淺談物理知識記憶及教學策略

畢曉哲

摘要:物理知識記憶需要大量的表象作為支持,建立在理解的基礎上并依賴于合理的知識結構,本文根據有關知識記憶的以上三方面特點,闡述了采用適合的感性材料、有效地進行知識“簡縮”的教學策略,幫助學生對所學知識進行組織加工,使其進入長時記憶,從而更好地理解物理知識,進行有效的物理知識記憶和學習。

關鍵詞:物理知識;記憶;感性材料;知識結構

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A文章編號:1003-6148(2009)11(S)-0074-2

記憶是智力活動的基礎。如果沒有一定的信息儲備,智力活動就無法進行。物理學作為一門邏輯性很強的學科,單純機械地記住物理知識絕不等于學會物理。物理知識記憶是一種有其自身特點,要求較高的記憶活動。

1 物理知識記憶的特點[1][2][3]

1.1 物理知識記憶需要大量的表象作為支持

物理學中的概念和規律具有很強的精確性和簡約性,并且概念和規律的應用又相當廣泛和豐富。因此,對物理概念及規律的掌握,應以學生獲得大量的感性材料,從而形成豐富的物理表象為基礎。物理表象的內容越豐富,越容易形成長時記憶,儲存在大腦中。當有些物理現象和物理過程不能被進一步觀察和感知時,物理表象便成為記憶和想象的基礎以及具體思維的材料。因此,物理表象的建立和豐富對物理記憶起著關鍵作用。

1.2 物理知識記憶要建立在理解的基礎上

物理知識記憶應以意義記憶為主,這是由物理學科的特點決定的。只有理解透徹,才能記得牢。實踐表明,學生不易記憶的內容往往是難于理解的內容。因此,深刻的理解知識是牢固記憶的前提和基礎。理解知識并不僅僅是理解其含義、物理意義以及實質,更重要的是理解知識的來龍去脈,從結構上系統地理解和記憶,這樣的記憶既牢固又便于從結構體系中提取和應用物理知識。

1.3 物理知識記憶要不斷地進行簡化和升華——形成合理的知識結構

加涅的信息加工理論指出[2],信息在短時記憶中經過多次復述、精細加工和組織編碼后就會轉移到長時記憶中進行儲存。長時記憶對信息的儲存是長久的。同時長時記憶也有記憶能力強、容量大的特點。由此可見,物理學習內容只有被儲存在長時記憶中才能得到有效地保持,達到隨時提取的效果。對物理知識進一步組織加工的過程,實質上是簡化記憶、有意義記憶的過程。通過對知識簡化升華的過程使學生對所學的知識內容重新領悟,形成合理的知識結構。

2 根據物理記憶的特點,采取有效的教學策略

2.1 依據學生特點,采用適合的感性材料,幫助學生有效地記憶

(1)實驗作為感性材料

初中生對具體形象材料的識記效率優于抽象材料。進入高中階段后,學生已經具備了較高的抽象記憶能力,但在物理學習中仍然離不開對物理現象的具體形象記憶[4]。當然,物理學習內容不僅需要大量表象的支持,更需要將具體的感性材料上升到抽象的理性認識,只有這樣才能便于信息進入長時記憶,得以保存。

例如:在講解形變與彈力一節,通過形變來探究彈力的發生過程中,教師可以做如下幾個演示實驗[6]:

(a)演示竹片在小車作用下彎曲,放手后小車被竹片推開;

(b)演示橡皮泥被小車壓縮,放手后小車不被推開;

(c)演示橡皮筋被拉長后把小物體彈出;

(d)演示海綿塊受力而被壓縮、彎曲與扭轉;

(e)演示保險絲被彎成任意角。

通過實驗學生很容易觀察到各種物體的形變現象從而獲得相應的感性認識,而教師必須通過學生的感性認識積極引導他們找出不同物體形變的共同點,由感性認識上升到理性認識,逐漸概括出如下結論:

(a)物體在力的作用下發生的形狀的改變叫形變。在外力停止作用后,能夠恢復原狀的形變叫彈性形變,而不能完全恢復原狀的形變叫塑性形變;

(b)發生彈性形變的物體,會對跟它接觸的物體產生力的作用,這種力叫彈力;

(c)彈力是接觸力,彈力只能存在相互接觸處,但相互接觸的物體之間,并不一定有彈力作用。因為彈力的產生不僅要接觸,還要有相互作用;

(d)按物體形變的形式可以把形變分為拉伸、壓縮、彎曲、扭轉等形式。

上述實驗內容簡單,但是如何通過不同物體形變的演示實驗得出四個結論就需要教師的引導,由感性認識上升到理性認識,只有這樣才能真正理解知識、有意義地記憶物理知識。

(2)物理學史作為感性材料

物理課程中知識形成的過程包括兩個方面:其一是物理科學家真實的探索物理知識的歷史過程即知識原生產過程;其二是學生在學習過程中真實體會到的知識形成過程即知識再生產過程。雖然兩者不同,但學生學習心理的過程與科學探究發現的過程程序基本一致,也可以說學生學習的心理過程就是科學家探究發現過程的重演[7]。從這個角度來說,將物理學發展歷程滲透到教學中,有助于學生深刻理解物理知識的來龍去脈,在感受知識原生產過程的基礎上進行知識再生產,從而加深對學習內容的本質認識,使其有效地保持在大腦的長時記憶中。而要做到這一點,教師就要注重學習物理學史,加強物理學知識的縱向聯系。物理學史能夠幫助教師深入領悟物理結論的歷史意義和重要性,加深對物理思想和物理方法的理解[8],將物理學史作為知識產生發展的背景融入到教學中去,使物理課堂呈現出很強的歷史感。通過潛移默化的影響,讓學生不自覺的通過物理學史感受到知識的原始生產過程,從而加深記憶,建立起完整的知識框架。因此,教師要加強物理學史的學習,將教學內容與物理學史知識相結合,既能幫助學生記住所學內容,又能培養學生的科學精神。

2.2 依據物理學科特點,有效地進行知識“簡縮”,幫助學生減輕記憶負擔

(1)建立物理概念圖

物理學作為一門邏輯性很強的學科,各個章節,各個概念之間都有著緊密的聯系。因此,建立相關概念圖可以更好地幫助學生理解概念以及概念之間的關系。教師在建立概念圖的過程中,通過對知識的重新整理、簡化,既為學生整合了新舊知識,又能查缺補漏,更能促進正確知識結構的形成。因此,建立概念圖是一種有效的教學策略。

(2) 建立知識框架圖

在物理學習中,對于處于游離狀態的知識,記憶的效率很低。而系統化的知識之間存在著因果或是前后呼應的關系,整體表現出“1+1>2”的價值,系統化知識不僅可減輕記憶的負擔[9],而且可提高記憶的效率。因此,教師要引導學生由部分向整體,由粗向細逐步地整理各部分知識,形成整體的知識結構框架圖;還要隨著學習的深入,對已經形成的知識結構進行不斷地修正、補充和完善。只有這樣,“簡縮”的知識結構才能儲存在大腦的長時記憶中,為以后的學習拓寬思路。

物理知識記憶是物理學習活動的基礎。沒有很好的記憶,其它一切物理思維活動都無法正常進行。因此,教師必須根據物理知識記憶的特點,采取有效的教學策略,幫助學生科學用腦,用科學方法發展記憶力,提高學習效率,激發學生學習物理的興趣和熱情,真正達到“愿知”、“樂知”的學習狀態。

參考文獻:

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[4][美]Marilee Sprenger. 腦的學習與記憶[M]. 北京:中國輕工業大學,2005

[5]胡衛平,韓琴,嚴文法.科學課程與教學論研究[M]. 北京:高等教育出版社,2007

[6]陳峰.高中物理新課程案例與評析[M]. 北京:高等教育出版,2005

[7]薛永紅,馮翠菊,續佩軍. 文化性:物理課程應有之品行[J]. 物理教師.2008.9

[8]李春密,徐月.新課程下中學物理教師的知識結構[J]. 教師教育研究.2005.5

[9]張侶州.中學生如何建立自己合理的物理知識結構[J]. 現代物理知識.1991.4

(欄目編輯張正嚴)