運(yùn)用“認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移理論”提高作業(yè)設(shè)計(jì)的有效性

摘 要：作業(yè)是教學(xué)鞏固、學(xué)情反饋的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生自我檢測(cè)的重要手段。因此作業(yè)設(shè)計(jì)是否有效直接關(guān)系到教師對(duì)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的掌握情況和教學(xué)目標(biāo)的制定情況。選考復(fù)習(xí)階段，筆者在反思現(xiàn)狀、歸因分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用“認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移理論”對(duì)學(xué)生進(jìn)行診斷層次、引導(dǎo)層次、自主層次、拓展層次的梯度式分層作業(yè)設(shè)計(jì)，了解學(xué)生原認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移，拓展提升學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)層次，并通過(guò)交流評(píng)價(jià)不斷完善設(shè)計(jì)模式，提高作業(yè)的有效性。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知結(jié)構(gòu)；遷移理論；選考復(fù)習(xí)；作業(yè)設(shè)計(jì)；有效性

作業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)中一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，作業(yè)起著鞏固、理解和反饋學(xué)生學(xué)習(xí)程度的重要作用。對(duì)于物理而言，作業(yè)設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理、是否及時(shí)有效、是否具有針對(duì)性將直接關(guān)系到教學(xué)的成效。面對(duì)一年兩次的選考，如何在復(fù)習(xí)階段對(duì)不同思維層次的學(xué)生因材施教，合理安排作業(yè)梯度和作業(yè)量，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的解題能力，讓學(xué)生能夠在虎狼之師中占有一席之地，一直是我們一線教師探究的問(wèn)題。

一、反思現(xiàn)狀，歸因分析

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐，和最近一輪的物理選考教學(xué)反思，筆者發(fā)現(xiàn)目前學(xué)考復(fù)習(xí)狀態(tài)下師生的一些問(wèn)題，具體如下：

（一）題目越做越難，錯(cuò)多分低失信心

選考的復(fù)習(xí)階段是緊張而忙碌的，學(xué)生都想在選考中取得好成績(jī)，但是隨著知識(shí)難度的加深，教學(xué)進(jìn)度的加快，學(xué)生作業(yè)錯(cuò)誤率逐漸增加，外加大量模擬測(cè)試的賦分成績(jī)與其他學(xué)科的對(duì)比，很多學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的信心大減，覺(jué)得選考的知識(shí)點(diǎn)太難，而且大多數(shù)學(xué)生都有“趨易避難”的特點(diǎn)，喜歡做自己會(huì)做的作業(yè)和比較容易做的科目。久而久之，學(xué)生在物理科目上投入的時(shí)間就會(huì)慢慢減少，一旦遇到不會(huì)的題目就會(huì)依賴于教師的課堂講評(píng)或者同學(xué)間的討論，放棄自己獨(dú)立思考的機(jī)會(huì)，最終導(dǎo)致部分學(xué)生在選考的壓軸題上永遠(yuǎn)只能做只會(huì)聽(tīng)題不會(huì)做題的聽(tīng)客。

（二）題目越出越多，質(zhì)低雜亂無(wú)層次

在選考復(fù)習(xí)階段，教師們都比較認(rèn)真，也都在挖空心思地思考如何讓學(xué)生能夠聽(tīng)得更多，做得更多，生怕學(xué)生“吃不飽”，找大量的題目來(lái)讓學(xué)生做，好像學(xué)生通過(guò)不斷的“刷題”可以做到一模一樣的題目。同時(shí)在題目的梯度安排和題目的啟發(fā)性上缺少一定的思考，導(dǎo)致學(xué)生做完題后出現(xiàn)“做而無(wú)效”的現(xiàn)象，使得作業(yè)的有效性大幅度降低。這樣的作業(yè)設(shè)計(jì)，不能讓學(xué)生在有限的復(fù)習(xí)時(shí)間里合理地利用題目鞏固知識(shí)、發(fā)散思維，拔高思維層次，從而形成系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，更多的是讓學(xué)生失去對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和信心。

基于上述問(wèn)題，筆者認(rèn)為要在了解學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，明確每堂課的教學(xué)目標(biāo)，要兼顧各階段學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的提升。我們不能只關(guān)注課堂教學(xué)，而應(yīng)該對(duì)學(xué)生的作業(yè)設(shè)計(jì)要高度重視。所以筆者決定在認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移理論的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)梯度式、啟發(fā)式的作業(yè)，讓程度相對(duì)較差的學(xué)生可以動(dòng)筆寫(xiě)，在鞏固基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，有清晰的解題思路和方法，同時(shí)能夠讓程度較好的同學(xué)在思維層次上有進(jìn)一步的提升。具體作業(yè)設(shè)計(jì)層次流程設(shè)想如下：

二、實(shí)踐應(yīng)用，以課為例

教師的一切教學(xué)活動(dòng)都要以學(xué)生的發(fā)展為主體，所以在梯度式、啟發(fā)式作業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，教師的一切設(shè)想都要以學(xué)生為中心，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、學(xué)科興趣和基本解題能力為目標(biāo)。在了解學(xué)生的原認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用梯度式、啟發(fā)式的做法，更好地實(shí)現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移，提高學(xué)生的思維層次，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。下面筆者以《帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》復(fù)習(xí)實(shí)踐應(yīng)用為例加以說(shuō)明。

（一）課前診斷，確定學(xué)生原認(rèn)知結(jié)構(gòu)層次，以學(xué)定教

美國(guó)認(rèn)知教育心理學(xué)家?jiàn)W蘇貝爾認(rèn)為：一切有意義的學(xué)習(xí)都是在原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，不受原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)影響的有意義學(xué)習(xí)是不存在的。原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和清晰性是影響有意義學(xué)習(xí)的重要認(rèn)知結(jié)構(gòu)變量。課前診斷是認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移的基點(diǎn)與起始，是把握學(xué)生原認(rèn)知結(jié)構(gòu)的必要手段，也是教師教學(xué)和作業(yè)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。教師進(jìn)行教學(xué)的必要前提必定是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)將教學(xué)內(nèi)容做好周全的預(yù)設(shè)，了解學(xué)生的原認(rèn)知結(jié)構(gòu)層次再“以生定教”，從而再次確定教學(xué)目標(biāo)，更好地開(kāi)展課堂教學(xué)，便于制定出更好的梯度式作業(yè)。

該作業(yè)設(shè)計(jì)的基本模式如下所示：

如圖所示，光滑斜槽上端離地面高為H處的A點(diǎn)有一小球從靜止開(kāi)始釋放，落在地面C點(diǎn)時(shí)速度大小為4 m/s，測(cè)得斜槽末端B到地面的距離h1為0.6 m，求A點(diǎn)的離地高度H和小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小。

該診斷性作業(yè)設(shè)計(jì)的目的在于了解學(xué)生已有的“物體在重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的層次，了解和鞏固學(xué)生對(duì)功能關(guān)系、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的掌握情況，為認(rèn)知結(jié)構(gòu)的遷移打好基礎(chǔ)。同時(shí)了解學(xué)生對(duì)“電場(chǎng)力”的概念熟悉程度，了解學(xué)生在“電場(chǎng)力”中的原知識(shí)認(rèn)知結(jié)構(gòu)層次，從而確定這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，讓本節(jié)課的重難點(diǎn)凸顯出來(lái)，達(dá)到“以學(xué)定教”的目的。

（二）課堂指引，鞏固深化學(xué)生的原認(rèn)知結(jié)構(gòu)，分層促教

課堂是教學(xué)的主陣地，也是全面觀察學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重要場(chǎng)所。通過(guò)合理的課堂情境設(shè)置促進(jìn)學(xué)生的原認(rèn)知結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和清晰，逐步實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的遷移，引導(dǎo)學(xué)生思維水平的逐層提高。通過(guò)學(xué)生課堂的具體表現(xiàn)，教師可以合理安排學(xué)生的作業(yè)，讓作業(yè)布置更具有針對(duì)性和計(jì)劃性。

作業(yè)設(shè)計(jì)的基本模式如圖所示：

1.以題導(dǎo)題，鞏固原認(rèn)知結(jié)構(gòu)，促進(jìn)橫向遷移

根據(jù)馬斯洛的遺忘曲線，隨著時(shí)間的推移，學(xué)生原認(rèn)知結(jié)構(gòu)的清晰度逐漸降低，呈現(xiàn)不穩(wěn)定性。很多學(xué)生在考試時(shí)出現(xiàn)“時(shí)好時(shí)壞”的情況。在與學(xué)生的溝通中，筆者總是聽(tīng)到學(xué)生說(shuō)：其實(shí)這個(gè)題目我會(huì)做的，就是一下子想不起來(lái)了，自己也不知道怎么回事，可能是太粗心了。其實(shí)這并不一定就是粗心造成的，而是學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性造成的。一般認(rèn)知結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同學(xué)成績(jī)往往都是相對(duì)比較穩(wěn)定的，不會(huì)出現(xiàn)大的波動(dòng)，而且也是越容易接受新知識(shí)，能夠非常自然地進(jìn)行順向遷移。所以在課堂教學(xué)和作業(yè)設(shè)計(jì)中我們都要多關(guān)注學(xué)生原認(rèn)知結(jié)構(gòu)的層次，學(xué)生的原認(rèn)知結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，越能有效地實(shí)現(xiàn)遷移。

（1）以“自由落體”導(dǎo)“加速電場(chǎng)”

（2）以“平拋運(yùn)動(dòng)”導(dǎo)“偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)”

很多學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)都是片段式的，沒(méi)有清晰的、完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)體系，導(dǎo)致他們出現(xiàn)某塊知識(shí)點(diǎn)掌握相對(duì)較好，某塊知識(shí)點(diǎn)掌握相對(duì)較弱的狀況。讓學(xué)生建立完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)體系，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和深化，從而使遷移更高效。上述兩個(gè)作業(yè)案例正是通過(guò)“物體在重力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)”的練習(xí)，提高功能關(guān)系、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式等原認(rèn)知結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和清晰性，并借助重力場(chǎng)與電場(chǎng)的類比學(xué)習(xí)，從而有效地對(duì)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的實(shí)施橫向遷移，加深學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的理解，使學(xué)生對(duì)“場(chǎng)”的認(rèn)知更具有系統(tǒng)性，能為后面電場(chǎng)的復(fù)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

2.以思引題，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，促進(jìn)縱向遷移

愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò)：興趣是最好的老師，它可以激發(fā)人的創(chuàng)造熱情、好奇心和求知欲。但在復(fù)習(xí)階段，往往由于知識(shí)學(xué)習(xí)的枯燥乏味，知識(shí)點(diǎn)的難度增加，學(xué)生做題速度變慢，沒(méi)有清晰的解題思路，久而久之就會(huì)使其對(duì)物理的學(xué)習(xí)失去興趣。所以筆者認(rèn)為我們應(yīng)該想辦法讓學(xué)生重拾信心，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣。因此，我們應(yīng)該在作業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)合理安排作業(yè)的梯度，給學(xué)生一定的方法和思路的指引，進(jìn)行分層作業(yè)的布置。

通過(guò)書(shū)面的思路引導(dǎo)，讓一些上課不專注、思維反應(yīng)慢的同學(xué)能夠找到解題切入點(diǎn)，能夠讓所有的學(xué)生都慢慢達(dá)到敢做題，能做題，會(huì)做題，善做題。當(dāng)然對(duì)于一些程度相對(duì)較好的學(xué)生可以讓其自主思考，從而避免思維定式。所以“以思引題”需要針對(duì)不同的知識(shí)點(diǎn)、不同學(xué)生，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分層設(shè)置，再通過(guò)自主層次的作業(yè)設(shè)計(jì)，從而更好地實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的縱向遷移。

3.自主訓(xùn)練，強(qiáng)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)，反饋學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移成效

自主習(xí)題是全體學(xué)生的主戰(zhàn)場(chǎng)，是新知識(shí)的鞏固理解和認(rèn)知結(jié)構(gòu)層次提升的最佳訓(xùn)練基地。讓學(xué)生從自主層次作業(yè)的訓(xùn)練體驗(yàn)中強(qiáng)化鞏固新認(rèn)知結(jié)構(gòu)，熟練掌握學(xué)習(xí)的方法，同時(shí)提高學(xué)習(xí)的積極性。教師可對(duì)學(xué)生的習(xí)題完成情況進(jìn)行分析，從而設(shè)置更加適合學(xué)生目前認(rèn)知結(jié)構(gòu)水平的梯度式題目，同時(shí)也能更好地為課堂教學(xué)指出方向。

（三）思維拓展，提升認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移層次，為遷而教

美國(guó)心理學(xué)家比格認(rèn)為：“學(xué)校的效率，大半依學(xué)生所學(xué)材料可能遷移的數(shù)量和質(zhì)量而定，因而學(xué)習(xí)遷移是教育最后必須依托的基石。”所以筆者覺(jué)得對(duì)于學(xué)有余力的同學(xué)，需要對(duì)其進(jìn)行思維的拓展，將學(xué)生所學(xué)的知識(shí)遷移到新學(xué)習(xí)中或者實(shí)際生活中。

從密立根油滴實(shí)驗(yàn)的實(shí)際應(yīng)用中的重力場(chǎng)和恒定電場(chǎng)復(fù)合場(chǎng)遷移到交變電場(chǎng)，進(jìn)行認(rèn)知結(jié)構(gòu)的縱向遷移，有效拓展學(xué)生的思維能力，提高學(xué)生動(dòng)態(tài)分析的能力，再對(duì)電磁復(fù)合場(chǎng)橫向遷移，構(gòu)建更加完善的場(chǎng)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，為下階段認(rèn)知結(jié)構(gòu)的遷移奠定基礎(chǔ)。

三、交流評(píng)價(jià)，完善模式

交流是生本、師生、生生互動(dòng)的過(guò)程，也是認(rèn)知結(jié)構(gòu)層次提升的最佳方式。一方面學(xué)生從習(xí)題訓(xùn)練中得到的收獲，通過(guò)交流互動(dòng)或書(shū)面評(píng)價(jià)獲得認(rèn)可，能激發(fā)學(xué)習(xí)的潛在動(dòng)力；從習(xí)題訓(xùn)練中產(chǎn)生的疑難，通過(guò)交流進(jìn)行互相質(zhì)疑、碰撞、爭(zhēng)論、辯白，也能讓學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)帶來(lái)的樂(lè)趣。另一方面，教師可根據(jù)習(xí)題完成情況以及與學(xué)生互動(dòng)交流，去了解學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移情況。分析學(xué)生的不同思維層次，在課堂教學(xué)和課后作業(yè)中，讓所有同學(xué)來(lái)參與討論，通過(guò)典型性的疑問(wèn)讓學(xué)生不只是做一個(gè)聽(tīng)客，而是做一個(gè)能夠有思維碰撞的學(xué)習(xí)者。所以在認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移理論指引下的作業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，需要一定的評(píng)價(jià)（包括學(xué)生自評(píng)、互評(píng)、師評(píng)等），來(lái)激勵(lì)和指引學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知結(jié)構(gòu)的遷移，從而提高解題能力，同時(shí)也能夠更好地檢驗(yàn)作業(yè)設(shè)計(jì)方案的合理性，便于更符合實(shí)際的優(yōu)化方案。

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