迁移理论对高三物理复习的启示

乐清富

[摘 要]

在复习中，教师要在深钻教材的基础上，找准新、旧知识内容和方法的“结合点”，将新、旧知识建立实质性的联系，使教学富有整体性、有序性、概括性，引导学生应用迁移的规律来进行复习。

[关键词]

正迁移；负迁移；高三复习

现代考试的命题是以能力来立意的，试题的知识组合度、交叉度等都是在能力立意的背景下而设置。如果不能形成知识的前后联系、方法的前后贯通，学生在处理综合问题时，就时有发生遗忘率较高、已学过的物理方法再使用率低的现象。究其原因，可能是多方面的，除了部分同学在单元复习中，没有真正实现知识点“过关”以外，没有注意知识、方法的前后联系，不能将已复习的内容在新的情景中进行有效的迁移也是其中的重要原因。

迁移即一种学习对另一种学习的影响，是指学生已获得的知识、技能、方法和态度对学习新的知识、技能、方法和态度的影响。利用知识、技能、方法之间的相似性，利用较为熟悉的一种学习，来影响另一种学习，从而实现学生对新知的掌握，以降低学生的思考难度，达到增效减负的作用。

心理学家提出各种各样的理论，从各方面揭示了迁移的实质，如：

共同因素迁移说：认为两种学习内容之间具有共同成分或者共同因素时，才会有迁移现象发生。

概括化理论：两个学习活动之间存在的共同成分，只是产生迁移的必要前提，而产生正迁移的关键是学习者在两种学习活动中概括出它们之间的共同原理。

认知结构理论：认为广泛迁移的产生是由于认知结构的形成。

笔者在多年的高三物理教学过程中，思考和分析了学生知识的形成和应用特征，结合迁移的理论，不断加强物理知识和方法的前后联系，将知识进一步系统化、综合化和能力化，让学生用迁移的规律来进行复习，尝试应用下列迁移策略，达到“事半功倍”的良好效果。

一、注重概念和规律的教学，促进学生实现内容领域间的迁移

教师不仅要把一般物理原理、概念、规律教给学生，而且还要让学生学会概括一般原理、概念、规律的方法，使其养成概括的习惯。让学生从不同知识之间关联到在教师的点拨下发现思维迁移的规律，从而可以自觉地去寻找迁移点完成认知结构的重组。所谓“迁移点”是指能使一种学习对另一种学习产生影响的共同元素。电势能是学生很难学的概念，教师可以应用思维迁移的规律，启发学生寻找电势能和重力势能的迁移点。重力和电场力做功有共同的特点：它们做功都与路径无关。因此教师应指导学生把重力势能的大小EP=mgh换个角度来理解——重力势能的大小等于把物体移到零势能参考面重力所做的功，教师再引导学生怎样定义电势能的大小，这样学生就很容易理解电势能——电势能的大小等于把电荷从电场中某点移到零势能参考面电场力所做的功。再引导学生把重力势能的特点迁移到电势能的特点。

在这基础上，引导学生寻找其他相似的概念和规律。例如：电场强度、电势、电势差、电容（都是用比值法定义的物理量），让学生能够在最短时间内在头脑中形成对于相似概念之间的直观、准确的对比印象，从而提高概念教学效果。

在教学中，要培养学生善于发现学习内容中存在的共同因素，善于对这些因素进行加工，把已有的知识经验概括成一般原理和原则，运用到新的同类对象中，达到认识新对象的实质，从而把新对象纳人到已有的知识、经验系统之中，使学生深刻地理解和牢固地掌握知识的层次及各知识点之间的联系，而后将它们有机地组织起来，建立起科学而稳固的知识网络，提高学生的所学内容领域间的迁移能力。

二、加强对学生思维方法迁移能力培养

教师在教学知识时，要注重物理思想和方法的教学，要考虑怎样培养学生在原有知识体系上进行方法的迁移，使学生在不同学习活动中概括出它们之间的共同解题方法。思维方法迁移是指将思维方法运用到解决问题或学习知识的转化过程。思维方法迁移能力更具有普适性，思维方法迁移不仅适用学科之内，在学科之间也可以将思维方法和思维方式进行迁移。

例如：数学上递增或递减数列的平均值可以这样计算，如2、3、4、5、6这组数字的平均值可以这样算，头尾两个数字之和除以2；或等于中间数字4。

在学习匀变速直线运动，速度是均匀变化的。如下表所示：

它的平均速度的求法v=（v0+vt）/2，或直接等于中间时刻2秒的速度。

如图1，一导体棒OA点在匀强磁中做匀速圆周运动，导体棒各点割磁感线的速度沿OA方向均匀增加，则导体棒的感应电运势可以怎么算呢？引导学生迁移得出杆切割磁感线的平均速度的算法，即可得出E=BL（v0+vA）/2=BLWL/2。

如图2所示，粗糙水平台上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量为m的物块连接，现对物块施加一个水平向左的外力F，大小随位移x变化关系均匀增加，如图3所示。求弹簧被压缩过程中外力F做的功时，引导学生进行思维方法的迁移，可以用中间位移的力12N或用初末两个位移的力之和除2作为力F的平均值。

有些表面上看来似乎并不相干的问题，而实质上却有着密切的、内在的有机联系，甚至遵循着同一规律。这就要求物理教师在教学过程中注意总结不同知识之间所应用共同的思维方法，引导学生进行思维方法的迁移。而思维方法迁移较一般迁移具有更强的稳定性，学生对这些思维方法掌握得越好，理解得越透彻，越有利于提高学生思维迁移的能力。

三、注重培养学生归纳总结能力，提高同类题型迁移能力

物理知识和经验的概括度是影响中学生物理知识迁移的一个重要因素。如果学生具备独立地分析和概括物理问题的能力，就容易发现事物间的内在联系，掌握物理新旧知识的共同特点，就有利于物理知识和技能的有效迁移。教师应该注重培养学生的归纳总结物理知识的能力，实现更多的知识迁移的可能性。高中物理有很多物理图象，各种物理图象相似但又不同，教师可以帮助在复习V—t图像时，在学生做过较多V—t有图像的题目基础上，引导学生归纳V—t图像题的解题规律：如图4甲斜线表示速度随时间的增大而增大；斜率表示甲的加速度；斜线与V轴的交点表示甲的初速度；t2时刻甲乙的交点表示两物体速度相等；面积表示位移。在解其他图像题时也提示学生按这五个方面读图像：从图像可以直观得出横纵坐标所表示的两个物理量之间的关系，图像与横纵坐标交点的涵意，图像斜率的涵意，曲线交点的涵意，曲线与坐标轴围成的面积的涵意，横纵坐标所表示的两个物理量之间的函数关系。并让学生回忆已学过的图像，讨论每种图像的五方面的涵意。例如让学生总结面积有物理意义的图像还有a—t、F—x、P—t、I—t、E—x。这样，学生在解图像题时就不会无从下手，而能自觉应用迁移规律解题。

通过不断训练学生对物理知识的概括能力，培养学生实现相似材料间的迁移，人们越能发现事物间的关系，则越能加以概括推广，迁移越普遍。教师在教学知识时，要考虑怎样培养学生在原有知识体系上进行方法的迁移，使学生在不同学习活动中概括出它们之间的共同解题方法。

四、注重培养学生建立母题模型能力，细化问题促进迁移

高三的总复习不能只片面追求例题的数量，而要重视从每一道练习题中取得最大可能的效果，要注意精选以点带面的母题，教师应引导学生将与这一母题相关知识点整理出来，将各知识点之间的联系找出来，从而形成较为稳固正确的母题模型构架。

例如：如图所示，竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，金属杆ab的质量为m，电阻为r，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场为B，不计导轨电阻，不计摩擦，且ab与导轨接触良好。对于这样的模型，在教学过程中，教师的指导应先从力学的角度，让学生从受力分析入手，分析ab杆下降的物理过程、要求学生画出这一物理过程的V—t图像、理解ab杆最大速度、各个位置的加速度。从电路的角度、分析感应电动势；感应电流大小、方向；ab两端的电压、通过电阻R的电量q。从能量的角度、取ab杆作为研究对象、列出动能定理、明确安培力对ab杆做多少功，就有多少其他形式的能量转化为电能，电路的总电阻就产生多少热量Q；明确安培力对ab杆做多少功，ab杆的机械能就减少多少；明确重力对ab杆做多少正功，重力势能就减少多少。引导学生在对各个知识点进行掌握后，再将各知识点之间的联系找出来，从而形成相应的知识体系，在这一知识构架的基础上，教师在引导学生把复杂的题目分解为几个简单的母题模型，学生才能顺利完成迁移。

只有这样，才能做到举一反三、闻一知十、触类旁通，增强学生在学习中能应用所学知识去创造性地分析和解决实际问题的能力，才能把师生从题海战术中解放出来。

五、通过实验让学生理解源问题，形成良好认知结构

要提高学生的迁移能力，教师在课堂教学中，除了要为学生提源问题外，还应该按照相似性（表面相似或结构相似）将问题进行归类，确保从已知到未知，前一步的学习为后一步的学习提供支撑点。让学生形成良好的认知结构，以此来训练学生的迁移能力。

在力学复习中，我们常会遇到这样的模型：如图5所示，质量为m的物体P与车厢内壁间的动摩擦因素为μ，要使物体P不下滑，车厢的加速度的最小值为________，方向为________。

学生经常不知道物体P为什么不下滑。笔者在课堂上与学生做一实验，如图6，用手指压在竖直贴在手掌的书、书静止，手指不压，书做自由落体运动。并和学生一起分析：手指压书，书与手互相挤压，手和书可以产生向上静摩擦力，书可静止；手指不压书，书与手没有互相挤压，手和书之间静摩擦力消失。

用什么方法可以做到手指不压书，书也不会落下来？让学生体验收报告，手推书做加速运动，书也不会落下。指导学生迁移，手推书做加速运动，书与手互相挤压，手和书可以产生向上静摩擦力，书不会落下。如图7。

这样，学生就能理解车厢有向右加速度，物体P不下滑。

六、注意前后概念的描述变化，防止负迁移

从迁移的影响效果可以分成正迁移、负迁移。正迁移是指一种学习对另一种学习产生积极影响；负迁移是指一种学习对另一种学习产生消极影响，即阻碍作用。教师既要能够正确地引导学生的正迁移、还要抑制负迁移，这样，才能帮助学生提高学习效率。

在必修1中的位移经常是以物体运动初位置作为位移的起点、末位置作为位移的终点。如图8质点B沿圆周转一圈，质点B的位移为零；而在选修3-4中机械振动机械波中位移是以平衡位置作为起点，如图9质点C经过一周期是，C质点的位移应该为-A，但很多学生会因为在必修1中的位移经常是以物体运动初位置作为位移的起点、末位置作为位移的终点答为零。

七、在相似中寻找相异，防止负迁移

在刚开始学习交流电时，为让学生明白交流电的电流在时刻变化，课堂上会演示如图10实验，随着线圈的转动，灵敏电流计指针会周期性地变化。

但学生在解下题，如图11，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流经理想变压器给负载供电，原线圈两端的交变电压随时间变化的图像如图12，电压表和电流表均为理想电表。学生常常会认为在t=0.005s时，电压表、电流表读数为0。

因此，在学习交流电表时，教师还是要把交流电表接到交流发电机上，让学生体验交流电表测的是有效值。

八、揭示实验现象的本质，防止负迁移

波的干涉条件之一，是两列波的频率相同。白光能发生干涉现象，但白光是由七色光组成，频率不同，很多学生会对频率相同这一干涉的条件产生怀疑。教师应先让学生讨论白光发生干涉原因，中央亮纹是白光的原因是七色光中的红光与红光、橙光与橙光等分别发生干涉形成亮纹，而后这七色光又叠加形成白光，第一级亮纹七色光分别发生干涉后而不叠加，因此就形成彩色条纹。

迁移是普遍存在的现象，但迁移的发生却不是自动的，它需要我们创设条件，采取有效的策略，这样，才能更好地促进学生对所学知识的正迁移。在复习中，教师要在深钻教材的基础上，找准新、旧知识的“结合点”，设置情境，在新、旧知识间建立实质性的联系，使教学富有整体性、有序性、概括性，促进知识的认识和理解。总之，在复习中，教师要善于指导学生对学过的思想与方法知识进行分析、综合、归纳和总结，以此提高学生知识、方法、技能的等方面的迁移能力。

[参 考 文 献]

[1]梁学艺.关于提高高中物理总复习效率的思考[J].物理教学探讨，2006（1）.

[2]余文森.优质教学的教学论解读[J].教育研究，2007（4）.

（责任编辑：张华伟）