淺論認知主義學習理論指導下的高中物理教學

趙暢

摘 要： 認知主義學習理論是當代最具影響力的學習理論之一。本文在認知主義學習理論的指導下，結合物理這門學科的特點，在教學的不同環節參考不同學派的理論，更科學、更有效地進行高中物理教學。

關鍵詞： 認知主義 學習理論 物理教學 有效教學

1.理論基礎

認知主義學習理論起源于格式塔學派的完形—頓悟說，與行為主義學習理論不同，他們認為學習的實質是知覺的重新組織，而不是刺激與反應的聯結。學習是通過組織構造一種完形、理解問題的整體結構，利用已有的知識經驗，對各種事物的關系有所了解，其方式是頓悟而不是試誤。格式塔強調在學習中觀察頓悟和理解等認知功能的作用，這對之后學習理論的發展有重要的意義。

托爾曼通過白鼠走迷津的實驗提出認知—目的說，認為學習是一種有目的的行為，是對完形的認知，通過潛伏學習的方式在頭腦中形成認知地圖，其結果不是刺激與反應的直接聯合，而是存在中間變量，它是一種期待，即當前的行為受對行為結果的期待所支配。

布魯納的認知—發現說認為，學習的實質在于以發現的學習方式主動改變認知結構，即通過對新知識的獲得轉化和評價這三個過程形成或改變編碼系統，讓“學生自己把事物整理就緒，使自己成為發現者”。

奧蘇伯爾將學習分為接受學習和發現學習與機械學習和意義學習，并以有意義地接受學習為學生主要的學習方式。他認為有意義學習的實質就是在新舊知識之間存在一種非人為的、有邏輯的內在聯系，提出認知同化理論和先行組織者策略輔助學習。

加涅認為學習是信息的加工的過程，是學生與環境之間相互作用的結果，并將其過程分成動機、領會、習得、保持、回憶、概括、動作或作業和反饋八個階段，對應這八個階段，加涅分別提出教學設計以有效地促進學生的學習。

2.認知主義學習理論指導下的高中物理教學

2.1結合認知主義學習理論設計教學內容

物理是一門邏輯性較強的學科，從宏觀上把握整體的知識結構，有利于學生更有效地學習物理。布魯納認為所有知識都有一定的結構和層次，學習的實質就是主動形成或者改變認知結構，根據人腦里已有的經驗，以特有的方式形成或改變編碼系統對新信息進行加工，舉一反三，觸類旁通。高中物理分為力學、熱學、光學、電磁學等部分，教學前應通過研究初中物理教材了解學生已有的知識結構，適當調節新知識的先后順序，使新知識與舊知識更巧妙地結合，使學科的基本結構轉化為學生頭腦中的認知結構，有利于學生更好地理解教材，實現知識的遷移。

教學前不僅要考慮學生已有的知識結構，還要重視學生的主動性，主動形成認知結構。有效的學習必須有學習動機，布魯納認為好奇、勝任和互惠這三種內驅力是最基本的內在動機，是維持學習的基本動力。由于學生在學習物理上普遍存在學不會、不愛學等問題，教學前要根據這三種內驅力，針對不同的學生在物理上存在不同程度的問題，因材施教設計教學內容，調動學習積極性。

2.2融合認知主義學習理論進行實際教學

與傳統的以教師教為主的教學方法截然不同，為了更有效地激發學生學習興趣，布魯納認為學生不應該處于被動機械的接受狀態，應該通過自己的學習活動發現教材的結構和規律，這樣能使學生對所產生的問題有繼續探究的欲望，從而引導學生主動分析問題和解決問題。但是學生親自通過發現獲得知識的過程不僅耗時長，而且效率低，在實際教學中，結合奧蘇伯爾的有意義接受學習方式，教師要引導學生積極主動地將新知識與舊知識相互作用，促使教學過程更有效地進行。比如在學習磁場之前，學生知道自然界中有兩個磁極，同樣存在兩種電荷；兩個磁極之間相互作用，兩種電荷具有相似的特點，等等，教師可以通過提問電現象和磁現象的這些相似點，讓學生猜想兩者之間可能存在什么聯系，能否像分析出電場強度那樣找出描述磁場強弱的物理量。

在實際教學中，整合物理概念之間的關系，會幫助學生更系統地了解物理這門學科的基本結構。任何的新舊知識之間都是有聯系的，奧蘇伯爾認為，任何新知識都可以通過上位、下位和并聯的關系找到與舊知識的契合點，從而加深學生對新知識的理解，促進學習的遷移。比如學生已經知道了矢量的概念，后來所學習的位移、力、電場強度等物理量都是矢量，這就屬于下位關系，即原有觀念是上位的，新學習的觀點是原有觀點的下位觀念。

2.3根據認知主義學習理論及時強化

為了培養學生的抽象思維能力，課后及時、有針對性地強化是非常關鍵的。布魯納和加涅都強調了及時給予強化，可有助于下一步的學習。加涅對于整個學習過程八個階段的分析，可更有效地指引教師輔助強化學生，促進學習的遷移，特別是在保持、回憶、概括、作業和反饋這幾個階段，教師的引導作用尤為重要。教師應編制符合抽象思維發展過程的例題和習題，并對思維方法進行指導。

3.結語

從認知主義學習理論角度研究物理教學，使物理課堂更有質量和效率，讓學生愛學、容易學。科學運用認知主義教學理論，能更有效地提高學生的抽象邏輯思維能力，提高學生對物理這門學科的綜合運用能力。

參考文獻：

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