在中学物理教学中应用精加工策略的探究

陈 洋 曹先辰 吴 伟

（1.南京师范大学物理科学与技术学院，江苏 南京 210046；2.南京师范大学教师教育学院，江苏 南京 210097）

1 精加工策略概述

精加工策略的英文表述是elaborative strategy，其中elaborative的意思是仔细的、精心的、煞费苦心的.通常我们在日常生活运用“精加工”一词时，多用于对机械类或者精密物件处理的工艺中，例如“钣金精加工”、“数控精加工”、“食品精加工”等，这是相对于“粗加工”而言的，指精密度较高、要求更细致的技术处理.我国学者在上世纪90年代将国外“精加工策略”引入教育科学领域，意在凸显知识学习的精密性和表明对学习进程的建构性.

根据迈克卡（McKeachie）对学习策略的分类，精加工策略属于认知策略的范畴，是一种加工信息的方法.倡导信息加工的加涅（E.D.Gagne）认为精加工策略是学习进程中的一种信息编码.［1］部分学者认为精加工策略就是对新知识进行一番“咀嚼”而使其更利于我们大脑“消化”和“吸收”的策略.［2］部分学者认为精加工就是使人们更好地理解和记住正在学习的东西而作的充实意义的添加、构建或者生发.［3］还有研究学者在前人研究的基础上提出，精加工策略是一种对所学内容进行深度加工的策略，需要我们寻求字面意义背后的深层意义，将新学习的材料与头脑中已有的知识联系起来，通过某种方式对所学材料加以理解和记忆.［4］这个定义偏向于解释精加工的作用，而实际上对于精加工策略的实质并没有给出一个确切的说明.分析总结前人的研究成果，作者认为精加工策略是指学习者对学习材料进行深入细致的分析、加工，理解其内在的深层意义、促进理解并记忆的一种策略.

经精加工加工过的新信息进入已有知识网络中，在以后需要唤起的时候容易检索，即使直接检索出现困难，也能够通过知识网络间接地把它推导出来.［2］例如学生没有记住匀变速直线运动位移公式的具体形式，但只要学生理解了公式表达的涵义，就通过已有的知识将其推导出来.因此精加工在学习过程中起着重要的作用，是有效获得知识的基本条件之一.

中学物理知识的学习主要是以实验为基础的一种逻辑思维能力的培养，不同于常常使用到复述策略的英语、语文等学科.学生通过运用精加工策略就可以进行有意义的学习，在理解的层面上记忆物理学的基础知识，这样就会使最近发展区的不断更新，促进有效学习的不断进行，有利于旧知识的巩固和新知识的吸收.

2 精加工策略方法在中学物理教学中的应用

关于精加工策略的方法，学者们给出了多种分类，例如有学者就从加工的记忆和理解两方面对其进行阐述.而教育心理学中将其分为记忆术、做笔记、提问、生成性学习和联系实际5类.

现在作者结合文献［3］的分类法和中学物理教学的实际情况，将精加工策略分为比较法、质疑法、扩展引申法和演示实验引导法.

2.1 比较法

所谓比较就是根据一定的标准，把有某些联系的两种或两种以上的事物加以对照，确定他们之间的同异及相互关系，形成对事物的认识.比较有助于我们认识客观事物，有助于帮助我们了解事物的本质及其优劣，揭示客观事物发展变化的规律.因此，在物理学中比较法有着广泛的应用.［5］

关于精加工策略的比较法类型多样，主要有同类比较和异类比较.首先是对于同类比较即类比法，就是根据两个或（两类）对象之间在某些方面的相同或相似，而推出它们在其他方面也可能相同或相似的逻辑推理方法.［6］

例如，由于电场这部分知识的内容比较抽象，学生常常很难理解，但是教师可以类比重力场作为突破口来引导学生思考.而有关重力场的知识学生在初中就接触过，并且生活中也容易感受到，不会觉得陌生.重力场作为学生已有的认知结构，教师要有意识地将其与电场进行类比（见表1所示），从而加深学生对电场的理解.

表1

续表

对于差异比较——主要是找出各个对象的不同点，找出它们的本质区别，以便学习者更好地辨别和掌握，进而来进行研究.例如，在分析作用力与反作用力时，可与一对平衡力进行比较（见表2所示）.

表2

通过异类比较，不仅能使学生对认识对象的本质更加清楚，还能了解彼此间的联系与区别，防止知识间的混乱，这样做有助于知识的系统化.

2.2 质疑法

爱因斯坦曾经说过，提出一个问题比解决一个问题更重要.学生有疑而问、由问而思，有利于培养自身的创新精神和实践能力；相反如果提不出问题，说明学生的学习还不够深入，能力还有待提高.通过学习让学生不断地提出问题、思考问题和解决问题，这样才能更好地培养学生的创造力，这也是课程改革追求的目标.［7］

由于中学生的思维活动还不能彻底摆脱具体形象和直接经验的限制，这也为我们阐述了为何中学生对力学、运动学要比电磁学学得较扎实的一个方面的原因.例如很多教师在讲授“密度”后，就会有意地提出“1kg铁比1kg棉花重”的问题让学生讨论、思考.提问法并不等于质疑法，在平时的教学过程中，教师应该让学生敢于质疑、善于质疑、仔细观察、主动发问.例如在学习万有引力公式时，就会有很多学生提出这样的问题：“人与人之间有万有引力，但是为什么当人与人靠得非常近的时候不会吸到一起呢？”万有引力公式表述的是“质点间的万有引力表达式”，也就是只有在受力与施力物体可以近似为质点时方可使用，而如果不能近似为质点，就需要把两个物体分别分割成极小的“微元”，然后对每个微元之间用万有引力公式，再把这些力求矢量和.对于重心（严格的表述应该是质心）问题，也只是一种近似.这样的回答既帮助学生解决了疑问，同时也帮助学生巩固了关于质点的概念.

2.3 演示实验引导法

物理是一门以实验为基础的学科，实验在物理教学中起着至关重要的作用.各种类型的物理实验，具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程，为学生的学习提供了丰富的感性材料，强化了学生的感知并可以改变以往错误的认识，从而在学生头脑中形成形象直观的认识.所以实验引导法是精加工策略中不可缺少的一种方法，对促进意义学习的发生和知识的理解起着重要的作用.

物理教师在教学过程中，如果采用自制教具进行实验教学，学习者在亲自动手做实验的过程中通过实验操作、实验结果对物理知识加以领会.例如初二的学生刚接触物理，教师在讲授声音这一节时，“声音在空气中的传播是由声源振动引起周围空气振动而形成的”这一知识点学生很难理解，原因是看不到空气的振动现象.如果教师能够利用以下装置，选取一只扬声器，装在硬纸盒内，在纸盒的面板上钻一个直径约为2～3mm的小孔，将扬声器通过1只耳机插头插入收音机或小型音响机的输出插孔中，演示时，在纸盒小孔的前方放一根生日蜡烛，且使小孔对准蜡烛引线的上端，先点燃蜡烛然后播放音乐，可以在听到声音的同时看到蜡烛焰在飘动.停止播音，声音消失，蜡烛焰随即竖直向上.通过此实验，学生就能理解声音是怎么传播的.为什么能够听到声音等问题了.这样，学生在演示实验的过程中，就能把知识消化进而形成知识网络.

因此，在物理教学中运演示用实验引导法进行概念、规律等的教学时，学生就易于突破思维的局限性，从而更加全面、细致地构建自己的知识网格.

3 对教师使用精加工策略的建议

美国学者温斯坦（OE.Wainstein）的研究揭示，成功的大学生常常使用精加工策略，而不成功的大学生则使用了机械复述.［8］作为物理教师，在日常的教学活动中，要善于教授精加工策略的方法并引导学生积极运用，但是在运用中要注意以下3个方面的问题.

首先，运用精加工涉及到课堂教学的速度问题.由于班级授课制的限制，在保证所有学生对所学内容进行精加工，都能够当堂消化，就应留有学生思考的余地，这也是照顾一些能力有限的学生.而且学生的记忆容量是有限的，一般人的短时记忆组块只有7±2个，如果教师对教学速度把握不当，学生还来不及精加工就进入到新内容的学习之中，那么精加工的效果可想而知.如果进度过慢，那么又会影响正常的教学效率.作为教师要注意控制教学的节奏，给学生留有思考的余地与时间，积极的为他们创造进行精加工的条件.

其次，教学中教师需采用多种方法相结合促进学生的精加工.在实际教学过程中，教师不可以机械化的单一的使用某一种精加工策略的方法，而应灵活使用并注意方法之间的配合，既要注意精加工方法间的配合，也要注意将精加工策略与其他策略的配合，以便加强使用的效果.

最后，在知识教学中结合方法的教学，即教授精加工策略的方法.例如结合有关教学内容，经常不断地向学生介绍一些进行精加工的实例，丰富学生的感性认识，增进他们对于精加工策略运用经验的积累，通过模仿逐步学会自觉地使用精加工策略，从被动地接受知识转变为自己主动地进行认知建构.

1 R.M.加涅.教学设计原理.上海：华东师范大学出版社，2007.

2 迟毓凯.精加工策略漫谈.职业技术教育，1998（14）.

3 刘电芝.学习策略（六）——精加工策略.学科教育，1997（6）.

4 毛群燕.精加工策略运用于化学探究学习的研究.苏州大学研究生毕业论文，2009.

5 吴开纯.用科学方法武装学生——比较法在初中物理教学中的应用.中学物理，2009（24）.

6 袁琳.类比法在高中物理教学中的具体应用.新课程（教育学术），2011（3）.

7 方经纶.在物理教学中增强学生质疑意识的策略初探.物理教师，2011（10）.

8 Learning and Study Strategies：Issues in Assessmemt Instruction and Evaluation.Weinstein ET ＆ Alexander Peds.Academic Press，Inc.