對初中物理遷移性學習力的教學研究與探討

福建省晉江市羅山中學 林小英

學習遷移，是一種學習對另一種學習的影響。正遷移是已學的經驗或知識對另一種學習起到積極的促進作用，能“舉一反三”“觸類旁通”；負遷移是指已學的經驗或知識對學新知識的慣性思維定式產生干擾和阻礙，導致學習認知的錯誤。學習力是一種綜合能力，是學習動力、毅力和能力的綜合體現。

一、利用已有的經驗和知識進行正遷移，用類比和對比遷移性學習完善認知結構

比值定義法是初中引入物理公式時常用的方法，如速度、密度、壓強、功率、比熱容等。通過學習比值定義速度這個物理量的學習，然后利用舊知識復習引入，將新的物理概念用類比的方法引出，為新知識的學習做了很好的鋪墊。

例如最早開始學習的速度，兩個物體運動的時間和路程都不一樣，如何比較它們的快慢呢？用路程和所用時間的比值，即單位時間通過的路程進行比較。而在學習密度這個很抽象的物理量時，教師先通過實驗測量得到同體積的不同物質的質量不同，那該如何來描述物質的這種性質呢？通過類比的方法可以得到：用質量和體積的比值，即單位體積的質量來描述，從而引入密度的新課學習。壓強、功率和比熱容也是用比值定義，也可以用類比的遷移性學習完善物理知識體系。

在物理教學中，功率和效率是容易混淆的概念，在教學中是可以通過列表對比的方式來區分功率和效率，這樣讓學生對功率和效率認識更清楚、更深刻。從物理量的概念、物理意義、公式、單位進行區別，一目了然。通過對比，學生在以后的學習中就會先弄懂題目中求的是哪個物理量，該用哪個公式來求解，不會生搬硬套，造成審題不認真的錯誤。

功率P 效率η概念 功與完成這些功所用時間的比值 有用功與總功的比值物理意義 做功的快慢 有用功在總功中占多大比例公式 P=W/t η＝（W有/W總）×100%單位 瓦特 無單位，用百分數

二、消除已有的錯誤經驗和知識產生的負遷移，用實驗和模擬實驗來建構正確的思維

物理來源于生活，但往往會被生活中的表面現象所蒙蔽，得出一些錯誤的思維，會對物理學習產生負遷移。如用力推小車，小車向前運動，不推，小車就不往前運動，因而得出物體要運動就必須有力的作用，而不能得出運動的物體不受力時保持勻速直線運動，這就是負遷移。看到不過到胸的水，趟下去可能就沒過頭了，這也是負遷移。學生在分析推出去的鉛球在空中運動（不考慮空氣阻力）受力時，回答往往是“受到重力和推力的作用”，多了一個向前的推力，正是受“沒有力就沒有運動，力是產生運動的原因”的影響，鉛球要向前運動就要受到向前的推力這一錯誤經驗起了作用。要糾正學生的這一錯誤，首先要讓學生明白，推球時球確實受到推力，正是這個推力讓球改變了運動狀態從而向前運動；其次要讓學生明白，緊接著鉛球離開了手，手和球沒有了接觸，此時手不可能對球施加力的作用，沒有受到向前推力卻能繼續向前飛是由于慣性。所以多畫出這個向前的推力也是負遷移。學完簡單的機械后，學生會有這樣的認識：簡單機械越省力機械效率越高。這也是負遷移。例如滑輪組，通常是通過增加動滑輪個數更省力。由于動滑輪個數增加，對動滑輪做的額外功增加，有用功不變，總功越多，機械效率反而減小。

要消除負遷移，使學生形成正確的物理概念和物理規律，教師事先要做好調查研究，看學生已經知道的跟物理概念和規律相違背的經驗和知識有哪些。知道和了解學生的經驗和知識之后，就要想方設法地排除這些經驗和知識的根基。最行之有效的方法就是動手做實驗。實踐表明：初中生對實驗最感興趣、最敏感、最好奇。比如在“物體的浮與沉”這節課，教師事先準備2個乒乓球，一個裝有沙子，一個空心，問學生：哪個會下沉？學生肯定會回答：重的那個。接著教師提問：為什么呢？學生回答：裝有沙子的，比較重，重的下沉。那是不是重的物體一定下沉呢？這時候拿出一個蘋果和一個李子，問學生：哪個會下沉？學生回答：重的蘋果。這時教師可以請學生馬上進行實驗，發現蘋果上浮，李子下沉。蘋果比較重，為什么反而會上浮呢？這就引發了學生對已有經驗和知識的認知沖突。學生的經驗和知識就是“重的物體下沉，輕的物體上浮”，這是負遷移。根據物體的浮沉條件，浸沒在液體中的物體受到重力和浮力，物體的浮與沉、運動狀態是否改變是由它的受力大小所決定的。只有比較它所受的重力和浮力的大小關系才能判斷浮沉。蘋果的重力比較大，但它受到的浮力更大而且大于它受到的重力，所以蘋果浮起來了。通過實驗，讓學生打破原先腦海里的經驗和知識，為后面學習浮沉條件打下了很好的基礎。

做實驗，更直觀，更容易讓學生理解，能夠起到事半功倍的效果。物理課堂要生動，一個演示實驗、一個小魔術、一個自制的實驗裝置、一個科技前沿的小視頻等，都能激發學生的興趣，為課堂增添光彩。

三、利用好數學知識進行學科滲透正遷移解決物理問題，消除對物理概念本質掌握產生干擾的負遷移

達·芬奇認為數學是一切科學的基礎，物理基本概念和基本規律很多都可以用數學式來表達。物理與數學關系密切，靈活應用數學知識來解決物理實際問題是學好物理知識的重要工具。要學好物理，就要學好數學，要教好物理就要在教學中滲透數學知識的應用。可以借助數學規律和圖像等手段來解決物理問題，實現數學知識對物理應用的正遷移。

例如，小翼利用天平和量杯來測量某液體的密度時，測得液體的體積V、液體和量杯的總質量m，得到幾組數據并繪出m-V圖像，如下圖所示。求：（1）該液體的密度；（2）量杯的質量。

方法一：從數學圖像中可以獲取重要數據信息，利用量杯質量和液體密度不變，兩個未知數要進行數學的列方程組求解。

解：設量杯的質量為m0，液體的密度為ρ，利用圖像上兩點的橫縱坐標列出兩個等式ρ×20cm3+m0=40g，ρ×80cm3+m0=100g，得ρ=1g/cm3，m0=20g。

方法二：利用數學線性函數的意義，即與縱坐標的截距代表液體體積為0時的量杯質量為20g；m=ρV+m0，ρ即為斜率，可用變化的質量除以變化的體積求解，降低解題的難度。

教師要利用這類題型來培養學生跨學科的融合思維，充分運用數學知識來描述、表達物理概念和規律，提高問題分析能力、知識遷移能力和創新思維能力。

但要注意區別物理和數學，數學純粹只是量的關系，而物理公式中各物理量有具體含義。比如，歐姆定律I=U/R的變形式R=U/I，如果純粹當作數學式子，以數學思維來思考，會得到“導體的電阻與電壓成正比，與電流成反比”的合乎數學運算規則的錯誤結論。要消除這種負遷移，教師在進行電阻的概念教學中，通過實驗探究得出影響導體的電阻大小因素有：長度、橫截面積、材料和溫度。電阻是導體本身的一種性質，與外界的電壓和電流的大小無關。這樣就突出了物理概念的“物性”，在“物”的基礎上講“理”，從而有效防止數學知識的負遷移。

數學對學生學習物理現象、概念和規律既有正遷移又有負遷移，兩者都不容忽視。

四、調動學生積極的情緒、采用有效的教學方式培養學生的物理遷移性學習力

學習力是指學習動力、毅力和能力的綜合體現。強調突出學生的主體地位，教師通過創設物理情境，激發學生積極情緒的學習動力。遷移性學習力培養學生接受新物理知識、完善舊物理知識系統、解決物理實際問題的能力。在自覺進行物理學習中會遇到一些障礙，需要不斷克服困難來完成學習的毅力。在電學的測量性實驗中，經常會遇到單只電表測量電阻的阻值、單只電表測量小燈泡的額定功率的創新題。教師要引導學生探索缺了器材如何補，是等效替代還是轉換測量，然后從實驗原理、器材選擇、實驗方案設計、實驗步驟、數據的記錄和處理、實驗誤差分析等多角度尋找測量方案，培養學生的創新思維能力。

總之，在物理教學中，教師要抓住概念的本質特征，進行知識構架，形成遷移基礎。強化學生的歸納概括能力，對所學知識進行分類整理、歸納，舉一反三，從而促進學習的正遷移。運用實驗將抽象的物理問題直觀化，體會公式的來龍去脈，才能提高學生的遷移能力。運用類比法、列表法等多種方法，促使知識發生正遷移。充分調動學生的學習積極性，有利于培養學生的遷移性學習力，建構完善的初中物理學科知識體系，促成物理教學的高效課堂。