苗永娟
摘 要: 物理知識遷移能力是物理學科能力的重要體現,文章立足實際教學,提出從引導學生悟出物理道理、問題導向學習法、分析基本原題三個方面提高物理知識遷移能力,實用性較強。
關鍵詞: 高中物理 學習遷移 問題導向
學習物理時,有些學生學習方法死板,死記公式,對概念理解膚淺,不會分析物理題目,導致成績不理想。究其原因是他們忽視對物理知識遷移能力的培養。學習遷移能力指將已學知識應用到新的情境,解決新問題時表現出來的一種素質和能力,是學生從“學會”走向“會學”的重要一環。
一、引導學生悟出物理中的道理,奠定遷移的基礎
工欲善其事,必先利其器。物理學中的核心概念和規律是我們解題的“武器”,知道每個概念和規律,理解它們的內涵和外延,是遷移的知識準備。跟一個對物理概念和規律知之甚少的人談遷移,無異于對牛彈琴。物理學研究物體間相互作用、運動的規律,物理可寫為“悟理”。學生通過自己的感悟和思考,將外部知識內化為自己的知識。
如高中物理涉及的運動形式很多,主要有三種典型運動:勻變速直線運動、平拋運動、勻速圓周運動。理解每種運動發生的條件是遷移的前提。如進入勻強電場后,帶電粒子所受電場力與速度共線時,帶電粒子做勻變速直線運動;當電場力與初速度垂直時,帶電粒子做類平拋運動。類平拋處理的方法與平拋完全相同。天體運動中,衛星受到的萬有引力始終與速度垂直,衛星繞中心天體做勻速圓周運動。進入磁場后,帶電粒子垂直進入勻強磁場,洛倫茲力始終與速度垂直,帶電粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動。在天體和磁場中的圓周運動中,只是向心力的來源不同,都是牛頓第二定律的應用延伸。力學是整個物理學的基礎,力學中的基本方法如力的合成與分解、牛頓運動定律、動能定理、能量守恒定律等是普遍使用的。進入電磁學后,只不過多了電場力、磁場力,所用方法與力學相同。
這樣的例子不勝枚舉,教師在教學活動中要深入研究教材,深入淺出地將物理中最精煉、最精華的知識呈現給學生,注重新舊知識聯系,完善學生知識結構。
二、習題教學中采用問題導向學習法,促進學習遷移的發生
一個看似復雜物理題目,必定是多運動過程、涉及較多物理知識,學生由于遺忘知識點,或知識點之間脫節不能建立聯系導致學生無法下手。遇到這種情況可將問題拆成若干小的問題,問題設置從易到難,環環相扣,層層鋪墊,直至解決核心問題。
如在動量——子彈打木塊的新課教學中。
物理模型:質量為m的子彈以速度水平射入光滑水平面上靜止質量為M的木塊未穿出,子彈受到的阻力恒為,求子彈射入木塊的深度。
分析:此題知識跨度大,綜合性強。筆者認為難在三點:一是參考系的選擇:子彈射入木塊的深度,是子彈相對于木塊的位移,而不是對地位移;二是由子彈和木塊組成的物體系,研究子彈和木塊的運動,建立二者的聯系;三是圖形結合建立對地位移與相對位移的聯系。
難點突破:分解難度設置小問。從運動角度依次設計以下問題:
(1)子彈和木塊各做什么運動?(2)求子彈和木塊共同的速度?(3)求子彈運動的位移?(對地位移)(4)求木塊運動的位移?(對地位移)(5)求子彈相對于木塊的位移?
問題一的設計想讓學生綜合力和運動的知識,認識子彈和木塊各自的運動。問題二是在問題一的基礎上,進一步了解子彈和木塊的運動。問題三和四更進一步了解子彈和木塊運動的位移。站在前面四小問的肩膀上,結合運動示意圖水到渠成得出:d=SM-Sm
這種把問題拆成若干小問的方法,降低題目難度,照顧到班里不同層次的學生,提高課堂教學效率。這種方法適用范圍很廣,對典型習題的講解,按知識的內在聯系,從易到難設置很多小問,將要復習的知識點融入題目中,具有很強的綜合性和針對性,提高復習效率。
三、分析原題,加強變式訓練,多提供學習遷移的訓練
教師游題海,學生泛輕舟。物理題目不是空穴來風,每一種題型都有原型。教師要找到題目背后隱藏的原題,先從原型研究,一點一點變形,教給學生簡單的,學生學會復雜的。
如正壓力的問題,是學生屢屢出錯的地方,從接觸面上分為水平面和斜面兩種,受思維定式影響,學生總認為壓力大小等于重力。先明確方法:轉換研究對象,求壓力反過來求支持力,根據物體所處狀態,列平衡方程或列牛頓第二定律求解。萬變不離其宗,題目萬千形式多樣,但運用的基本概念、基本原理、基本方法不變,我們要善于歸納總結,滲透一類問題的處理方法。
四、防止學習負遷移的產生,進行正確的學習遷移
物理學科的思維方式總體上屬于定勢思維,但學習中有時可能出現負遷移的現象。為了防止生活經驗或者已有知識對學習產生負遷移,教學時必須講究策略:如有時可將錯就錯,引發認知沖突,以使學生認識到錯誤的根源,再建立正確的知識觀念,這樣能徹底防止以后再次產生負遷移。如受力分析時,有些同學總喜歡憑經驗、想當然地認為物體受到某些力的作用。教師可以創設情境引發學生的認知沖突,任何力都應該有施力物體,所以分析受力時要找施力物體。
遷移能力非一朝一夕就能提高,需要教師長期潛心研究教學,需要合理安排教學程序,需要加強模型建構提高學生建模能力,促進不同情境下的學習遷移。有人說教學就是一門有遺憾的藝術,為了減少遺憾,借用偉大愛國詩人屈原的詩句:“路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。”