认知迁移在物理教学中的应用

山东省费县一中 273400 杨峰

　　一、 认知结构的涵义及特征

　　美国心理学家奥苏伯尔（Ausubel.D.P）认为：认知结构就是学生头脑中的知识结构。广义的说，它是某一学习者的观念的全部内容和组织；狭义的说，它是学习者在某一特殊知识领域内的观念的内容和组织。作为物理，学生的认知结构是头脑中的物理知识结构，是物理学的知识结构通过内化在学生头脑中形成的观念的内容和组织，具体反映在物理学知识的内部联系和规律。

　　物理学科的认知结构有以下几个特征：（1）学生在学习新的知识时，头脑中是否有与新知识有关的概念、原理、规律。原有相关的知识越多，其概括程度越高，迁移能力就越强。（2）新学习的知识与已有相关知识的可分辩度，两者之间的分辨度越高，越有助于迁移。（3）新知识的学习还与原有知识的巩固程度有关，原有知识的巩固程度越高，越有利于知识的迁移。

　　二、物理教学要注重学生的认知迁移

　　1、 合理设计教学

　　物理教学活动的设计要考虑教学目标，教学策略，教学情境，教学对象，物理实验等。教学设计不等于备课，它是教学工作正式开始之前，按照一定的目的要求，预先制定工作方案，创造教学活动模式或观念结构的过程。

　　进行物理教学设计时，首先应注意使该设计方案要有利于提高学生的认知的迁移。充分考虑利用学生原有知识去构建与新知识相连接的纽带，达到自然过渡，顺理成章。如高二新教材理想气体状态方程的教学时，要考虑怎样运用学生已学过的气体压强的计算的有关知识。其次，在教学设计时，要充分利用原有的认知结构与新学知识的相似之处进行比较，提高学生的分辨度。如进行牛顿第三定律教学时，把学生原有的一对平衡力的概念和特点与一对作用力与反作用力进行比较，使学生区分作用力与反作用力和平衡力的不同，达到对作用力与反作用力的理解和掌握的目的。第三个方面就是在学习物理知识时，对所学知识的理解和运用要逐步提高。

　　2、 重视教学过程

　　（1）创设物理情境，引发认知共鸣。

　　教学过程中，教师要尽可能创设问题情境启发并引导学生主动

　　地进行过程的思考，使教师的教与学生的学相互作用进入优化，高效的状态，促进学生认知结构的改组与重建。

　　如在讲述《多普勒效应》一节时，可以创设如下情境：

　　火车进站、出站时都要鸣笛，但笛声不同。进站时，笛声较"高"；出站时笛声较"低"。

　　通过对这个物理情境的创设，激发了学生探索的兴趣和产生进一步学习的内驱力，通过对这个问题的解决，引发了认知共鸣，这正是学生学习新知识，构建新认知结构的契机。

　　（2）强化知识迁移

　　奥苏伯尔认为，教学的目的是为了知识的迁移，从而塑造良好的

　　认知结构。尽管每个学生各不相同，但都有自己的认知结构，当新知识与原有的知识进行比较，对比时，若相同就会纳入原来的结构；若不同则会产生疑问。教学过程中应尽量把容易混淆的知识进行比较，让学生对比学习，以提高其分辨性，促进学习和保持。如磁感线特点的教学，注意比较电场线与磁感线的不同。电场线：始于正电荷，止于负电荷，不闭合；磁感线：从N极出发到S极，又经S极从磁铁内部回到N极，是闭合线。通过对比，有利于掌握磁感线的性质。

　　三、挖掘教材内涵，提高教学技能。

　　奥苏伯尔认为：学生的认知结构主要从教材的知识结构转化而

　　来。合理的教材结构，可以简化知识，并产生新知识，且有利于知识的运用。从2000年秋季开学起，在十省市使用的新教材就充分注意了这个问题。新教材的知识结构更符合物理学本身的内在规律，也符合学生的认知特点。另外，新教材还设置了诸如旁批，方框语、思考与讨论，做一做，阅读材料等许多小栏目。这些栏目是对课本正文的必要补充，同时也能指导学生学习，激发学生思维，拓宽学生知识面，渗透科学方法教育。

　　杜威（J.Dewey）指出，即使是最合逻辑的，最科学的教材，如果以外加的和现成的形成提供出来，在它呈现到学生面前时，也失去了这种优点。因此，只有提高教学的创新意识和教学技能，以最佳的方式把学习内容呈现给学生，学生才能把学习当成一种乐趣，愿意学习。

　　构建学生的认知结构，不仅有利于本学科的学习，对不同学科之间也能互相影响。教学活动中，经常会接触到一些物理成绩突出而其它学科也并驾齐驱的学生。事实上，这些学生的认知结构在学习过程中已得到较完善的构建。因此，教师教学行为的着眼点是学生的认知迁移，训练学生的归纳，演绎能力，激发他们的创新精神。