登陆注册
6758800000014

第14章 学科教学中学习迁移的应用

对学习的迁移现象按问题解决思维路径方式进行分类,可以分水平迁移(lateral transfer)和垂直迁移(vertical transfer)。水平迁移是指同一模型与同一思维层面的问题之间的迁移;而垂直迁移是从一个已学的问题向思维层面或问题结构更纵深的方向的问题发生迁移。研究表明,如果把策略训练提高到元认知水平,则策略训练的迁移效果良好。① 现代心理学各种理论所揭示的迁移的本质,实质上是两种学习之间在知识结构、认知规律上相同要素间的影响与同化。学习的迁移是检验学习过程中是否培养创造力的重要标志。我们认为,凡是学习都会有迁移。因为孤立的,彼此互不影响的学习是不存在的。从教学目标来看,我们着眼于学习中的正迁移,尽可能避免负迁移。正迁移量越大,说明教学效果越好。中学物理中运用迁移规律可以从概念学习的迁移、规律学习的迁移和问题解决学习的迁移三个方面来考虑。

一、概念学习的迁移

学生物理概念形成的根本方法是教师引导他们分析大量的物理现象与物理事实,从现象和事实中概括、抽象出共同的本质属性。因此概念教学的关键是进行合理抽象与概括。当然很多概念可以在原有概念基础上进行迁移而得。作者认为,概念的获得可由图 3‐17表示。

新概念的获得一般是对大量的同类物理现象概括、抽象出共同属性或本质属性。但也可以从另外三种渠道获得:①从相似概念中通过水平迁移获得。例如,学习了圆周运动的周期概念后,可迁移到振动、波动、交流电、磁场、原子模型、物理光学等各种物理问题的周期概念的学习中。学习了万有引力的概念后可迁移到库仑力的概念,学习电场概念后可迁移到磁场概念。②从异位概念中通过垂直迁移而获得。存在包容关系的两个概念称为异位概念。如力和重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、核力之间存在包容关系。其中,“力”是另外几个具体的力的上位概念,另外几个具体的力是“力”的下位概念。在学习了力的概念后,学生明确了力是物体对物体的作用,而不同的力无非是引起作用的原因不一样,传递力的形式不一样。各种形式的力的概念学习后,有助于学生加深对“力”的认识,而“力”的概念认识的加深有助于学生对新的形式的某些具体“力”的学习。这种迁移形式显然是垂直迁移。

二、规律学习的迁移

物理规律反映了物理状态或过程中的物理概念之间的相互制约关系,是物理学的核心骨架。物理规律之间由于存在一些相同要素,学习过程中可以产生迁移。从元认知的角度来分析,物理规律之间能否顺利迁移,取决于学生对导致规律产生的深层原因(原理)是否具有一致性或相似性。例如,万有引力定律与库仑定律的基本原理十分相似,因此在很多规律上可以迁移。例如,原子的动能、势能、总能、速度、加速度、周期等物理量与轨道半径的关系,与人造卫星问题完全具有相似迁移关系。但是如果研究原子结构中电子的轨道问题时,我们知道它与人造地球卫星的轨道不完全相等。原因是电子的运动又要遵从量子化规则,因此其轨道、能量等物理量均表现出量子化规律。作者认为:一个新的规律的获得可:

动量定律可从牛顿第二定律推导而得,而动量守恒定律必须根据牛顿第二定律和牛顿第三定律推得。这是物理规律获得的主要渠道。另外三条渠道为:①以相似规律水平迁移获得,例如把机械振动中的周期、动能、势能的变化规律迁移到 LC振荡,分析其周期、磁场能、电场能的变化。②从异位规律(包括上位规律、下位规律)通过垂直迁移获得。如从玻意耳定律和查理定律(下位规律)通过归纳方法(垂直迁移)推得理想气体的状态方程(上位规律),反过来也可从理想气体的状态方程通过演绎方法(垂直迁移)推得气体的三大实验定律。

三、问题解决的迁移

问题解决(problem‐solving)需要有一定的策略作为指导。研究表明,专家与新手解决问题主要区别在元认知监控水平。因此,教师在教学过程中要尽可能利用迁移方法对学生进行指导。从信息加工理论的原理来看,新手在解决问题时使用认知结构的零散信息来处理问题,而专家则往往用由零散知识组成的有序“知识组块”来处理信息,所以易产生“直觉”或“顿悟”。迁移过程本质上是学习者利用已有的“知识组块”来处理新的问题。因此,这种方法的熟练使用有利于使新手向专家过渡,培养思维能力。

(一)水平迁移解决问题

两个或多个并列的物理问题之间存在状态或过程的相似或相同要素时,可用水平迁移方法解决问题。(A)、(B)、(C)图实质上(受力图)是同一个问题,无非是形式上有所不同而已。又如光滑的水平面上,木块被子弹击中和一滑块 m滑上质量为M 的小车,实际上也是同一个问题,无非是作用过程的快慢不一样。有些问题虽然初看一下不是同类问题,但仔细研究会发现本质。一切表面光滑,如果 m从右端运动到左端,比较一下有哪些相同要素呢?(这样的训练,有助培养学生对迁移的元认知思想的理解。)从教学实践可知,学生对水平迁移问题元认知能力越强,迁移的跨度可越大,迁移跨度不是很大(近迁移),例中的迁移跨度便大了(远迁移)。

教学中也要引导学生进行相似的物理过程迁移。例如弹性碰撞中两个等质量小球的速度交换问题是大家熟知的。在一个光滑的水平面上有一质量为 M的静止光滑滑块,一个质量为 m= M的小球以速度V0 滑上 M后又返回下来,当小球返回到水平面时,M和m的速度各是多少?这个问题一般不能顺利迁移,但可以让学生进行计算,通过计算发现也是速度交换,这时要抓住时机让学生思考:两个结果相同的原因是什么?然后进行过程的相似性分析,即遵循的动量、能量转化的相似性分析,再让学生总结与归纳。最后可让学生进行同类问题的编题训练。实践证明,学生能编出很多类似的问题。例如,图 3‐23 所示,m= M。水平面光滑,小球以某一速度入射,与弹簧发生正碰后弹回,两物体碰撞后的速度多大?

作者的实践证明,编题训练有助于提高学生学习的积极性,培养学生思维能力或良好的思维习惯的培养,更有助于培养学生的元认知能力,从而提高迁移能力。

(二)垂直迁移解决问题

两个或多个非并列的(或包容关系)的物理问题之间存在状态或过程的相似要素时,可使用垂直迁移方法解决问题。按信息加工理论的原理,垂直迁移是学习者在已有的“原问题的知识组块”上加上某一条件变化信息来处理一个目标问题,或从已有的知识组块中分离出相对较小的知识组块的信息加工过程。

作者认为,学生垂直迁移能力的关键在于头脑中所贮存的关于“原问题的知识组块”和学生对目标问题的分析能力,而对目标问题的分析能力体现在学生是否能够从“目标问题”中分析出解决这一问题所需要的“新知识组块”。垂直迁移的难易程度决定于“原问题知识组块”和“目标问题”的差异的大小。差异越小,即所需的“新知识组块”越小,迁移越容易。当然,对同样一个问题,不同的处理问题或解决问题的方法,会有不同的难度,因此也需要不同的“新知识组块”。

例如,如图 3‐25 所示,一个质量为 m 的小球从固定的 1/4的光滑圆周的上端无初速地下滑,到达B点时以水平速度滑上一个质量为 M的小车,小车处于光滑的水平面上,小车平面离水平面的高度为 h。

这个问题情景可以从多个角度提出很多问题。但这个情景的“原问题信息块”是一个物体以一定的初速度滑上一个小车后,两者相互作用的简单问题。在处理这个综合问题时,只要加上两个“新信息组块”———小球从圆周上滑下来时的末速度和平抛运动的末速度,通过垂直迁移就可以解决了。

迁移是问题解决的最有效的途径。如果没有迁移,不能成功运用迁移方法,问题解决几乎是不可能的,除非问题出奇的简单。但过于简单的问题并不是一般意义上的问题,因为它不需要解决问题的过程,有的只是提取相关信息就可回答。在中学物理教学中利用迁移培养学生自我学习新知识和解决问题能力,应该是学生对概念的理解、规律的探索和运用原理解决实际问题等三条途径。

我们人类主要从事两类活动:一是改造我们的主观世界;二是改造我们的客观世界。改造主观世界就是学习活动。心理学中,学习的概念不仅指人类的学习,也指动物的学习。行为心理学主要是研究动物的学习行为的。而认知心理学则研究人的学习的心理过程,即知识结构的形成过程。建构主义的心理学则在强调人的认知结构的同时,更关注主体与环境的相互作用。

同类推荐
  • 汽车驾驶速成与禁忌

    汽车驾驶速成与禁忌

    《汽车驾驶速成与禁忌(新装畅销版)》是在全面透彻研究新《机动车驾驶证申领和使用规定》的基础上,针对汽车驾驶操作技能和驾驶证考试实际需要,以全新的思路、科学的理念,向广大爱车族全面介绍了汽车驾驶基础动作的练习方法和有关道路交通管理常识;并以丰富的汽车驾驶教学经验,重点阐述了汽车驾驶的操作技巧,从而使初学者能迅速掌握汽车驾驶技术,达到事半功倍的效果。在编写过程中,尽量以图解形式,力求通俗易懂、便于理解和掌握。《汽车驾驶速成与禁忌(新装畅销版)》适用于准备学车、正在学车或新驾驶员自学,并可以作为汽车驾驶学校的教材,是爱车族学习开车的良师,是独立驾驶、保证安全的助手,是提高技能、步人高手的阶梯。
  • 另外一层世界

    另外一层世界

    本书图文并茂地介绍了各种灵异现象,包括伦敦塔内的鬼魂之谜、穿过“幽灵”的身影、神秘的灵异现象、人到底有没有灵魂、人类灵魂与多重、“鬼压床”是“鬼”吗、濒死体验者的描述、人类生死轮回之谜、孩童惊存前世记忆等。
  • 盛开在掌心的茧花儿

    盛开在掌心的茧花儿

    《盛开在掌心的茧花儿》是一本集爱情、亲情、友情以及陌生人之间真诚相助的故事书。在《盛开在掌心的茧花儿》中,《打死不说我爱你》会告诉你什么是人世间最温暖的爱情;《蝴蝶之家》会告诉你每一双手的相握,都会让世界多一份暖暖的爱意;《你就是那最美的栀子花》和《请到天堂门口来接我》则会告诉你,心有阳光,、无论再困窘的生活都会充盈着快乐与幸福。
  • 青少年一定要读的成语故事(青少年必读经典)

    青少年一定要读的成语故事(青少年必读经典)

    中华五千年的历史文化博大精深,有不计其数的成语故事,每个成语都有一个典故由来,本书为你讲述成语故事背后的典故。
  • 市场营销学(21世纪高等教育规划教材)

    市场营销学(21世纪高等教育规划教材)

    本书系统地介绍了市场营销理论的基本框架和内容,详细阐述了市场营销学的最新理论及其发展实践。具体内容包括营销理念、市场分析、价格策略、促销策略等。
热门推荐
  • 王牌相师

    王牌相师

    相师分九品,一品一重天!面临失业的王宇偶得鬼谷传承!且看他如何成就一代传奇!PS:本人很喜欢《超品相师》,所以有不好的地方请见谅!!!鞠躬!!!
  • 相思谋:妃常难娶

    相思谋:妃常难娶

    某日某王府张灯结彩,婚礼进行时,突然不知从哪冒出来一个小孩,对着新郎道:“爹爹,今天您的大婚之喜,娘亲让我来还一样东西。”说完提着手中的玉佩在新郎面前晃悠。此话一出,一府宾客哗然,然当大家看清这小孩与新郎如一个模子刻出来的面容时,顿时石化。此时某屋顶,一个绝色女子不耐烦的声音响起:“儿子,事情办完了我们走,别在那磨矶,耽误时间。”新郎一看屋顶上的女子,当下怒火攻心,扔下新娘就往女子所在的方向扑去,吼道:“女人,你给本王站住。”一场爱与被爱的追逐正式开始、、、、、、、
  • 加油吧,实习生

    加油吧,实习生

    我,像大多数人一样,走到实习的单位,面对着迷茫和未知,走进实习生活,开始认识和了解这个混乱交错的体系……
  • 唯我玄尊

    唯我玄尊

    本人苦逼初二学生党,更新比较慢大家见谅。QQ:972790166欢迎各位大神指导。
  • 柯南之夜魔的翅膀

    柯南之夜魔的翅膀

    翅膀,恶魔角,因为异能量而燃烧的双目,强健的蹄,他如同小说传记之中的恶魔几乎没有区别。“不过你把我按在柯南的世界里是什么意思?要我超能力犯罪么?”
  • 御史不好当

    御史不好当

    沈筠棠觉得自己绝对是大燕朝最倒霉的人。作为三代单传的永兴侯府世子爷居然是个不带把的!上有老弱病残的祖父母,下有弱质纤纤的妹妹们。娘死的早,爹走的急,阖府上下只靠她一个“假男人”!偏偏朝堂上还有如狼似虎的大龄剩男摄政王虎视眈眈。沈筠棠:摄政王殿下,微臣虽然喜欢的是男人,但真的不是断袖啊!
  • 王俊凯是我三生有幸喜欢你

    王俊凯是我三生有幸喜欢你

    他们是欢喜冤家,是青梅竹马,打打闹闹的度过了童年,他曾说:“你只能是我的。”却不知道,自己何时爱上了她,却在她离后才发现。五年后女孩回来了,他是否能对她说“ILOVEYOU”,故事开始了......(故事中王俊凯并非明星。)
  • 大汉之如果能重来

    大汉之如果能重来

    刘毅,一个年仅十五岁,就考上省重点高中的优等生,寒假放学,回家过年之际,一家人同坐的面包车发生了惊变!带着家人回到过去,如何保护家人,如何生根立足!且看且珍惜。。。。。。
  • 北方有梧桐

    北方有梧桐

    “一眼便是沧海桑田,苍云缥缈,茫茫不知其所之。”
  • 永生仙路

    永生仙路

    仙人就能视凡人如草芥蝼蚁?成仙就一定要斩七情断六欲?没有人与你一起分享,即使永生又有何意义!我之修仙唯要守护我身边的人,守护我爱的人!看一个世俗富家子弟不一样的成仙之路,看他如何执起手中剑杀尽一切来犯之敌!