培养迁移能力 提高学习效率

陈晓红

摘要：知识的迁移一直都是教育的十分重视的课题，有“为迁移而教”的口号。现在新课程更注重培养学生的知识迁移能力。对学生学习中知识迁移的研究有助于指导教师教学，提高教学质量，有助于深入揭示学习的本质规律，提高学生的学习效率。所以，对促进学生科学知识迁移的教学策略的研究很重要。本文从以下四个方面阐述了在初中科学教学过程中教师帮助学生实现知识迁移的具体教学策略：帮助学生建立良好的知识结构体系;为学生创设与运用情境相似的学习情境;通过变式训练，促使学生知识的迁移;培养学生的元认知能力。

关键词：知识迁移   初中科学   学习效率

DOI：

10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.02.156

一、问题的提出

在一次初三练习中碰到这样一题：有氢氧化钠（NaOH）和过氧化氢（Na2O2）组成的混合物，检测出氢元素的质量分数为1%，那么钠元素的质量分数为多少？901班和902班共106个学生，只有3人做出来。后来，笔者给两个班的学生上了一堂专题课，把这道题作为例题进行详讲。同一堂课中给出了以下3题作为巩固练习。①过氧化钠（Na2O2）和氢氧化钠（NaOH）的混合物，其中钠元素的质量分数是58%，求固体混合物中含氧元素的质量分数。②硫酸亚铁（FeSO4）和硫酸铁（Fe2（SO4）3）的混合物，其中铁的质量分数是31%，则该混合物中氧元素的质量分数为多少？③Na2S、Na2SO3和Na2SO4 的混合物，其中S的质量分数是25.6%，则固体混合物中含氧元素的质量分数为多少？第①题准确率最高，绝大多数学生都得到准确的答案。第②题答题准确率大大下降，只有5个学生做出来，第③题也只有5位学生做出来。第②题详细讲解后，第③题依然只有20个学生做出来。后来，在一次做复习卷时又遇到这类题，约有30%的学生依然答错。为什么那么多学生在同一类问题上出现这么大的困难呢？

这个例题在初二刚学化学式计算时碰到过一次，没有作为难点讲解，对初三的学生它依然有一定的难度。学生解不出来的原因可能是：（1）这类题在初三科学中不常见，对笔者所在学校的学生来说难度较大，理解不透，时间稍长没有及时巩固就会忘记。（2）学生没有学会解这类题的思维方式。（3）学生不会融会贯通，虽然遇到过很多次，但是不能通过例题的学习实现知识迁移来解决新的问题。

教育的目的是教会学生学习。古人云：“授之以鱼，不如授之以渔。”当代教育家陶行知也曾说过：“好的教师要教会学生学习。”初中科学教学的目标之一是提高学生的迁移能力，促进学生自主学习。学生是否能将所学到的新知识去解决相应情境的问题是学生能否达到有效学习的关键。教师应该怎样组织教学，怎样引导学生去学习，怎样采取有效教学策略促进学生实现知识迁移来顺利地解决新问题，是本文研究的重点。

二、相关研究综述

有时，我们做题时会有很多种解题思路，会举一反三，或者解决问题时会有很多种方法。其实这些都是迁移的一种。迁移是广泛存在且多种多样的。美国的阿妮塔·伍德沃克是这样对迁移定义的：先前学过的东西对现在正在进行的学习产生一定的影响;或原先解决的某个问题影响新问题的解决，这时候就产生了迁移（先前学的知识对新材料的影响）。姚本先等人也对迁移作了以下定义：学习之间的相互影响被称为迁移，是一种学习对另一种学习的影响，也就是说学生已获得的知识经验、认知结构、动作技能、学习态度、策略和方法等，与新知识、新技能的学习之间相互作用所产生的影响。

三、实践过程和分析

（一）激活学生原有的认知结构，注重认知结构的系统化，从而提高认知结构的可利用性

1.理清课程结构，适当调整授课程序，帮助学生实现知识的迁移

教材是教学活动的客体，是借以构建学生知识结构的手段。学生头脑中的知识结构是通过对教材结构的重建而完成的，学生的学习过程就是对教材的重建过程。①因此，课程的结构、教师的授课顺序必须有利于学生知识结构的构建。布鲁纳主张：“不论我们选教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构。”②足见课程结构的重要性，所以教师要适当调整教材的内容的先后顺序，建立比较完整的知识体系，帮助学生实现知识的迁移。

初中生由于年龄和智力发育的因素，不容易发现先后学习间的联系，不能熟练地应用先前学习于后来学习中，正迁移能力较弱。因此，教师要在学生原有认知结构与新知识间建立连接的桥梁，在学生理解掌握知识点的基础上，引导学生注重比较和归纳，使知识点系统化。学生在学习过程中建立一定的知识网络体系，这样比较容易在大量相似的问题和知识中实现知识的迁移。例如，新课程改革后浙教版第四册第2章空气和生命的教材安排充分体现了超越学科的界限，强调各学科领域知识的相互渗透和联系整合的宗旨。它在安排化学知识和技能后，安排有关的生物学知识，用于说明化学知识在生物领域的运用。但是这样的安排削弱了化学学科内在的基本概念、基本原理和基本技能之间的逻辑关联。笔者在教学实践中进行了调整：

图一

图二

图一是浙教版章节的安排，图二是我在教学过程中进行的调整。这样调节学习的先后顺序，保证了各学科领域的相互渗透和联系，强化了化学学科知识的内部规律和联系，使学科知识更加条理化、系统化。在学生的认知结构中，这种条理化、系统化、整体化的知识才更具备可利用性。氧气和二氧化碳作为气体，其性质、制备和用途等方面的知识可以形成系统类比。光合作用和呼吸作用的化学原理是互逆的，在学习时放在一前一后学，可以形成正反类比。这些类比使学生的知识迁移容易发生，学生可以更轻松地掌握新知识，解决新问题。

2.利用思维导图使学生建立自己的知识系统，促进知识的迁移

一个人的知识与能力并不是完全成正比关系。一个具有良好的认知结构的学生总是能清晰地掌握住各种学习之间的联系和区别，并能由此及彼地进行分类和综合，从而将新知识进一步内化，牢固地构建自己的知识网络。建立思维导图就是一个内化新知识建立自己知识结构的过程。浙教版《科学》第四册第一章《粒子符号和模型》呈现课程标准中的物质科学领域内物质结构主题下的基本内容，它包括构成物质的微粒、元素和物质分类这三部分。本章特点是基本概念、基本原理多，内容抽象，远离学生的生活。为了让学生能较好地理解本章内容，构建自己的知识网络，在本章学习结束时，笔者以思维导图的形式进行了一下复习。

本章分为两大分支：粒子的符号和粒子的模型。根据粒子的种类分子、原子、离子列出几个初级分支。在教师的引导下有学生回忆组织，共同完成各个次级分支的建构。当然也可以采用小组合作的方式，共同完成各个次级分支的建构。然后根据各个次级分支的知识点进行有序的复习。这种复习方式具有系统性，让学生参与知识的归纳和整理，形成系统化的科学知识结构。课后，笔者要求学生对所学知识进行总结，以思维导图的形式上交。这个过程中，学生的思维进行了精加工，对知识的感悟和理解达到了更深的层次，有利于知识的迁移，提高学习效率。

（二）创设与运用情境相似的学习情境，促进知识的迁移

1.创设贴近学生生活情境的教学情境，顺利实现知识的迁移

两个相似的情境往往很容易产生学习的迁移。初中的学生由于年龄较小，想象力较弱。初中教师可以联系实际生活，为学生创设一些与实际生活、真实事物相似的学习情境，以促进学生学习的迁移，实现知识与技能的掌握。例如，浙教版《科学》第三册第3章的重点之一是“生长素与植物向光性的关系”：当单侧光照射植物时，使植物产生的生长素在植物体内分布不均匀，背光侧分布多、生长快，向光侧分布少、生长慢，从而产生向光性生长。很多初二的学生死记硬背，没有很好地理解，不能在大脑中内化为自己的知识，在新的情境中遇到相似的问题不能解决。在作业中反映出来，学生错误理解为：向光侧光照充足，生长素分布多，长得快，所以向光弯曲生长。有了多媒体，用Flash演示了，学生能在大脑中形成模型，但对于生长素背光多，长得快，却弯曲向光生长仍然有不少学生不理解。笔者联系学生自己的生活经验，让学生回忆在军训时两列队伍要整齐转变，外侧同学和内侧同学的行走速度是如何控制的。学生都能准确地回答：外侧同学要走得快，内侧同学要走得慢。学生就很快理解并掌握了生长素与向光性的关系，在作业和测验中准确率大大提高。学生教师创设的生活情境中将生活中的经验与具体的学科知识联系起来，知识的迁移就产生了。

2.利用多媒体创设知识情境

科学有很多抽象的概念、原理和特殊的现在是很难仅仅通过教师讲解、板书等形式让学生理解的。有一些物理、化学、天文和地理的实验或活动设计得很好，但是存在实验难以控制、现象难以有效观察或者条件器材场地的限制等问题，同时还要考虑环保和安全。多媒体可以很好地解决这些问题。例如，八年级上《水的组成》一课中水电解实验现象明显，实验很成功，但是水电解的微观本质：水分子分裂成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新排列组合成新的氢气分子和氧气分子，是没有办法从实验中直观地得到的。利用Flash动画可以很好地帮助学生在大脑中建立微观模型，提高学生对这部分知识的迁移能力和理解水平。凸透镜成像是七年级下科学的一个难点。为了克服这个难点，教师上课做演示实验，学生分组实验进行探究。由于实验器材及学生实验操作水平的限制，一堂学生实验，学生可以完成成像规律中像距、物距的测量，像性质的观察。学生通过动手实验对物距和像距的关系有了直观的体验，对像的性质能较好的理解。实像的重要特点：物近像远像变大，物远像近像变小。在实验中没有办法得到。学生没有建立关注知识的模型，不能进行较好的知识迁移，相关知识点的得分率就不高。Flash动画可以很完美地展现这一变化规律：当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，用鼠标移动蜡烛靠近凸透镜，物像会远离凸透镜并变大;反之，像靠近变小。又如，教学七年级上学习《太阳和月亮》用科普电影比教师讲授好很多。合理利用多媒体可以使抽象知识具体化、生动化，从而在学生的大脑中形成深刻鲜活的形象，为知识的迁移提供条件。

3.利用模型模拟知识情境

现在的学生很小就围着电脑、手机和平板，生活经验缺乏，对环境的观察也不仔细。教师可以建立一些模型，模拟一些一些枯燥、抽象的科学知识的内在联系的动态过程，实现知识的迁移，帮助学生理解知识、建构知识。例如，浙教版七年级下《物质的特性》，其重点是分子、原子的运动及物质三态的变化。初一的学生知识层次和思维水平偏低，空间想象力差，模型在学生学习过程中起着重要的作用。Flash动画演示分子、原子的运动及固态、液态、气态时，分子、原子之间的空隙大小很清晰，也很有用。但是在帮助学生理解三态变化时伴随的吸热、放热现象上效果不明显。因此，教师要重新联系生活实际创设与真实事物相似的教学情境。教师建构了以下模型：饿了三天的学生没有力气，只能在教室里轻微地运动，吃饱的学生，精力充沛，能在校园内到处乱跑。由饿变成饱是吃饭，有能量，相当于固体吸收热量变成液体、气体。教师利用学生的切身体验构建模型，把知识的内在联系生动形象地展现出来，使学生如见其形、如闻其声，更大程度地促进学生知识迁移的发生。

4.注重实验情境

科学是一门实验学科。实验不仅是科学教学的重要组成部分，同时许多科学知识是通过实验得来的。因此，在初中科学学科教育中，教师应注重培养学生的实验能力，通过实验展示的科学情境，促进知识的迁移。

例如，阿基米德原理是初中科学的一个重点，也是一大难点。在上新课时，我不建议学生分组实验，学生对实验器材，实验原理、实验过程、实验结果等没有任何想法，只是机械地重复，对知识理解和迁移没有帮助。等到总复习阶段，进过了大量的情境练习，学生再进行分组实验，他们对实验有自己的预判，对实验过程能很有效地控制，对实验结果也能很好地进行分析。这个分组实验不仅是学生对知识的理解和巩固，也是知识的运用和迁移的体现。不论是演示实验，还是学生实验、探究性实验和验证性实验等，每一个实验都是一个完整的科学情境。因此，教师在实验器材和条件允许的情况下，可以多做实验，激发学生的求知欲望，达到促进知识迁移的目的。

（三）强化变式训练，促进知识的灵活迁移

1.改变题面，形成变式训练材料

知识的迁移不是简单的模仿，而是在解决新问题时能迅速敏锐地找到新旧知识的共同点，从而确定解决新问题所需的知识是何种知识的延展。初三的学生虽然“储备”了一定量的科学知识，但是在遇到问题时却难以准确地“提取”，盲目套用固定的模式进行思考，直接妨碍知识的有效迁移。例如，文章开头是提到的例题和巩固练习，学生在做完例题和巩固练习①时，思维形成定势，不知求变，在做巩固练习②、③题时就遇到了困难。教师把这几道练习题放在一起形成一个习题组，教师抽丝剥茧，找出其相同的内在原理，分析其不同表面概貌，减少例题表面内容的干扰，促进知识的灵活迁移。

2.改变已知条件，形成变式训练材料

变式材料可以把平时的练习题进行适当变化而获得。例如，要使A克20%的食盐溶液变成10%的食盐溶液，应采取的方法是：A、倒掉A/2克食盐溶液，B、加水A克，C、加水A/2克，D、降温。这道题中将字母A改成具体的数据，题目的难度大大降低，很多学生都能够得到准确答案。第二步，在把字母A改回了，学生就能理解了，准确率大大提高。第三步，在用字母A的前提下更改质量分数，由“20%的食盐溶液变成10%的食盐溶液”变成“40%的食盐溶液变成20%的食盐溶液”。第四步，把“20%的食盐溶液变成10%的食盐溶液”变成“a%的食盐溶液变成a/2%的食盐溶液”。题目中的字母变成具体数据可以降低题目难度，帮助学生理解，具体数据又改为字母，形成知识的一次迁移，多次知识的迁移，提高学生迁移的敏捷性。

3.改变提问角度，形成变式训练材料

还可以改变习题的提问角度，锻炼和提高学生的知识迁移的变通性。例如，在一石灰石样品中混有一些不含钙元素的杂质，经分析其中含碳酸钙（CaCO3）90%，则样品中钙的质量分数为多少？把这一道题改为：在一石灰石样品中混有一些不含钙元素的杂质，经分析其中含钙36%，则样品中碳酸钙的质量分数为多少？这两题是考查学生同一个知识点，只是提问角度不同，难点却不同。已知样品中碳酸钙的质量分数，求解样品中的钙元素的质量分数，和学生学习相关知识的顺序一致，学生容易产生知识的迁移，对学生而言是比较容易解答的。已知样品中的钙元素的质量分数，求解样品中碳酸钙的质量分数，刚好思维逆向，对学生知识迁移的变通性产生阻碍。把两题放在一起在对比中进行点拨，可以较好地消除障碍，提高学生知识迁移的能力。

4.一题多解，强化变式材料训练

在学习科学知识的过程中，一些学生往往照搬照抄教师课堂上的例题解法，把教师的解题方法当万能的法宝，遇到法宝不能解决的问题直接绕过。还有些学生认为掌握一种解题方法足矣，抱着侥幸心理，在学习上偷懒，当遇到新的问题情境就会茫然。这样，不仅对学生的学习成绩有很大的影响，更重要的是会阻碍学生知识的迁移，降低学生学习的有效性。因此教师应消除学生学习的定势。一题多解能比较好地消除学习的定势。

例如，某硝酸铵样品的含氮量为34.3%（杂质不含氮），求样品中硝酸铵的纯度。

方法一：设样品的质量为100g，其中硝酸铵的质量为ag。

纯的硝酸铵含氮=35%

ag×35%=100g×34.3%

硝酸铵的纯度为

方法二：设该样品共ag，样品纯度为x，纯的硝酸铵含氮=35%。

则硝酸铵纯度=34.3%

方法三：设样品100g，则样品中的含氮元素质量为34.3g，纯的硝酸铵含氮=35%，则样品中硝酸铵的质量为，硝酸铵纯度为。

方法四：100%纯的硝酸铵的含氮量为35%，X%的硝酸铵的含氮量为34.3%。

则100%：X%=35%：34.3%

除此四种方法外，当然还有其他方法，教师可以和学生共同讨论运用多种方式求解，以拓展学生的思维，提高学生的知识迁移能力。

四、反思

（一）实施知识迁移的教学，培养学生学习的兴趣

学生有了学习的兴趣，学习就会变得有趣轻松，不会觉得困难。兴趣是最好的老师。贴近生活的学习情境能让学生感到科学知识就在我们身边;多媒体技术的运用让枯燥科学知识生动活泼;模型的建立不仅能让抽象的科学知识形象直观，更是一种思维的方式，解决问题的方法;实验能培养学生的知识迁移能力，还能培养学生的动手能力。在教学中，教师要充分运用知识迁移的策略激发学生学习热情和培养学生学习的兴趣，让学生成为课堂学习的主体。

（二）培养学生知识迁移能力，提高学生学习的效度

认知结构是影响学生学习和知识迁移的重要因素，是形成能力和智力的关键。对于学习初中科学来讲，学生的知识结构是初中物理、化学、生物和地理的基本概念、基本原理、基本规律以及实验过程中的基本操作和基本技能。学生在解决实际问题时往往不够全面细致，有时答非所问。其中的重要原因是，学生的知识储备缺乏内在联系，杂而乱，没有形成有机的整体，影响知识的迁移。教师要根据学生的特点进行教材的重新整合，利用思维导图帮助学生建立自己的知识系统，强化变式训练，拓展学生思维，使学生形成知识的迁移。

（三）采用知识迁移的策略，促进教师的有效教学

教师是课堂教学的引导者，在采用知识迁移的策略之前，必须要深入了解知识迁移的规律和原理，根据自己学生的特点，采用不同的迁移策略。这样，教师能力就会提高，随着教学方法运用的熟练，教学效率就会提高。

存在的问题：（1）笔者虽然有长达10年的初中科学教学经验，但是阅读书本和期刊有限，理论知识不够，理论功底欠佳，大部分理论都是借鉴他人，很多理论阐述不够完善和深刻，比较肤浅。（2）本文只探讨了从教师的教学设计上对知识的迁移，学生的学习态度、心理状态、对教师学校的情感的迁移有待于进一步探索。（3）本文涉及的学生均是本人所任教的班级学生，所教班级学生人数比较多能够典型地反映不同学习层次的学生科学学习的迁移情况，没有对其他班级和学校以及其他地区的学校学生进行研究，可能有一定的特殊性，存在某些普遍性的缺失。

注释：

①林崇德，冯忠良.教育心理学[M].人民教育出版社，2000：312.

②布鲁纳.邵瑞珍译.教育过程[M].  文化教育出版社，1982：31.

参考资料：

[1]（美）阿妮塔·伍德沃克著，陈红兵，张春莉译.教育心理学[M].第 8 版，南京：江苏教育出版社，2005.

[2]姚本先主编.心理学[M].第2版，北京：高等教育出版社，2009：295.

[3]林崇德，冯忠良.教育心理学[M].  北京：人民教育出版社，2000：312 .

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