認知結構遷移規律在科學教學中的應用

[摘要]提高課堂教學效率，實現學生從學會到會學的轉變，是廣大教育工作者一直思索的問題。本文依據認知結構遷移理論，結合教學實例，就如何提高科學學科課堂教學效率進行了闡述。

［關鍵詞］認知結構 遷移 教學

近代和現代許多中外教育學家、心理學家對遷移規律進行了深入的探究，目前，越來越多受到人們關注的是由奧蘇貝爾提出的認知結構遷移理論，它已成為遷移理論研究的主旋律。所謂認知結構就是學生頭腦中的知識結構。認知結構變量是當學生學習新知識時，其原有認知結構中的有關觀念在內容和組織方面的特征，主要包括可利用性、可辨別性和穩固性。原有的認知結構就是通過這三個變量來影響新知識的學習的。現在“為遷移而教”的教學理念，已成為廣大教師的共識，在科學教學過程中，我們可以從以下幾個方面實現遷移。

一、設計“先行組織者”，實現遷移

“先行組織者”是奧蘇貝爾提出的一項教學技術。所謂“先行組織者”，是在學習新材料之前呈現給學生的一種引導性學習材料，它以通俗的語言概括說明將要學習的新材料與認知結構中原有知識的聯系，為新知識的學習提供認知框架。設計“先行組織者”，就是對學生原有的認知結構的提煉概括、拓寬引申，在學習者原有知識與新知識之間架設一座橋梁，以便更有效地學習新材料。“先行組織者”既可以是一條定律、一個概念或一段概括性的說明文字，也可以是形象化的模型或一幅圖表。例如，在學習盧瑟福的原子核式結構模型時，我介紹了α粒子轟擊原子實驗得出原子核質量很大后，引入了一段說明：在宇宙天體系統中，質量小的天體會繞著質量大很多的天體做圓周運動，就像太陽系中的八大行星會繞著太陽運轉一樣。而微觀世界也是如此，原子核外質量小的電子也會繞著質量大很多的原子核做高速運轉。這一段說明，使學生很快明白了原子的核式結構模型。又如，學習原子核內部結構時，我使用了模型，通過這一“先行組織者”的設計，原子核內部的微觀結構很容易被學生所接受。

實踐表明，教師應根據教材內容有創造性地設計選擇“先行組織者”，運用這項技術，有助于新知識的學習和保持，有助于學習的遷移。

二、加強變式訓練，實現遷移

變式訓練是遷移教學的常用方法，變式是指用以說明同一個概念或原理的本質特征相同、而非本質特征不同的一組實例。為了使學生能排除非本質的干擾，準確、清晰地抓住一類事物、一類現象的共同的本質屬性，就必須列舉變式，使這些問題的表述在現象上，在非本質的特征上盡可能不同，但要保持本質屬性完全相同。例如，學習“種群”概念時，教師如果只列舉一個池塘中所有的鯽魚，一片稻田中所有的水稻，學生往往以為種群就是一群相同的生物生活在一起。如果教師能舉例說明一片草原中的兩群羊，世界上所有的人，太平洋里所有的小黃魚也是種群，學生便能有效排除無關特征的干擾。

三、通過比較，實現遷移

如果新知識與舊知識認知結構有差異時，舊知識往往會妨礙新知識的學習，形成所謂負遷移。為避免出現這種情況，在教學中應引導學生加強比較，找出新舊知識的異同點，增強知識的可辨別性，順利實現遷移。例如，在學習光合作用時，可將其與呼吸作用作如下比較，如下表所示：

通過比較，學生加強了對原有知識的理解，原有知識的清晰度得到加強，可辨別性也得到提高，更加有助于新知識的學習。在教學中，引導學生對易混淆的知識點進行比較，就能使學生所學新知識找到固著點，實現原有知識的正遷移，形成良好的認知結構，促進學習和保持。

四、積極運用定式作用，實現遷移

定式是先于一定活動而指向這種活動的心理準備狀態。它對于學習遷移既有可能產生積極影響，也可能起阻礙作用。當后面的任務是前面任務的同類課題或它的特例時，定式能對后來課題的學習起促進作用；但當新的學習任務與先前的任務不是同類或者是需要靈活變通時，定式就可能干擾新的學習，對遷移起阻礙作用。根據定式對遷移的這種雙重影響，在實際教學中，既要考慮所學內容與原有經驗的同一性，利用積極的定式幫助學生實現正遷移；同時，又要幫助學生具體問題具體分析，防止定式的干擾。例如，植物細胞吸水時，總是從溶液濃度低的地方向溶液濃度高的地方滲透，這和之前學習氣體交換時，氣體擴散方向總是從氣體濃度高的地方向氣體濃度低的地方擴散產生沖突，我引導學生進行爭論，原來兩種情況所指的“濃度”的含義不同，本質是一樣的。這樣，學生就弄清楚了擴散作用和滲透作用的異同，克服了思維定式對知識遷移的負面影響，實現了知識的正遷移。

總之，認知結構遷移理論可以使教師從教育心理學水平上更好地指導學生理解和掌握科學知識，建構良好的科學認知結構，促進學生學習的積極遷移，從而實現“教是為了不教”的最終目的。

參考文獻

[1]劉長春.更新教育觀念，改革物理教學方法.湘潭師范學院學報，2004，26（3）：104-106.

[2]姚永利.巧用遷移提高效率.物理教師，2006，27（6）：6.