遷移理論對(duì)高三物理復(fù)習(xí)的啟示

樂清富

[摘 要]

在復(fù)習(xí)中，教師要在深鉆教材的基礎(chǔ)上，找準(zhǔn)新、舊知識(shí)內(nèi)容和方法的“結(jié)合點(diǎn)”，將新、舊知識(shí)建立實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系，使教學(xué)富有整體性、有序性、概括性，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用遷移的規(guī)律來進(jìn)行復(fù)習(xí)。

[關(guān)鍵詞]

正遷移；負(fù)遷移；高三復(fù)習(xí)

現(xiàn)代考試的命題是以能力來立意的，試題的知識(shí)組合度、交叉度等都是在能力立意的背景下而設(shè)置。如果不能形成知識(shí)的前后聯(lián)系、方法的前后貫通，學(xué)生在處理綜合問題時(shí)，就時(shí)有發(fā)生遺忘率較高、已學(xué)過的物理方法再使用率低的現(xiàn)象。究其原因，可能是多方面的，除了部分同學(xué)在單元復(fù)習(xí)中，沒有真正實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)“過關(guān)”以外，沒有注意知識(shí)、方法的前后聯(lián)系，不能將已復(fù)習(xí)的內(nèi)容在新的情景中進(jìn)行有效的遷移也是其中的重要原因。

遷移即一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)的影響，是指學(xué)生已獲得的知識(shí)、技能、方法和態(tài)度對(duì)學(xué)習(xí)新的知識(shí)、技能、方法和態(tài)度的影響。利用知識(shí)、技能、方法之間的相似性，利用較為熟悉的一種學(xué)習(xí)，來影響另一種學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)新知的掌握，以降低學(xué)生的思考難度，達(dá)到增效減負(fù)的作用。

心理學(xué)家提出各種各樣的理論，從各方面揭示了遷移的實(shí)質(zhì)，如：

共同因素遷移說：認(rèn)為兩種學(xué)習(xí)內(nèi)容之間具有共同成分或者共同因素時(shí)，才會(huì)有遷移現(xiàn)象發(fā)生。

概括化理論：兩個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)之間存在的共同成分，只是產(chǎn)生遷移的必要前提，而產(chǎn)生正遷移的關(guān)鍵是學(xué)習(xí)者在兩種學(xué)習(xí)活動(dòng)中概括出它們之間的共同原理。

認(rèn)知結(jié)構(gòu)理論：認(rèn)為廣泛遷移的產(chǎn)生是由于認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成。

筆者在多年的高三物理教學(xué)過程中，思考和分析了學(xué)生知識(shí)的形成和應(yīng)用特征，結(jié)合遷移的理論，不斷加強(qiáng)物理知識(shí)和方法的前后聯(lián)系，將知識(shí)進(jìn)一步系統(tǒng)化、綜合化和能力化，讓學(xué)生用遷移的規(guī)律來進(jìn)行復(fù)習(xí)，嘗試應(yīng)用下列遷移策略，達(dá)到“事半功倍”的良好效果。

一、注重概念和規(guī)律的教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)內(nèi)容領(lǐng)域間的遷移

教師不僅要把一般物理原理、概念、規(guī)律教給學(xué)生，而且還要讓學(xué)生學(xué)會(huì)概括一般原理、概念、規(guī)律的方法，使其養(yǎng)成概括的習(xí)慣。讓學(xué)生從不同知識(shí)之間關(guān)聯(lián)到在教師的點(diǎn)撥下發(fā)現(xiàn)思維遷移的規(guī)律，從而可以自覺地去尋找遷移點(diǎn)完成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重組。所謂“遷移點(diǎn)”是指能使一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響的共同元素。電勢(shì)能是學(xué)生很難學(xué)的概念，教師可以應(yīng)用思維遷移的規(guī)律，啟發(fā)學(xué)生尋找電勢(shì)能和重力勢(shì)能的遷移點(diǎn)。重力和電場力做功有共同的特點(diǎn)：它們做功都與路徑無關(guān)。因此教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生把重力勢(shì)能的大小EP=mgh換個(gè)角度來理解——重力勢(shì)能的大小等于把物體移到零勢(shì)能參考面重力所做的功，教師再引導(dǎo)學(xué)生怎樣定義電勢(shì)能的大小，這樣學(xué)生就很容易理解電勢(shì)能——電勢(shì)能的大小等于把電荷從電場中某點(diǎn)移到零勢(shì)能參考面電場力所做的功。再引導(dǎo)學(xué)生把重力勢(shì)能的特點(diǎn)遷移到電勢(shì)能的特點(diǎn)。

在這基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生尋找其他相似的概念和規(guī)律。例如：電場強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)差、電容（都是用比值法定義的物理量），讓學(xué)生能夠在最短時(shí)間內(nèi)在頭腦中形成對(duì)于相似概念之間的直觀、準(zhǔn)確的對(duì)比印象，從而提高概念教學(xué)效果。

在教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容中存在的共同因素，善于對(duì)這些因素進(jìn)行加工，把已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)概括成一般原理和原則，運(yùn)用到新的同類對(duì)象中，達(dá)到認(rèn)識(shí)新對(duì)象的實(shí)質(zhì)，從而把新對(duì)象納人到已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)之中，使學(xué)生深刻地理解和牢固地掌握知識(shí)的層次及各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，而后將它們有機(jī)地組織起來，建立起科學(xué)而穩(wěn)固的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提高學(xué)生的所學(xué)內(nèi)容領(lǐng)域間的遷移能力。

二、加強(qiáng)對(duì)學(xué)生思維方法遷移能力培養(yǎng)

教師在教學(xué)知識(shí)時(shí)，要注重物理思想和方法的教學(xué)，要考慮怎樣培養(yǎng)學(xué)生在原有知識(shí)體系上進(jìn)行方法的遷移，使學(xué)生在不同學(xué)習(xí)活動(dòng)中概括出它們之間的共同解題方法。思維方法遷移是指將思維方法運(yùn)用到解決問題或?qū)W習(xí)知識(shí)的轉(zhuǎn)化過程。思維方法遷移能力更具有普適性，思維方法遷移不僅適用學(xué)科之內(nèi)，在學(xué)科之間也可以將思維方法和思維方式進(jìn)行遷移。

例如：數(shù)學(xué)上遞增或遞減數(shù)列的平均值可以這樣計(jì)算，如2、3、4、5、6這組數(shù)字的平均值可以這樣算，頭尾兩個(gè)數(shù)字之和除以2；或等于中間數(shù)字4。

在學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)，速度是均勻變化的。如下表所示：

它的平均速度的求法v=（v0+vt）/2，或直接等于中間時(shí)刻2秒的速度。

如圖1，一導(dǎo)體棒OA點(diǎn)在勻強(qiáng)磁中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒各點(diǎn)割磁感線的速度沿OA方向均勻增加，則導(dǎo)體棒的感應(yīng)電運(yùn)勢(shì)可以怎么算呢？引導(dǎo)學(xué)生遷移得出桿切割磁感線的平均速度的算法，即可得出E=BL（v0+vA）/2=BLWL/2。

如圖2所示，粗糙水平臺(tái)上有一輕質(zhì)彈簧，其左端固定于豎直擋板上，右端與質(zhì)量為m的物塊連接，現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)水平向左的外力F，大小隨位移x變化關(guān)系均勻增加，如圖3所示。求彈簧被壓縮過程中外力F做的功時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維方法的遷移，可以用中間位移的力12N或用初末兩個(gè)位移的力之和除2作為力F的平均值。

有些表面上看來似乎并不相干的問題，而實(shí)質(zhì)上卻有著密切的、內(nèi)在的有機(jī)聯(lián)系，甚至遵循著同一規(guī)律。這就要求物理教師在教學(xué)過程中注意總結(jié)不同知識(shí)之間所應(yīng)用共同的思維方法，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維方法的遷移。而思維方法遷移較一般遷移具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性，學(xué)生對(duì)這些思維方法掌握得越好，理解得越透徹，越有利于提高學(xué)生思維遷移的能力。

三、注重培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力，提高同類題型遷移能力

物理知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的概括度是影響中學(xué)生物理知識(shí)遷移的一個(gè)重要因素。如果學(xué)生具備獨(dú)立地分析和概括物理問題的能力，就容易發(fā)現(xiàn)事物間的內(nèi)在聯(lián)系，掌握物理新舊知識(shí)的共同特點(diǎn)，就有利于物理知識(shí)和技能的有效遷移。教師應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)物理知識(shí)的能力，實(shí)現(xiàn)更多的知識(shí)遷移的可能性。高中物理有很多物理圖象，各種物理圖象相似但又不同，教師可以幫助在復(fù)習(xí)V—t圖像時(shí)，在學(xué)生做過較多V—t有圖像的題目基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生歸納V—t圖像題的解題規(guī)律：如圖4甲斜線表示速度隨時(shí)間的增大而增大；斜率表示甲的加速度；斜線與V軸的交點(diǎn)表示甲的初速度；t2時(shí)刻甲乙的交點(diǎn)表示兩物體速度相等；面積表示位移。在解其他圖像題時(shí)也提示學(xué)生按這五個(gè)方面讀圖像：從圖像可以直觀得出橫縱坐標(biāo)所表示的兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，圖像與橫縱坐標(biāo)交點(diǎn)的涵意，圖像斜率的涵意，曲線交點(diǎn)的涵意，曲線與坐標(biāo)軸圍成的面積的涵意，橫縱坐標(biāo)所表示的兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系。并讓學(xué)生回憶已學(xué)過的圖像，討論每種圖像的五方面的涵意。例如讓學(xué)生總結(jié)面積有物理意義的圖像還有a—t、F—x、P—t、I—t、E—x。這樣，學(xué)生在解圖像題時(shí)就不會(huì)無從下手，而能自覺應(yīng)用遷移規(guī)律解題。

通過不斷訓(xùn)練學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的概括能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)相似材料間的遷移，人們?cè)侥馨l(fā)現(xiàn)事物間的關(guān)系，則越能加以概括推廣，遷移越普遍。教師在教學(xué)知識(shí)時(shí)，要考慮怎樣培養(yǎng)學(xué)生在原有知識(shí)體系上進(jìn)行方法的遷移，使學(xué)生在不同學(xué)習(xí)活動(dòng)中概括出它們之間的共同解題方法。

四、注重培養(yǎng)學(xué)生建立母題模型能力，細(xì)化問題促進(jìn)遷移

高三的總復(fù)習(xí)不能只片面追求例題的數(shù)量，而要重視從每一道練習(xí)題中取得最大可能的效果，要注意精選以點(diǎn)帶面的母題，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將與這一母題相關(guān)知識(shí)點(diǎn)整理出來，將各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系找出來，從而形成較為穩(wěn)固正確的母題模型構(gòu)架。

例如：如圖所示，豎直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ上端接有電阻R，金屬桿ab的質(zhì)量為m，電阻為r，跨在平行導(dǎo)軌上，垂直導(dǎo)軌平面的水平勻強(qiáng)磁場為B，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，不計(jì)摩擦，且ab與導(dǎo)軌接觸良好。對(duì)于這樣的模型，在教學(xué)過程中，教師的指導(dǎo)應(yīng)先從力學(xué)的角度，讓學(xué)生從受力分析入手，分析ab桿下降的物理過程、要求學(xué)生畫出這一物理過程的V—t圖像、理解ab桿最大速度、各個(gè)位置的加速度。從電路的角度、分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；感應(yīng)電流大小、方向；ab兩端的電壓、通過電阻R的電量q。從能量的角度、取ab桿作為研究對(duì)象、列出動(dòng)能定理、明確安培力對(duì)ab桿做多少功，就有多少其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，電路的總電阻就產(chǎn)生多少熱量Q；明確安培力對(duì)ab桿做多少功，ab桿的機(jī)械能就減少多少；明確重力對(duì)ab桿做多少正功，重力勢(shì)能就減少多少。引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行掌握后，再將各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系找出來，從而形成相應(yīng)的知識(shí)體系，在這一知識(shí)構(gòu)架的基礎(chǔ)上，教師在引導(dǎo)學(xué)生把復(fù)雜的題目分解為幾個(gè)簡單的母題模型，學(xué)生才能順利完成遷移。

只有這樣，才能做到舉一反三、聞一知十、觸類旁通，增強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去創(chuàng)造性地分析和解決實(shí)際問題的能力，才能把師生從題海戰(zhàn)術(shù)中解放出來。

五、通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生理解源問題，形成良好認(rèn)知結(jié)構(gòu)

要提高學(xué)生的遷移能力，教師在課堂教學(xué)中，除了要為學(xué)生提源問題外，還應(yīng)該按照相似性（表面相似或結(jié)構(gòu)相似）將問題進(jìn)行歸類，確保從已知到未知，前一步的學(xué)習(xí)為后一步的學(xué)習(xí)提供支撐點(diǎn)。讓學(xué)生形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，以此來訓(xùn)練學(xué)生的遷移能力。

在力學(xué)復(fù)習(xí)中，我們常會(huì)遇到這樣的模型：如圖5所示，質(zhì)量為m的物體P與車廂內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因素為μ，要使物體P不下滑，車廂的加速度的最小值為________，方向?yàn)開_______。

學(xué)生經(jīng)常不知道物體P為什么不下滑。筆者在課堂上與學(xué)生做一實(shí)驗(yàn)，如圖6，用手指壓在豎直貼在手掌的書、書靜止，手指不壓，書做自由落體運(yùn)動(dòng)。并和學(xué)生一起分析：手指壓書，書與手互相擠壓，手和書可以產(chǎn)生向上靜摩擦力，書可靜止；手指不壓書，書與手沒有互相擠壓，手和書之間靜摩擦力消失。

用什么方法可以做到手指不壓書，書也不會(huì)落下來？讓學(xué)生體驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，手推書做加速運(yùn)動(dòng)，書也不會(huì)落下。指導(dǎo)學(xué)生遷移，手推書做加速運(yùn)動(dòng)，書與手互相擠壓，手和書可以產(chǎn)生向上靜摩擦力，書不會(huì)落下。如圖7。

這樣，學(xué)生就能理解車廂有向右加速度，物體P不下滑。

六、注意前后概念的描述變化，防止負(fù)遷移

從遷移的影響效果可以分成正遷移、負(fù)遷移。正遷移是指一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極影響；負(fù)遷移是指一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)產(chǎn)生消極影響，即阻礙作用。教師既要能夠正確地引導(dǎo)學(xué)生的正遷移、還要抑制負(fù)遷移，這樣，才能幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率。

在必修1中的位移經(jīng)常是以物體運(yùn)動(dòng)初位置作為位移的起點(diǎn)、末位置作為位移的終點(diǎn)。如圖8質(zhì)點(diǎn)B沿圓周轉(zhuǎn)一圈，質(zhì)點(diǎn)B的位移為零；而在選修3-4中機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波中位移是以平衡位置作為起點(diǎn)，如圖9質(zhì)點(diǎn)C經(jīng)過一周期是，C質(zhì)點(diǎn)的位移應(yīng)該為-A，但很多學(xué)生會(huì)因?yàn)樵诒匦?中的位移經(jīng)常是以物體運(yùn)動(dòng)初位置作為位移的起點(diǎn)、末位置作為位移的終點(diǎn)答為零。

七、在相似中尋找相異，防止負(fù)遷移

在剛開始學(xué)習(xí)交流電時(shí)，為讓學(xué)生明白交流電的電流在時(shí)刻變化，課堂上會(huì)演示如圖10實(shí)驗(yàn)，隨著線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，靈敏電流計(jì)指針會(huì)周期性地變化。

但學(xué)生在解下題，如圖11，矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電流經(jīng)理想變壓器給負(fù)載供電，原線圈兩端的交變電壓隨時(shí)間變化的圖像如圖12，電壓表和電流表均為理想電表。學(xué)生常常會(huì)認(rèn)為在t=0.005s時(shí)，電壓表、電流表讀數(shù)為0。

因此，在學(xué)習(xí)交流電表時(shí)，教師還是要把交流電表接到交流發(fā)電機(jī)上，讓學(xué)生體驗(yàn)交流電表測的是有效值。

八、揭示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)，防止負(fù)遷移

波的干涉條件之一，是兩列波的頻率相同。白光能發(fā)生干涉現(xiàn)象，但白光是由七色光組成，頻率不同，很多學(xué)生會(huì)對(duì)頻率相同這一干涉的條件產(chǎn)生懷疑。教師應(yīng)先讓學(xué)生討論白光發(fā)生干涉原因，中央亮紋是白光的原因是七色光中的紅光與紅光、橙光與橙光等分別發(fā)生干涉形成亮紋，而后這七色光又疊加形成白光，第一級(jí)亮紋七色光分別發(fā)生干涉后而不疊加，因此就形成彩色條紋。

遷移是普遍存在的現(xiàn)象，但遷移的發(fā)生卻不是自動(dòng)的，它需要我們創(chuàng)設(shè)條件，采取有效的策略，這樣，才能更好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的正遷移。在復(fù)習(xí)中，教師要在深鉆教材的基礎(chǔ)上，找準(zhǔn)新、舊知識(shí)的“結(jié)合點(diǎn)”，設(shè)置情境，在新、舊知識(shí)間建立實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系，使教學(xué)富有整體性、有序性、概括性，促進(jìn)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解?？傊?，在復(fù)習(xí)中，教師要善于指導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)過的思想與方法知識(shí)進(jìn)行分析、綜合、歸納和總結(jié)，以此提高學(xué)生知識(shí)、方法、技能的等方面的遷移能力。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]梁學(xué)藝.關(guān)于提高高中物理總復(fù)習(xí)效率的思考[J].物理教學(xué)探討，2006（1）.

[2]余文森.優(yōu)質(zhì)教學(xué)的教學(xué)論解讀[J].教育研究，2007（4）.

（責(zé)任編輯：張華偉）