構(gòu)建良好知識(shí)結(jié)構(gòu)促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力的提升

曹義才 王軍

1 問題提出

談起物理復(fù)習(xí)，老師們都會(huì)對一個(gè)單元或模塊的知識(shí)進(jìn)行歸納和總結(jié).但絕大部分歸納是：采用流水線般羅列大大小小的若干知識(shí)點(diǎn).這種流水線般的歸納沒有揭示知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯關(guān)系，點(diǎn)與點(diǎn)之間連不成線，更談不上連成網(wǎng)狀，所以學(xué)生學(xué)后不能順利解決物理問題，同時(shí)遺忘率也非常高，教學(xué)效果不理想.因此探索能揭示物理知識(shí)邏輯關(guān)系的關(guān)聯(lián)性知識(shí)結(jié)構(gòu)圖顯得尤其重要.

實(shí)踐證明：學(xué)生不能很好地解決物理問題的根本原因是不良的知識(shí)結(jié)構(gòu)引起的.能揭示物理知識(shí)邏輯關(guān)系的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，使學(xué)生在考慮問題時(shí)，能按照正確的邏輯關(guān)系進(jìn)行思考，養(yǎng)成科學(xué)的邏輯思維習(xí)慣.學(xué)不好物理的學(xué)生，大多出在沒有構(gòu)建良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)，邏輯思維出現(xiàn)障礙.

2 理論探究

（1）SOLO模型簡介

在新皮亞杰理論基礎(chǔ)上，SOLO模型對于知識(shí)結(jié)構(gòu)的建構(gòu)具有重要的啟示.SOLO模型是教育心理學(xué)家Biggs and Collis研究經(jīng)過一段學(xué)習(xí)后學(xué)生知識(shí)的結(jié)構(gòu)時(shí)提出了該模型，以描繪學(xué)生知識(shí)的結(jié)構(gòu)性組織.

①單點(diǎn)結(jié)構(gòu)（unistructural）

僅能根據(jù)一個(gè)方面進(jìn)行概括；不能在事實(shí)和概念之間建立聯(lián)系.從一個(gè)方面草率得出問題答案.

②多點(diǎn)結(jié)構(gòu)（multistructural）

僅能根據(jù)少數(shù)幾個(gè)片面、互不相關(guān)的方面進(jìn)行概括；基于孤立的資料草率解決問題；能夠序列化理解問題多個(gè)方面，但不能把這些方面相互聯(lián)系起來

③關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)（relational）

能夠用歸納的方式，在給定的或經(jīng)歷過的情境中對各種相關(guān)方面進(jìn)行概括；能夠?qū)⒍鄠€(gè)方面進(jìn)行整合，從而在給定的或經(jīng)歷過的情境系統(tǒng)中形成結(jié)構(gòu)連貫的、含義一致的整體.但超越該情境之外則不一定能夠做到.

④擴(kuò)展抽象結(jié)構(gòu)（ extended abstract）

能夠用演繹和歸納的方式，在更高的抽象層次上對連貫的整體進(jìn)行概括；能夠推廣到未經(jīng)歷過的情境.

SOLO模型啟迪我們：具有關(guān)聯(lián)知識(shí)結(jié)構(gòu)的學(xué)生能解決給定的或經(jīng)歷過的情境問題，但要解決未經(jīng)歷過的情境問題，則需要具有更高級的擴(kuò)展抽象知識(shí)結(jié)構(gòu).

（2）認(rèn)知活動(dòng)與知識(shí)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，如表1.

從認(rèn)知活動(dòng)與知識(shí)結(jié)構(gòu)的關(guān)系可以看出：組織化的知識(shí)結(jié)構(gòu)是持續(xù)的、靈活的、連貫的，對原理的理解和規(guī)律的應(yīng)用是高效的，有利于學(xué)生物理問題的解決.

3 實(shí)踐探究

以高中物理選修3-1《電場》知識(shí)結(jié)構(gòu)為例，例舉同學(xué)們編制的幾個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行分析.

結(jié)構(gòu)圖1：

分析 本結(jié)構(gòu)能全面再現(xiàn)電場的基本知識(shí)，同時(shí)還進(jìn)行了分類歸納，值得肯定.但不足之處是：未能揭示電場知識(shí)間的邏輯關(guān)系，點(diǎn)與點(diǎn)之間連不成線.

結(jié)構(gòu)圖2：

分析 本結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)圖1的基礎(chǔ)上，突出了部分知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系（庫侖定律和場強(qiáng)、電勢和電勢能、電勢差、等勢面），但還是未能揭示電場知識(shí)間的邏輯關(guān)系，點(diǎn)與點(diǎn)之間連不成線.

識(shí)結(jié)構(gòu)3：

分析 本結(jié)構(gòu)很好地揭示電場核心知識(shí)間的邏輯關(guān)系，點(diǎn)與點(diǎn)之間連成線.

屬于SOLO模型中的關(guān)聯(lián)知識(shí)結(jié)構(gòu).

知識(shí)結(jié)構(gòu)4：

分析 本結(jié)構(gòu)同樣揭示了電場核心知識(shí)間的邏輯關(guān)系，點(diǎn)與點(diǎn)之間構(gòu)成一個(gè)整體，外形美觀，屬于優(yōu)秀同學(xué)的關(guān)聯(lián)知識(shí)結(jié)構(gòu).

4 教學(xué)啟示

良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)，縱橫有序，主次關(guān)系分明，整齊美觀，便于知識(shí)的理解，還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和積極性，充分地反映了物理學(xué)的科學(xué)性和邏輯美.良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)是關(guān)聯(lián)性知識(shí)結(jié)構(gòu)，知識(shí)結(jié)構(gòu)圖給出了明確的知識(shí)關(guān)系，同時(shí)也給出了解決物理問題的多條思路，學(xué)生便于從關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)中尋找正確的解題路徑.

編制知識(shí)結(jié)構(gòu)圖的過程是一個(gè)創(chuàng)造性的過程，是知識(shí)重組和知識(shí)內(nèi)化的過程，不但能提高對知識(shí)的理解和應(yīng)用，而且能提高同學(xué)們歸納和總結(jié)能力.師生共同參與知識(shí)結(jié)構(gòu)圖的研究，有利于啟發(fā)智慧，真正做到教學(xué)相長.