物理教學中如何利用正遷移避免負遷移

摘要： 在教學過程中我們經常用到知識的遷移方法，知識的遷移是指已有知識對新學知識的影響和同化，把已有的知識推廣到其它類似的情景中去。本文主要論述在物理教學過程中如何利用正遷移避免負遷移。

關鍵詞： 物理教學 正遷移 負遷移

在學習過程中如果已有知識對新學知識有幫助，就是正遷移；相反，如果已有知識對新學知識有負作用，就是負遷移。心理學研究得到的結論是：遷移并不是自動的，自動的遷移是很少出現的，只有通過引導，遷移才會容易產生，引導越多越得法，遷移就越多越順利。筆者本文談談我們在物理教學過程中如何利用正遷移，避免負遷移。

1. 物理概念教學充分利用正遷移

心理學研究認為，已有知識之所以能夠對新的知識有遷移效果，主要在于新舊之間存在共同要素，兩者之間共同要素越多，遷移就越容易。在物理概念有的存在很多類似的地方，如果充分把握好正遷移，會收到事半功倍的教學效果。

在初中物理中有“密度”、“比熱容”和“電阻”等概念，如果我們在教密度這個概念的過程中，讓學生親自動手做一做密度測量的實驗，學生會真正認識到“密度（ρ= ）是物質本身的一種屬性，密度與物體的體積和質量無關”，不是質量大的物體密度就大，體積大的物體密度就小，同一屬性的物體，無論質量是多少，體積的多大，密度都是一定的。對于某種物質來說，質量隨其體積的增大而增大，隨著體積的減小而減小。

如果牢固地掌握了“密度”的概念，對于“比熱容（c= ）”和“電阻（R= ）”的概念，以及高中部分的“介質折射率（n= ）”、“電場強度（E= ）”、“電勢（U= ）”、“電容（C= ）”、“磁感應強度（B= ）”等概念，都可以利用“密度”引入的方法進行遷移，這些物理量都是利用了兩個或多個可測的物理量的比值，來定量研究和定義新的物理量的方法。

在高中物理中，周期和頻率的最早出現是在圓周運動中，如果我們用簡單的實驗或學生自己做一些實驗，從感性和理性上真正理會了周期和頻率的物理意義，那么，在后面遷移到“機械振動”、“機械波”、“交流電”、“電磁振蕩”、“電磁波”、“光的波動理論”等的周期和頻率就是順水推舟的事情。

2. 物理問題討論充分利用正遷移

我們物理學中所遇到的問題千千萬萬，但有些問題之間存在著一般的共同特征，如果能夠抓住問題的突出特征，遷移就可能進行，特征越明顯，遷移進行得就會越順利。

例1. 在學習簡諧振動中，振子的速度和加速度的問題，特別是振子在平衡位置的這一特殊點，速度與加速度的關系是：速度達到最大值，而加速度為零，即速度的變化率為零。這個問題的特征是：一個物理量的大小達到最大值，但這個物理量隨時間的變化率為零。掌握這一特性后，遷移到這樣幾個問題中是大有益處的。①對于電磁振蕩LC振蕩電路中，電容器開始放電的瞬間，電容器上帶電量和回路中的電流強度大小關系。②交流發電機的線圈平面旋轉到與勻強磁場磁感線垂直時，通過線圈的磁通量與線圈中感應電流大小的關系。

例2.如圖1所示，質量為M，長度為L的小船停在靜水中，船的左端站有一個質量為m人，當人從船的左端走到右端時，不計水的阻力，求人和船的位移？

解析：這是一個二體問題，由動量守恒有：mv －Mv = 0以人的速度方向為正方向，則得到： = ，又由于s = t，s = t，所以有： = ，再根據L = s+ s

解得：s= ，s= 。

在解決這個問題之后，對下面的一系列問題遷移，要解答就簡單多了。

① 圖2所示，質量為M的斜楔放在光滑的水平桌面上，有質量為m的滑塊由靜止從頂端滑到底端，求斜契的水平位移？

② 圖3所示，質量為M的弧形曲面放在光滑的水平桌面上，有質量為m的小球由靜止從頂端滑到底端，求弧形曲面的水平位移？

在解題中不斷進行遷移訓練，學生就可以從題海中解脫出來。

3. 討論物理問題時盡量避免負遷移

學生在學習過程中，由于各種因素的影響，往往會出現一些負遷移現象。

例3.如圖4所示，河岸上利用定滑輪拉繩索使小船靠岸，拉繩索的速度為v，當船頭繩索與水平面夾角為α時，小船的速度是多少？

學生在解答這個問題時，由于思維定勢容易發生負遷移，主要出現以下兩種錯誤：

錯解1：認為小船的速度與繩索的速度相同，也是v。

錯解2：繩索上各個點的速度相同，將繩索的速度分解，如圖5所示，則小船的靠岸速度為：v =vcosα。

出現錯誤的原因主要是兩個方面。第一，不能區分合運動與分運動兩者之間的關系以及物體的實際運動就是合運動。第二，不能正確應用運動的分解方法，不能根據實際效果將合運動正交分解的道理。在已知合運動和一個分運動方向的條件下，可以畫出無數個平行四邊形，然而根據物體的實際運動，將合運動正交分解，才能求出唯一的符合實際的結果。

對于這個問題，關鍵是要分析小船上A點的運動與車拉繩索的運動之間有什么樣的關系。A點的運動（繩索末端的運動）可以看作兩個分運動的合成：一是沿著繩索方向的被牽引，繩索的長度縮短，設繩索縮短的速度為v ；另一個是垂直于繩索以定滑輪為圓心的擺動，它不改變繩索的長度，設與繩索垂直方向的分速度為v 。設A點在該時刻的速度為v′。如圖6所示，則A點的速度為：v′=v /cosα，v 為車拉繩索的速度v =v，即得到船的速度為：v′=v/cosα。

總之，我們在教學過程中，要充分利用正遷移而避免負遷移，使學生從繁重的學習生活和題海中解脫出來。

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”