淺談在物理教學中學生的學習遷移

黃承軍

摘 要：學習遷移對學生學習有重大影響，如何實現學習的正遷移是中學教學中面臨的問題，本文舉四個方法（分析與綜合方法、等效替換的方法、控制變量法、抽象與概括的方法）的遷移教學來說明在物理教學中如何形成學習的正遷移。

關鍵詞：物理教學;學習遷移;分析與綜合方法;等效替換的方法;控制變量法;抽象與概括的方法

美國心理學家ML比格指出：“學習的效率，大半依靠學生們所學得知識可能遷移的數量和質量而定”[ 1 ]，可見學習遷移對學生的學習效率有重大的影響，教師在教學中要提高學生的學習效率，需重視學生學習遷移能力的培養。

1 什么是學習遷移

學習遷移也稱訓練遷移，指一種學習對另一種學習的影響，或習得的經驗對完成其他活動的影響[ 1 ]。任何新的學習過程會對學習者的原有知識經驗、動作技能、情感態度等產生影響，遷移是學習的繼續和鞏固。凡是這種影響能起到積極的促進作用，稱為學習的正遷移;反之稱為學習的負遷移。

2 影響遷移能力的形成個人因素與客觀因素

學生的遷移能力的形成受到各種因素的共同影響，主要注意兩個因素的作用：遷移主體個人因素的作用與影響遷移的客觀因素作用。個人因素是指學生本身的一些能影響遷移的特質或狀態，如學生的學習的態度、學習的心向和學生已掌握的知識、方法等;客觀因素是指學習材料的特性、教師的指導、學習情境的相似性等[ 2 ]。教師在教學中在充分認識學生的認知水平和學習現狀的基礎上，為學生提供適合的學習材料、學習情境，有計劃、有意識地通過各種教學活動對學生的學習形成正遷移，削弱或避免產生負遷移，提高學生的學習效率?？傊?，在教學中要注意個人因素與客觀因素的兩方面的作用。

3 通過三個步驟操作從而形成學習的正遷移

在遷移教學中教師必須要精心設計，有計劃、逐步引導學生形成學習的正遷移。在實踐教學中通過三個步驟學生的遷移能力有顯著提高，這三個步驟的操作程序：感知——告知——在學習中的遷移?，F舉四個方法的遷移教學說明如何通過這三個步驟提高學生的遷移能力。

3.1 分析與綜合方法的遷移教學

（1）感知分析與綜合的方法

在初中物理教學中，學生用刻度尺測量物體的長度，在測量中讓學生充分感知測量過程中的分析方法與綜合方法。測量前看零刻度的位置、看分度值、看量程（測量范圍）。測量物體的長度，正確記錄測量數據。記錄時注意準確值、估讀值和單位。例：刻度尺分度值為1毫米，在測量木板的長度中讀出準確值121毫米，估讀值0.5毫米，最后將其綜合成測量值121.5毫米。

（2）告知分析與綜合的方法

結合上例，告知學生什么是分析與綜合的方法，一是將研究對象分解為幾個部分，然后再逐一加以研究的邏輯方法即分析的方法[ 2 ]，上例看零刻度的位置、看分度值、看量程、正確記錄測量數據，此過程為分析方法。另一個是將分立的研究對象或分析后的各部分的結論重新結合，并納入一個新的整體認識的邏輯方法即綜合的方法[ 2 ]。上例中讀出準確值121毫米，估讀值0.5毫米，最后將其綜合成測量值121.5毫米，此過程為綜合的方法。

（3）在學習中進行遷移：

通過大量事例并提出相應的問題，讓學生重復感知分析與綜合方法從而形成學習的正遷移。在掌握了刻度尺的使用后，在隨后的學習中會出現用彈簧秤測力、用天平稱物體質量、用溫度計測量溫度以及電流表、電壓表的使用等，在使用這些儀器的讀數也一樣，看零刻度的位置、看分度值、看量程、正確記錄測量數據，也是讀出準確值、估讀值，最后將其綜合成測量值，這樣實現了將分析與綜合方法從刻度尺的使用遷移到多種儀器的使用。利用分析與綜合方法對測量的誤差分析也可實現學習的正遷移，分析刻度尺的誤差原因：刻度尺的最小刻度值影響精度，刻度尺本身的熱脹冷縮、彎曲變形等等也影響精度。將其遷移到天平、彈簧秤的誤差分析，分析后得出天平、彈簧秤的最小刻度值影響精度、彈簧秤彈簧本身有重力等等也影響精度。將其遷移到高中的一些電學實驗中，如分析伏安測電阻中電流表的內接法與外接法誤差分析，那種方法適合測小電阻。測電源的電動勢與內阻誤差分析，要使測量內阻誤差減小如何設計電路?？梢龑W生分析偶然誤差與系統誤差的產生原因，并綜合考慮如何減小誤差。

3.2 等效替換的方法的遷移教學

（1）感知等效替換的方法：向學生講兩個故事感知等效替換的方法：小學課本中有“曹沖稱象”的故事，另一個是美國大發明家愛迪生叫助手阿普頓測算一只電燈泡玻璃殼內的容積的故事。

（2）告知等效替換的方法：結合上兩例，引導學生明確等效替換方法：是在保證某種效果相同的前提下，將實際的、陌生的、復雜的物理問題和物理過程用等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程來研究和處理的方法[ 3 ]?！安軟_稱象”的故事中，利用小船的浮力將稱大象重力（陌生的、不易操作的問題）轉化為稱石塊重力（簡單的、易于研究的問題）。測燈泡容積的故事中阿普頓利用很多數學方法都始終得不到燈泡容積（復雜的物理問題），愛迪生通過往燈泡殼里注滿水，再把水倒進量杯，將其轉化成測水的體積（易于研究的物理問題）。

（3）學習中進行遷移

通過大量事例讓學生重復感知這些事例中等效替換法從而形成學習的正遷移。①作用等效替換，將不同形式的物理過程由于作用效果完全相同進行等效替換，化繁為簡、化難為易，來處理物理問題的方法，在高一時學習了力的“合成”與“分解”，從其可知矢量合成滿足平行四邊定則，在高二學習電場時進行遷移，幾個電場的“疊加”也滿足平行四邊形法則，還有學習了串并聯電路的“等效電阻”，進行遷移學習得出“等效電路”、“等效電源”等。②過程等效思維，將一事物的復雜的物理過程等效一個或幾個簡單的物理過程，化繁為簡、化難為易，來研究處理物理問題的方法。在高一學習平拋運動中，將復雜的曲線運動可以分解為兩個簡單的直線運動（水平方向的勻速運動與豎直方向的自由落體運動），在學習斜拋運動進行遷移，斜拋運動也可分解為水平方向的勻速運動與豎直方向的豎直上拋運動，在分析帶電粒子在勻強磁場中象彈簧一樣的螺旋線運動時，螺旋線運動可分解為與軸垂直平面內圓周運動和軸線上勻速直線運動。③模型等效思維，是將陌生的、復雜的物體運動向熟悉的物理模型等效轉化，如在學習了彈簧振子的運動規律后，再學習單擺中發覺所受的回復力與位移的關系與彈簧振子相同，可將單擺運動規律等效彈簧振子的運動來研究，再進一步的學習中，一小球在一光滑碗底的圓弧面上左右來回運動，圓弧半徑遠大于弧長時，其受力情況與單擺一樣，它的運動可等效單擺運動。在分析通電線圈在其它磁體作用下的運動中，把通電線圈等效為一個理想的小磁針，將其轉化成小磁針在其它磁體作用下的運動中顯然更簡單。

3.3 控制變量法的遷移教學

（1）.感知控制變量法：初中物理在研究電路中電流與電壓、電阻的關系，老師演示在同一電阻下，加不同的電壓，得到不同的電流，在同一電壓下，接入不同的電阻，得到不同的電流，分析數據得出歐姆定律。

（2）.告知控制變量法：告知學生以上實驗中影響電流變化的有兩個因素電壓、電阻，先控制電阻不變，研究電流與電壓關系，再控制電壓不變，研究電流與電阻關系，最后得到三者的關系。引導學生分析并明確上例所使用的方法如下;把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法.它是科學探究中的重要思想方法[ 2 ]。

（3）在學習中進行遷移

通過大量事例讓學生重復感知這些事例中控制變量法的遷移從而形成學習的正遷移。在高中物理教學中，在學習牛頓第二定律中，學生由生活實踐中知道加速度與物體的質量和受力有關，提出要研究它們之間的定量關系要如何操作？引導學生提出研究物體質量、合力、加速度三者的關系，需控制一個量不變研究另外兩個量的關系，從而實現控制變量法的學習遷移。在學習單擺中研究單擺運動周期，由學生猜測單擺運動周期與小球的質量、擺長、運動弧長有關，然后利用控制變量法研究，得出單擺運動周期公式。

3.4 抽象與概括的方法的遷移

（1）.感知抽象與概括的方法：初中物理力的教學中舉許多實例：人提物體、人舉起杠鈴、馬拉車、壓路機壓路面、鋼絲繩吊重物等等，這些提、拉、壓、吊都是物體對物體的作用，從而得出力的概念：力是物體對物體的作用。

（2）.告知抽象與概括的方法：告知學生上例中舉許多實例，從實例中抽出本質因素（物體對物體的作用），從而得出力的概念。引導學生明確許多概念的建立，都是抽出了研究對象的本質因素，舍棄了非本質因素，這種方法即抽象的方法;然后又將對個別事物屬性的認識推廣到同類事物的全體對象，形成對該類事物的一種普遍性認識，這種方法即概括的方法[ 2 ]。

（3）.在學習中進行遷移：通過大量事例讓學生重復感知抽象與概括的方法的遷移從而形成學習的正遷移。讓學生將抽象與概括的方法遷移到高中物理學習中，如在學習電磁感應中研究產生感應電流的條件，演示可以產生感應電流的幾個實驗，①導體在磁場中切割磁力線，②磁鐵插入線圈，③線圈在磁場中轉動，④大線圈中放入通電的小線圈，小線圈中電流發生變化，在老師的引導下學生從這些現象中抽象概括出本質：只要閉合回路磁通量發生變化，閉合回路中就會產生感應電流。再如質點、點電荷的概念的建立，簡諧運動的建立等等。

本文只是通過四個方法的遷移的教學，來說明在物理教學中如何形成學習的正遷移，而這只是發展學生遷移能力的一個部分內容，對于如何全面培養學生的遷移能力，還有待于同仁一起探討。

參考文獻：

[1]駱志遠.淺談高中物理教學中的學習遷移[J].神州，2011（12）：15.

[2]鮑敏.在物理教學中培養中學生遷移能力的研究[D] 北京： 首都師范大學， 2004（5）：1.

[3]張大同，趙偉.利用等效替代法求解振動頻率[J] 物理教師，2011（7）：18.