在中學物理教學中應用精加工策略的探究

陳 洋 曹先辰 吳 偉

（1.南京師范大學物理科學與技術學院，江蘇 南京 210046；2.南京師范大學教師教育學院，江蘇 南京 210097）

1 精加工策略概述

精加工策略的英文表述是elaborative strategy，其中elaborative的意思是仔細的、精心的、煞費苦心的.通常我們在日常生活運用“精加工”一詞時，多用于對機械類或者精密物件處理的工藝中，例如“鈑金精加工”、“數控精加工”、“食品精加工”等，這是相對于“粗加工”而言的，指精密度較高、要求更細致的技術處理.我國學者在上世紀90年代將國外“精加工策略”引入教育科學領域，意在凸顯知識學習的精密性和表明對學習進程的建構性.

根據邁克卡（McKeachie）對學習策略的分類，精加工策略屬于認知策略的范疇，是一種加工信息的方法.倡導信息加工的加涅（E.D.Gagne）認為精加工策略是學習進程中的一種信息編碼.［1］部分學者認為精加工策略就是對新知識進行一番“咀嚼”而使其更利于我們大腦“消化”和“吸收”的策略.［2］部分學者認為精加工就是使人們更好地理解和記住正在學習的東西而作的充實意義的添加、構建或者生發.［3］還有研究學者在前人研究的基礎上提出，精加工策略是一種對所學內容進行深度加工的策略，需要我們尋求字面意義背后的深層意義，將新學習的材料與頭腦中已有的知識聯系起來，通過某種方式對所學材料加以理解和記憶.［4］這個定義偏向于解釋精加工的作用，而實際上對于精加工策略的實質并沒有給出一個確切的說明.分析總結前人的研究成果，作者認為精加工策略是指學習者對學習材料進行深入細致的分析、加工，理解其內在的深層意義、促進理解并記憶的一種策略.

經精加工加工過的新信息進入已有知識網絡中，在以后需要喚起的時候容易檢索，即使直接檢索出現困難，也能夠通過知識網絡間接地把它推導出來.［2］例如學生沒有記住勻變速直線運動位移公式的具體形式，但只要學生理解了公式表達的涵義，就通過已有的知識將其推導出來.因此精加工在學習過程中起著重要的作用，是有效獲得知識的基本條件之一.

中學物理知識的學習主要是以實驗為基礎的一種邏輯思維能力的培養，不同于常常使用到復述策略的英語、語文等學科.學生通過運用精加工策略就可以進行有意義的學習，在理解的層面上記憶物理學的基礎知識，這樣就會使最近發展區的不斷更新，促進有效學習的不斷進行，有利于舊知識的鞏固和新知識的吸收.

2 精加工策略方法在中學物理教學中的應用

關于精加工策略的方法，學者們給出了多種分類，例如有學者就從加工的記憶和理解兩方面對其進行闡述.而教育心理學中將其分為記憶術、做筆記、提問、生成性學習和聯系實際5類.

現在作者結合文獻［3］的分類法和中學物理教學的實際情況，將精加工策略分為比較法、質疑法、擴展引申法和演示實驗引導法.

2.1 比較法

所謂比較就是根據一定的標準，把有某些聯系的兩種或兩種以上的事物加以對照，確定他們之間的同異及相互關系，形成對事物的認識.比較有助于我們認識客觀事物，有助于幫助我們了解事物的本質及其優劣，揭示客觀事物發展變化的規律.因此，在物理學中比較法有著廣泛的應用.［5］

關于精加工策略的比較法類型多樣，主要有同類比較和異類比較.首先是對于同類比較即類比法，就是根據兩個或（兩類）對象之間在某些方面的相同或相似，而推出它們在其他方面也可能相同或相似的邏輯推理方法.［6］

例如，由于電場這部分知識的內容比較抽象，學生常常很難理解，但是教師可以類比重力場作為突破口來引導學生思考.而有關重力場的知識學生在初中就接觸過，并且生活中也容易感受到，不會覺得陌生.重力場作為學生已有的認知結構，教師要有意識地將其與電場進行類比（見表1所示），從而加深學生對電場的理解.

表1

續表

對于差異比較——主要是找出各個對象的不同點，找出它們的本質區別，以便學習者更好地辨別和掌握，進而來進行研究.例如，在分析作用力與反作用力時，可與一對平衡力進行比較（見表2所示）.

表2

通過異類比較，不僅能使學生對認識對象的本質更加清楚，還能了解彼此間的聯系與區別，防止知識間的混亂，這樣做有助于知識的系統化.

2.2 質疑法

愛因斯坦曾經說過，提出一個問題比解決一個問題更重要.學生有疑而問、由問而思，有利于培養自身的創新精神和實踐能力；相反如果提不出問題，說明學生的學習還不夠深入，能力還有待提高.通過學習讓學生不斷地提出問題、思考問題和解決問題，這樣才能更好地培養學生的創造力，這也是課程改革追求的目標.［7］

由于中學生的思維活動還不能徹底擺脫具體形象和直接經驗的限制，這也為我們闡述了為何中學生對力學、運動學要比電磁學學得較扎實的一個方面的原因.例如很多教師在講授“密度”后，就會有意地提出“1kg鐵比1kg棉花重”的問題讓學生討論、思考.提問法并不等于質疑法，在平時的教學過程中，教師應該讓學生敢于質疑、善于質疑、仔細觀察、主動發問.例如在學習萬有引力公式時，就會有很多學生提出這樣的問題：“人與人之間有萬有引力，但是為什么當人與人靠得非常近的時候不會吸到一起呢？”萬有引力公式表述的是“質點間的萬有引力表達式”，也就是只有在受力與施力物體可以近似為質點時方可使用，而如果不能近似為質點，就需要把兩個物體分別分割成極小的“微元”，然后對每個微元之間用萬有引力公式，再把這些力求矢量和.對于重心（嚴格的表述應該是質心）問題，也只是一種近似.這樣的回答既幫助學生解決了疑問，同時也幫助學生鞏固了關于質點的概念.

2.3 演示實驗引導法

物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗在物理教學中起著至關重要的作用.各種類型的物理實驗，具體形象地展示了物理知識的形成和發展過程，為學生的學習提供了豐富的感性材料，強化了學生的感知并可以改變以往錯誤的認識，從而在學生頭腦中形成形象直觀的認識.所以實驗引導法是精加工策略中不可缺少的一種方法，對促進意義學習的發生和知識的理解起著重要的作用.

物理教師在教學過程中，如果采用自制教具進行實驗教學，學習者在親自動手做實驗的過程中通過實驗操作、實驗結果對物理知識加以領會.例如初二的學生剛接觸物理，教師在講授聲音這一節時，“聲音在空氣中的傳播是由聲源振動引起周圍空氣振動而形成的”這一知識點學生很難理解，原因是看不到空氣的振動現象.如果教師能夠利用以下裝置，選取一只揚聲器，裝在硬紙盒內，在紙盒的面板上鉆一個直徑約為2～3mm的小孔，將揚聲器通過1只耳機插頭插入收音機或小型音響機的輸出插孔中，演示時，在紙盒小孔的前方放一根生日蠟燭，且使小孔對準蠟燭引線的上端，先點燃蠟燭然后播放音樂，可以在聽到聲音的同時看到蠟燭焰在飄動.停止播音，聲音消失，蠟燭焰隨即豎直向上.通過此實驗，學生就能理解聲音是怎么傳播的.為什么能夠聽到聲音等問題了.這樣，學生在演示實驗的過程中，就能把知識消化進而形成知識網絡.

因此，在物理教學中運演示用實驗引導法進行概念、規律等的教學時，學生就易于突破思維的局限性，從而更加全面、細致地構建自己的知識網格.

3 對教師使用精加工策略的建議

美國學者溫斯坦（OE.Wainstein）的研究揭示，成功的大學生常常使用精加工策略，而不成功的大學生則使用了機械復述.［8］作為物理教師，在日常的教學活動中，要善于教授精加工策略的方法并引導學生積極運用，但是在運用中要注意以下3個方面的問題.

首先，運用精加工涉及到課堂教學的速度問題.由于班級授課制的限制，在保證所有學生對所學內容進行精加工，都能夠當堂消化，就應留有學生思考的余地，這也是照顧一些能力有限的學生.而且學生的記憶容量是有限的，一般人的短時記憶組塊只有7±2個，如果教師對教學速度把握不當，學生還來不及精加工就進入到新內容的學習之中，那么精加工的效果可想而知.如果進度過慢，那么又會影響正常的教學效率.作為教師要注意控制教學的節奏，給學生留有思考的余地與時間，積極的為他們創造進行精加工的條件.

其次，教學中教師需采用多種方法相結合促進學生的精加工.在實際教學過程中，教師不可以機械化的單一的使用某一種精加工策略的方法，而應靈活使用并注意方法之間的配合，既要注意精加工方法間的配合，也要注意將精加工策略與其他策略的配合，以便加強使用的效果.

最后，在知識教學中結合方法的教學，即教授精加工策略的方法.例如結合有關教學內容，經常不斷地向學生介紹一些進行精加工的實例，豐富學生的感性認識，增進他們對于精加工策略運用經驗的積累，通過模仿逐步學會自覺地使用精加工策略，從被動地接受知識轉變為自己主動地進行認知建構.

1 R.M.加涅.教學設計原理.上海：華東師范大學出版社，2007.

2 遲毓凱.精加工策略漫談.職業技術教育，1998（14）.

3 劉電芝.學習策略（六）——精加工策略.學科教育，1997（6）.

4 毛群燕.精加工策略運用于化學探究學習的研究.蘇州大學研究生畢業論文，2009.

5 吳開純.用科學方法武裝學生——比較法在初中物理教學中的應用.中學物理，2009（24）.

6 袁琳.類比法在高中物理教學中的具體應用.新課程（教育學術），2011（3）.

7 方經綸.在物理教學中增強學生質疑意識的策略初探.物理教師，2011（10）.

8 Learning and Study Strategies：Issues in Assessmemt Instruction and Evaluation.Weinstein ET ＆ Alexander Peds.Academic Press，Inc.