記憶理論視角下的物理教學的思考①*

林炳發

(廣東實驗中學 廣東 廣州 510375)

記憶理論視角下的物理教學的思考①*

林炳發

(廣東實驗中學 廣東 廣州 510375)

記憶理論研究的是記憶的原理、過程和特點等，根據其中的3個理論——遺忘理論、圖式理論和加工水平理論，給出了課堂教學方式和教學手段的一些建議，以期提高學生記憶質量，提高物理教學質量和教學效果．

物理教學 遺忘理論 圖式理論 加工水平理論

王文博在《大學學習學》中定義學習是主客體之間的相互作用，使客體在主體中內化并使主體意識、行為發生效應的過程，簡單說來就是主體通過獲取和應用新知識及新信息來適應環境的過程，記憶又指的是對獲得的信息編碼、存儲和讀取的神經過程，可見學習和記憶本就緊密聯系，記憶效率會影響學習質量．近期中國教育界一直在推行核心素養的養成和評估，強調學生各種能力的培養，故教師聯系記憶理論，有依據地組織教學內容，優化教學方法和手段，開展合適的教學活動，進而大大改善學生的物理思維品質，提高解決問題的能力，意義重大．

1 遺忘理論[1]

很多教育工作者，特別是教師，非常關心一個問題：貯存在記憶中的信息為什么會遺忘？心理學家們提出了種種遺忘理論，其中消退理論比較有代表性．根據消退理論的解釋，學習會改變中樞神經系統，除非定期地使用或復述信息，否則這種記憶就會逐漸衰退，最終完全消失．德國著名的心理學家艾賓浩斯在讓實驗者記憶100個生單詞的研究實驗中，得到了一條非常著名的遺忘曲線，佐證了消退論，這條曲線揭示了遺忘有如下規律：遺忘的進程很快，并且先快后慢，如不再次溫習，所學的知識在1天后只剩下原來的33.7%；同時如果及時重復刺激的話，知識的遺忘可以非常有效地被抵抗．

物理概念及規律雖然比較貼切生活，但仍容易被遺忘，我們可在教學上經常有計劃有目的地讓學生運用已學過的知識、技能解決問題，多次刺激，多次強化，減少遺忘．平時教學中可采取如下措施.

1.1 抓好課前復習提問

課前提問的目的是減少學生的遺忘，喚醒學生的記憶，讓學生拾起上節課的內容，同時很多時候課前提問還起到承上啟下的作用，是進行新課的必要鋪展，也是對過去知識的升華．因此復習提問可以讓學生更牢固地記憶物理知識，提升記憶效率．

1.2 合理安排物理測試

測試可以非常有效地督促學生進行物理知識的總結與復習，教學中教師們要有計劃地進行測試，比如每一章結束后的章末小測讓學生進行章節復習、每個月的月考測試可讓學生進行分散復習，一學期的期末考試可讓學生進行集中復習．

1.3 提高學生糾錯效率

學生解題錯誤一般分為兩種：一是本來會卻粗心大意出錯，這種錯誤可不予以重視；二是因某個知識點的缺失或者遺忘導致邏輯推理不當而出錯的．對這種錯誤教師應當引導學生形成做錯題本的習慣，此外教師自身也必須收集這類錯題．這樣在以后的復習中學生可以做到有的放矢，提高糾錯效率，教師出考試卷、復習卷、提高卷等可以做到對癥下藥，事半功倍．

2 圖式理論[2]

圖式理論產生于20世紀70年代中期，由德國哲學家伊曼努爾·康德首次提出，他認為圖式是“潛藏在人類心靈深處的”一種技術或者技巧．瑞士當代知名的心理學家皮亞杰賦予圖式更深刻的含義，認為圖式是作為一種經過抽象和概括了的背景知識存在于人們頭腦中的認知結構，是人們對待知識的某種認知概念．簡單來說，人們在理解新事物時，會聯系過去的經歷，即對新事物的理解和解釋取決于頭腦中已經存在的圖式．比如學習新的物理知識，就是學生頭腦中已有的知識結構體系(即圖式)與新的物理知識交互作用的過程，若學生的圖式能與其相匹配時，就能理解，否則就會導致理解受阻甚至錯誤．匹配過程又分為兩類過程：同化過程與順應過程，若能把這些新知識納入到頭腦中原有的圖式之內，即為同化過程；若不能同化，個體便要對原有的圖式加以修改或優化，即為順應過程．

良好的圖式可以產生舉一反三、觸類旁通的效果，使得學生具備更強的遷移和拓展能力，學生分析和解決物理問題的能力也會增強，因此在平時的教學中我們應注意以下幾個方面.

2.1 重視課前預習和學案

學生的課前預習必須受到教師的重視，這是因為課前預習是喚醒學生舊有圖式或建構新圖式的非常有效的方法，而教師們提供的課前學案是學生找出自身圖式不足或錯誤的重要資料，教師必須有針對性地準備學案．總之重視課前預習和學案，可以讓學生更好地學習物理新知識，可以更好地在課堂中實現知識的同化和順應．

2.2 重視課堂引入和知識間的聯系

在課堂教學中教師的引入首先要吸引學生的注意，激發興趣，使其大腦中的圖式被喚醒，其次教師必須了解學情，能夠分析學生的認知結構中是否已經具有了同化或順應新知識的圖式．如果學生圖式不夠清晰甚至有錯誤認識時，教師必須精心設計一些生活實例或演示實驗，揪出圖式中的瑕疵．比如在研究運動和力關系時，學生因為生活經驗，會有“重的物體下落快，慢的物體下落慢”這種錯誤圖式，因此教師可用“真空管羽毛與金屬片”演示實驗，讓學生去偽存真，完善圖式．如果學生頭腦中在某些知識方面的圖式并未建構，則課堂中必須通過視頻、圖片等素材幫其建構，同時可以聯系舊知識圖式來幫助學生理解新知識．比如學習“電場”這一章，我們可在課堂上展示大量關于電場素材和視頻，同時對比重力場與電場的力與能量性質的相似性，可以非常有效地幫助學生理解電場，獲得一個可以同化新知識的認知框架．

2.3 重視建構模塊的思維導圖

思維導圖是一種可視化的放射性思維工具,也是一種有效的教與學的工具，被廣泛應用于各個學科領域．思維導圖強調視覺表象，要求學習者在學完物理模塊知識并有一定理解的基礎上，通過梳理教學內容脈絡，整合零散知識，將教學內容以可視化的圖像、文字、符號等形式直觀形象地呈現出來，可見思維導圖是學生圖式的建構、重組和優化的利器，是提高記憶有效性和持續性的重要手段，教師應引導和幫助學生學會做思維導圖．

例如“電磁感應”這一模塊知識，知識點多且雜，教師可先引導學生構建如圖1所示的思維導圖框架，再在以后的學習中讓學生不斷對該思維導圖進行優化．

圖1 “電磁感應”思維導圖框架

3 加工水平理論[3，4]

在1972年克雷克等人提出了在記憶心理學中非常有影響力的加工水平理論．該理論認為對信息所進行的加工深淺將會影響對該信息的記憶．信息的加工水平越深,存入記憶的可能性就越大．如果加工涉及越多的分析、理解、比較和精細處理，那么記憶痕跡的保持便會更持久．物理中的眾多概念、定律、法則和數學表達式，都應該在理解的基礎上記憶，理解不透，即使背得滾瓜爛熟，也容易出現記憶混亂和概念混淆．在平常的教學中教師應當經常使用如下這些信息加工的方法.

3.1 實驗加工法

物理是一門實驗性學科，它的概念、規律等均源自生活，它的理論大部分都可以通過實驗證明．加強實驗教學，將物理概念、理論形象化，激發學生的學習興趣，這是最好的知識加工手段．物理實驗分為演示實驗和學生實驗，前者更注重學生的觀察，后者更注重學生親手操作及親身體驗，兩種方式均有利于物理知識的理解．

例如摩擦力方向的判斷，我們可利用水平面上毛刷的彎曲方向來判斷，這個演示實驗將摩擦力方向的判斷變成直觀的觀察；又例如磁場中磁感線可通過條形磁鐵周圍的無數小磁針的排布來呈現；又例如學生通過親自參與實驗“探究小球單擺周期與擺長的關系”，可非常有效地理解周期與擺長兩物理量之間的關系．

3.2 對比加工法

物理學科有很多概念或者規律具有相似性和對立性，容易混淆，在平時教學中可利用對比的教學方法進行信息加工，找出兩者的區別和聯系，這可大大提高記憶效率．

例如相互作用力與平衡力兩個概念，如果放在一起做區別對比可以有效地減輕記憶負擔，又如靜電場中的電勢能概念，這個概念本身比較難理解，但如果與重力場中的重力勢能做相似對比，那么關于電勢能的理解會更容易．

3.3 口訣加工法

在物理學科中一些物理知識、規律、定則等，雖然強調理解記憶，但有時也需要一些總結升華后的口訣記憶，這種加工知識的手段也是非常可取的．

例如電流周圍的磁場分布及方向判斷我們利用的是右手螺旋定則；導體棒平動或者轉動切割磁感線時產生感應電動勢的正負極判斷，我們利用的是右手定則；電流在磁場中受到的安培力的方向判斷，以及帶電粒子在磁場中運動所受的洛倫茲力的方向判斷，我們是根據左手定則．以上3個定則哪怕理解了，在應用過程中學生仍容易犯錯，但此時若將這些定則簡化成口訣“左力右電”——涉及到力的判斷用左手，涉及到電和磁的判斷用右手，可大大減少錯誤；又比如在電路實驗中，為了更精確地測量待測電阻，測量電路應選擇電流表內接還是外接，此時可利用口訣“小外大內”來判斷，即小電阻用外接法，如圖2所示；大電阻用內接法，如圖3所示．

圖2 外接法

圖3 內接法

總之，在教學實踐中，如果教師能夠利用記憶理論指導自己的教學方式和方法，充分發揮教學活動不同層面的功能，注意學生的學習思維特點，就可以減少教師教學的盲目性，提升課堂品質，提高物理教學的實效性，并可能創造出更多的促進記憶的教學方法．

1 唐煒.如何在課堂教育中運用記憶——遺忘規律.時代教育,2014(2):57

2 趙順法.圖示理論與物理概念教學.物理教學探討，2000,18(9):5～6

3 黃網官.基于學生記憶的物理教學建議——在認知信息加工理論視角下.教育研究與評論(中學教育教學版),2014(5):59～62

4 季超群，王勝.高中物理教學培養學生認知策略初探.湖南中學物理，2010(3):8～11

*系廣東實驗中學教育科研“十三五”規劃2016年度校級課題支持，課題名稱為：高中學生“實驗探究”能力培養的物理教學策略研究——以粵教版高中物理必修1為例，課題批準號：GDSYZX2016-gj09

林炳發(1987- )，男，碩士，中教一級，主要從事中學物理教學及研究.

2017-02-22)

①《物理通報》廣州工作室供稿.