“有意義學習”理論在高中物理教學設計中的運用

（浙江杭州富陽實驗中學 浙江杭州 311400）

新課改的實施，不僅帶來教育理念、教育思想的改變，更帶來教學策略、教學模式與教學方式的改變。奧蘇貝爾在對學生學習過程進行詳細分析的基礎上，提出了有意義學習理論，筆者嘗試在物理教學設計中，運用有意義學習理論，構建符合學生學習規律的師生互動過程。

一、高中物理學習的認知結構

奧蘇貝爾認為，高中物理的學習過程，是新的信息與學生原有認知結構的整合。學生能否習得新知識，當新信息與學生認知結構中已有的有關觀念相互作用時，就會導致新舊知識意義的同化，從而形成有意義的學習。因此，基于有意義學習的高中物理教學，首先需要了解的是學生已有的認知結構，分析其中有無相關概念可以被利用，使之將新知識進行“同化”。

二、高中物理學習的學習方式

學習方式可以分為接受學習和發現學習兩類。接受學習是學生通過教材或教師呈現的材料，對他人經驗的接受，把別人發現的經驗經過其掌握、占有或吸收，轉化成自己的經驗的一種學習方式。發現學習是學生通過獨立學習，獨立思考，自行發現知識，掌握原理原則，以獲取知識并發展探究性思維的一種學習方式。奧蘇貝爾對接受學習和發現學習有其獨到的闡述。他把接受學習與發現學習、有意義學習與機械學習之間區別開來。他強調不能認為發現學習就一定是有意義學習，接受學習就一定是機械學習，任何學習方式只要符合有意義學習的特征，就都是有意義學習[2]。也就是說不論是發現學習還是接受學習，只要能將所學內容納入到認知結構中就是有意義學習。所以在選擇學習方式上，教師不能拘泥于某一種學習方式，而應把握兩種學習方式的優點和不足，結合教學需要進行合理的選擇。

現以有意義學習理論為指導對“力的合成”的新課進行教學設計為例，作以下分析：

知識內容1：合力、分力的概念

認識結構：知道重力、彈力、摩擦力；初步了解力對物體的作用；有幾個力同時作用在同一物體上的生活經驗。

學習方式：合力與分力的概念采用接受學習；合力與分力的關系采用發現學習。

教學設計：設置問題情景

師：現在如果有一箱2000牛頓重的黃金，你一個人能夠提走嗎？ 生：不能。

師：那怎么辦？生：可以找同學，兩個人一起提。

師：對 師：如果孫悟空來，一下就提走了。

師：孫悟空一個人作用在箱子上有幾個力？生：一個。

師：你們兩個同學作用在箱子上有幾個力？生：兩個。

師：你們這兩個力跟孫悟空的一個力作用效果相同嗎？生：作用效果相同。

師：一個力產生的效果跟幾個力共同產生的效果相同，這個力叫做那幾個力的合力，原來幾個力叫分力。就幾個力的合力的過程叫做力的合成。

設計意圖：該知識內容是本課引入的重要鋪墊，學生的認知結構有一定的基礎，在方案設計的過程中合力、分力的概念采用接受學習，合力與分力作用效果相同的結論采用發現學習，讓學生在原有的認知結構下對新知識內容進行“同化”。

知識內容2：不在同一直線上的兩個分力與合力的關系。

認識結構：知道合力與分力的作用效果相同；知道在同一直線上的合力與分力的關系；不知道不在同一直線上的兩個分力與合力的關系。

學習方式：不在同一直線上的兩個分力與合力的關系采用發現學習。

教學設計：對情景進行拓展。

師：如果兩個力不在一直線上，則合力如何計算？請你猜想力的合成的規律。你認為應該用什么方法來探究力的合成的規律呢？生：實驗。

師：我們這個實驗應該怎樣設計呢？

生：實驗設計：將兩個不在同一直線上的分力同時作用在一個物體上，達到一定的效果，然后用一個力作用在這個物體上，達到相同的效果。

師：如何計量力的大小？ 生：用彈簧測力計測出力的大小。

師：怎樣表述合力的大小、方向與分力的大小、方向的關系？生：記錄下力的大小和方向，畫出力的圖示，進行分析。

師：建議用虛線把合力的箭頭端分別與兩個分力的箭頭端連接，也許能夠得到啟示。

結論：兩個力合成時，以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。這個法則叫做平行四邊形定則。

設計意圖：該知識內容是本課的核心知識，對已知情景的改變，在學生已有認識結構基礎上探究不在同一直線上的兩個分力與合力的關系，采用發現學習，讓學生形成合理的猜想，建構必要的平臺，在最近發展區中將平行四邊形定則進行“同化”。

可以看出，“明確新知識內容”→“了解學生認識結構” →“選擇學習方式” →“進行教學設計”是用有意義學習理論指導高中物理教學設計最核心的四個過程。只要這四個過程脈絡清晰，就能夠將教學的各個環節有機地結合起來，形成主次分明、結構合理的教學設計。同時，在接受學習與發現學習的選擇上，我們既要注意兩者之間的區別，也要注意兩者的互補，結合教學實際需要進行綜合考慮，從而完成新舊認知結構的“同化”，進而提升知識深度與廣度。

三、總結

有意義學習使教學設計有了一個很好的切入點，讓我們能夠透過紛雜的現象抓住教學的本質，任何成功的學習、有效的學習都是有意義學習。當然，教學設計中對有意義學習的運用過程中還需注意以下幾點：①有意義學習不是一種具體的學習方法，而是一個符合認知規律、提高學習效率的科學學習過程；②有意義學習和機械學習并不是絕對的，任何學習過程應在兩者之間有所偏重③在運用有意義學習理論的過程中，滲透學生元學習能力的培養。