知識遷移推導在高中物理教學中的應用

陳暉

摘 要： 知識遷移能力的培養可以讓學生花較少時間掌握較多知識，同時可以讓學生在學習物理新知識上“少走彎路”。本文主要針對平時教學中的知識遷移進行研究。

關鍵詞： 知識遷移 高中物理 教學應用在新課程理念下，如何進行高效教學成為每所學校、每個教師都在不斷研究的一個重點難點。很多學校現在改革的一個方向是將課堂“還給”學生，如翻轉課堂、先學后教，其本質是改變老師講、學生記的模式。老師在有限的時間里更需要突出本節課的重點、難點，懂得如何突破，這就對老師的教學提出了更高要求。如果能將一些新知識、新概念從學生的已有認知中遷移推導出來，那么對學生說是一個既省時省力又易于接受的方法。

知識遷移可以說是人們在認識事物中最早掌握的方法之一，國內國外很早已經有了這一方法的應用。如我國，孔子的“溫故知新”，我們平時說的“舉一反三”、“聞一知十”等。在國外，古希臘時期的柏拉圖、亞里士多德等偉大教育家都很注意啟發學生的知識遷移，培根的“讀史使人明智，讀詩使人聰慧， 演算使人精密， 哲理使人深刻， 倫理學使人有修養，輯修辭使人善辯”也是對知識遷移的一個重要認證[1]。

高中學生在學習物理上普遍都覺得物理很難，這是一線教師的一大心病。高中物理新課程標準的基本理念指出：在課程目標上注重提高全體學生的科學素養；在課程結構上重視基礎，體現課程的選擇性；在課程內容上體現時代性、基礎性、選擇性；在課程實施上注重自主學習，提倡教學方式多樣性[2]。現在在教學中普遍存在的是學生很少建立知識遷移網絡，方便自己學習。這是很多輕松學物理的學生領先別人的關鍵。這些都是教學中面臨的問題。

所謂的知識遷移法，簡單講就是利用新舊知識的對比聯系，啟發學生進行對比參照，利用舊知識領會新知識的方法。教師可以通過以下方法進行遷移教學：1.設置新舊知識聯系圖或矛盾圖；2.相似知識舉一反三；3.溫故知新。在知識遷移中更要注意學科內外，生活實際與書本理論的遷移，這樣才能滿足學習發展性的要求。

一、學科內遷移

在初中物理與高中物理中有些知識點是共同的，有些知識點則在定義上有些許出入，更有一些知識點是初中沒有見過的。以電場力、電勢能為例，在教學中側重：電場力做正功，電勢能減小；電場力做負功，電勢能增大。其實從學生在必修二學習到的功能原理上講解，可以把學生在很多題目中將會被考到的知識聯系起來，讓學生不會覺得學習的知識和考查的知識不一樣。如從動能定理的角度，可以看到合外力即電場力做正功，動能增大，再根據能量守恒可知，動能增大的同時電勢能減小；反之，合外力即電場力做負功，動能減小，電勢能增大。這樣不僅能講解新知識，還能使學生掌握動能定理。重視能量守恒，以后在學習其他一些較難知識點時自然而然地利用能量規律。還可以從重力做功與重力勢能的角度講解，因為重力與重力勢能在舉例上容易讓學生形象直觀地判斷。如重物下落，重力做正功，重力勢能減小；重物上升，重力做負功，重力勢能增加。然后對比重力、重力勢能與電場力、電勢能，發現結論一致，再引出“場”的概念，既復習了舊知識，又學習了新知識，更拓展了范圍知識“場”，為引力場、磁場做好鋪墊。

二、與其他學科的遷移

在高二選修3-1中，電場的圖形觀察也是考查中的一個重點知識，特別是等量同種電荷、等量異種電荷的電場線，從已知的電場線圖形中判斷電場強度、電勢能、電勢的大小關系。在電場強度判斷上主要考查的是場強疊加原理和利用電場線等勢面的疏密判斷電場強度。在電勢能高低上主要考查的是電場力做功正負與電勢能的高低變化。這些知識學生在判斷上都不難，關鍵的電勢高低的判斷，我們有一個結論，叫做“沿電場線方向電勢逐漸減小”，但是這個結論有一定的針對性和局限性。譬如，題目需要我們判斷的兩個點沒有電場線經過或者兩個點在不同的電場線上，那么上面那句話在應用上就很有問題。筆者在教學中滲透高一地理的地圖知識，如把電場中的等勢面比成地理中的等高線，二者在作圖上都是以虛線表示。順著等勢面——等高線的理論，就可以講解零電勢面與地理的水平面的聯系，把等量異種電荷中的正電荷比做山峰，負電荷比做山谷，那么中間的中垂線就是零電勢面——海平面，并且這個“海平面”與無窮遠等電勢。還可以得出結論電場中電勢可對比與地理中的高度，那么在靠近正電荷——山峰的地方，電勢——高度比較高；反之，靠近負電荷——山谷的地方電勢——高度比較低。這樣就可以把比較抽象的電場概念形象化，便于學生對電場的其他知識進行遷移推導。

三、生活經驗與書本理論的遷移

在高一物理必修一中，自由落體是一節重頭戲，很多教師在公開課上會把這節課選作上課內容，原因就有這節課的知識點容易從生活中遷移得來。在“自由落體”的認知上，很多學生的認識與亞里士多德的認識是相同的，那么我們這節課就可以從學生的“有限”認知上進行知識遷移，打破學生的“有限”認知，讓學生掌握理論知識。比如學生的生活經驗是“重的物理落得快，輕的物理落得慢”。我們可以對一張復印紙進行不等分的裁剪，一邊大一邊小，讓兩邊紙張一同下落，觀察哪邊落得快；還可以把輕的一邊紙張捏成團，與重的一邊一起下落，觀察下落快慢關系，讓學生認識到自己經驗的局限性。利用這種舊知識與新知識的矛盾進行遷移教學，破而后立，容易讓學生印象深刻，且重點把握突出。除了可以利用新舊知識的矛盾進行遷移外，還可以利用生活經驗與理論知識的相同點進行遷移，這樣可以讓學生知道，物理源于生活，服務于生活，培養學生的發展觀，一舉多得。

利用知識的遷移推導，可以在物理中化繁為簡，化抽象為形象，讓學生知道物理不是一門復雜的學科，而是一門側重理解的學科，特別是在有了一套認識理論時，就會發現高中物理原來很簡單。

參考文獻：

[1]劉雯.遷移理論指導下生物學概念教學[D].上海：華東師范大學，2006.

[2]中華人民共和國教育部.全日制普通高中物理新課程標準[M].北京：人民教育出版社，2005.