淺談認知學習理論下的中學物理教學

摘要認知學習理論是通過研究人的認知過程來探索學習規律的學習理論。本文通過概括與總結認知學習理論的主要觀點，分析了認知學習理論在中學物理教學中的運用，旨在利用其理論和思想來為中學物理教學提供新的方法和策略。

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A

Middle School Physics Teaching Under Cognitive Learning Theory

ZHENG Ning， ZHOU Min

(Hu'nan Normal University， Changsha， Hu'nan 480081)

AbstractCognitive learning theory is a learning theory by studing of human cognitive process to explore learning rule. This paper through summarizes the main points of view of cognitive learning theory， analyzed the use of cognitive learning theory in high school physics teaching， aims to use its theories and ideas to provide new methods and strategies for the physics teaching.

Key wordscognitive learning; middle school physics; learning process

1 認知心理學相關

認知主義學習理論20世紀60年代興起的認知心理學為基礎，重點研究人的認知過程，認知包括感知覺、注意、記憶、思維和推理、問題解決等。①學習的過程是外界刺激和主體內部心理過程相互作用的結果。通過探究人的認知過程來啟發教學。（1）感知覺。感覺是對客觀事物個別屬性的認識。知覺是直接作用于感覺器官的客觀事物在人腦中的反映，是對事物的整體認識。②感知覺系統的目標之一就是識別并對新異刺激進行歸類。（2）注意。注意是指人的心理活動對一定對象的指向和集中。注意的選擇性、持續性、注意的轉移、注意的分配是注意的重要特征。影響注意的因素有刺激的特點和任務的難度等。（3）記憶。記憶并不是孤立、靜止存在的，它不可避免的與已有的知識相混合。記憶是貯存的，知識和信息以各種圖式、概念或命題的形式存在于頭腦中。但記憶又是時刻在重建的，根據環境對我們的需求，記憶系統會不斷重新提取和建構相應的信息。（4）語言。如果我們定義語言的功能是表達某個事件，那么這個事件的基礎就是概念。語言規則把各種概念組合起來，并且形成了一定范圍內普遍認可的內涵和外延。（5）思維和推理。思維是人腦憑記憶和想象對客觀現實概括的、間接的反映。語言的理解與表達、事理的分析與判斷、問題的推理等都依賴于思維。邏輯推理的兩個重要的部分是分析和抽象。

2 認知學習論在物理教學中的應用

2.1 物理學注重實驗，是以實驗為基礎的學科

（1）在物理學中，各種概念、規律都是建立在堅實的實驗基礎之上的，因此要求學生具備一定的觀察能力，要求學生通過敏銳的感知覺發現現象背后的本質和規律。觀察和聯想是最基礎但卻十分重要的能力。

（2）影響學生注意的因素包括學習內容的邏輯結構和重要程度，學生對學習內容的興趣、熟悉程度等。③因此，要通過提高注意力來提高學習質量，必須使學生對所學內容保持高度注意。多媒體課件設計可以通過對學習材料的內容、形式等方面的設計保持學習者的注意，并在學習實踐中不斷發展學習者的注意能力。

2.2 物理學有嚴密、完整的理論體系，是一門基礎學科

物理學以基本概念為基礎，通過物理學方法將基本概念和基本規律聯系起來。概念、規律和方法作為學科的基礎，要求學生識記并能夠靈活運用。雖然許多規律、定律都是以數學形式表達，但并不能磨滅基本概念的重要性，仍然需要學生花費時間和精力促進長時記憶。

2.3 物理學傳遞方法論性質的知識，是一門注重實踐的學科

物理學注重實驗，從設計實驗方案，觀察實驗現象，采集實驗數據，分析實驗結果，到最終得出實驗結論整個過程中都體現著科學、嚴謹、求實的實驗思維。概念的定義，規律的發現，理論的總結，在各個過程中都體現著邏輯和推理、分析和綜合、演繹和歸納的思維過程。重視學生物理思維的培養有助于提高學生的學習能力。

2.4 物理學問題解決

問題解決應用在物理學中就是給學生設置一個問題，讓學生按照一定的要求去解決這個問題。解決問題的過程，就是已有的知識經驗遷移的過程，是學生的知識體系自我建構的過程。在具體的教學中，學生獨立思考獨立完成任務是十分重要的，但同時要培養學生協作學習的能力。

3 認知學習理論對中學物理教學的啟發

3.1 認知學習理論中學習的過程（見圖1）

加涅認為，學習是這樣一個過程：環境中的刺激作用于學習者的感受器后進入到感覺登記器，開始進行瞬時記憶的保持過程；然后進入短時記憶系統，進行記憶的短時儲存；然后再把信息轉移到長時記憶里，完成信息的儲存。當（下轉第223頁）（上接第201頁）以后反應發生器需要這些信息時，就會從長時記憶系統中進行檢索與提取；如果長時記憶系統中無法提供所需的原始信息時，則需要將長時記憶系統中的原始信息返回到短時記憶系統中，并重新進行編碼組織，整合后的信息由短時記憶系統直接進入反應發生器。反應器對外在信息或重新編碼的信息進行分析與綜合之后，以此支配、調節效應活動的反應器，實現學習過程的流程。在學習的整個過程中，動機與執行控制兩個系統始終發揮著調節、監督和控制的功能。

圖1加涅的學習過程模式

根據以上分析，加涅確定出學習的八個階段，即“動機(期待)——領會(注意：選擇性知覺)——獲得(編碼)——保持(儲存)——回憶(檢索)——概括(遷移)——動作(反應)——反饋(強化)”。④并且每一個階段都有它相應的心理狀態，這從本質上體現了學習是內部狀態和外部條件共同作用的結果。

3.2認知學習理論對中學物理教學的啟發

（1）創設情境，聯系生活。充分挖掘物理實驗和生活實際的聯系，結合生活創設物理教學情境，更有助于提高學生學習的主動性和自覺性。

（2）形式多樣，學生參與。多媒體的靈活性和很強的感官刺激性，再輔以教師的提問、互動等環節，可以有效促進學生動眼、動耳、動腦、動手、動口等多感官同時參與，多方面鞏固學習效果，使學生由被動接受式學習轉化為主動探究式學習。

（3）豐富內容，寓教于樂。多媒體的豐富性和趣味性，再加上教師獨具魅力的風格教學，會激發學生的想象力。在課件中可以添加一些與所學知識緊密關聯的生活現象，既可以擴大學生的視野，又能培養求真求實的科學精神。⑤

（4）培養能力，注重實踐。課堂并不是單純的傳遞知識，而是通過學習活動培養和提高學生的學習能力。要注意的是，提供給學生練習的機會要多，但如果超出一定數額，學生已經形成默認的習慣和套路，再多的練習，學生也不能獲取新的知識，而只能成為一種自動化。

（5）及時反饋，合理評價。課堂時間短且教學內容多，這就要求教師對學生的表現及時合理的回饋和評價。評價可以引導教學朝積極的方向繼續進行，可以激勵和維持學生的學習動機，也可以對課堂的現存問題做出診斷，調節教與學。

注釋

①J·H弗拉維爾，P·H米勒，S·A米勒.認知發展[M].上海:華東師范大學出版社，2002.

②Best J.B.認知心理學[M].北京:中國輕工業出版社，2005.

③賈玉紅.從認知學習心理理論思考英語教學[J].工會論壇，2008.1:105.

④沈麗娜.加涅信息加工學習理論概述[J].中國校外教育，2009.7.

⑤陸麗萍.淺談信息技術與初中物理課程教學整合的方法[J].教育實踐與研究，2010.4:64.