浅谈在物理教学中学生的学习迁移

黄承军

摘 要：学习迁移对学生学习有重大影响，如何实现学习的正迁移是中学教学中面临的问题，本文举四个方法（分析与综合方法、等效替换的方法、控制变量法、抽象与概括的方法）的迁移教学来说明在物理教学中如何形成学习的正迁移。

关键词：物理教学;学习迁移;分析与综合方法;等效替换的方法;控制变量法;抽象与概括的方法

美国心理学家ML比格指出：“学习的效率，大半依靠学生们所学得知识可能迁移的数量和质量而定”[ 1 ]，可见学习迁移对学生的学习效率有重大的影响，教师在教学中要提高学生的学习效率，需重视学生学习迁移能力的培养。

1 什么是学习迁移

学习迁移也称训练迁移，指一种学习对另一种学习的影响，或习得的经验对完成其他活动的影响[ 1 ]。任何新的学习过程会对学习者的原有知识经验、动作技能、情感态度等产生影响，迁移是学习的继续和巩固。凡是这种影响能起到积极的促进作用，称为学习的正迁移;反之称为学习的负迁移。

2 影响迁移能力的形成个人因素与客观因素

学生的迁移能力的形成受到各种因素的共同影响，主要注意两个因素的作用：迁移主体个人因素的作用与影响迁移的客观因素作用。个人因素是指学生本身的一些能影响迁移的特质或状态，如学生的学习的态度、学习的心向和学生已掌握的知识、方法等;客观因素是指学习材料的特性、教师的指导、学习情境的相似性等[ 2 ]。教师在教学中在充分认识学生的认知水平和学习现状的基础上，为学生提供适合的学习材料、学习情境，有计划、有意识地通过各种教学活动对学生的学习形成正迁移，削弱或避免产生负迁移，提高学生的学习效率。总之，在教学中要注意个人因素与客观因素的两方面的作用。

3 通过三个步骤操作从而形成学习的正迁移

在迁移教学中教師必须要精心设计，有计划、逐步引导学生形成学习的正迁移。在实践教学中通过三个步骤学生的迁移能力有显著提高，这三个步骤的操作程序：感知——告知——在学习中的迁移。现举四个方法的迁移教学说明如何通过这三个步骤提高学生的迁移能力。

3.1 分析与综合方法的迁移教学

（1）感知分析与综合的方法

在初中物理教学中，学生用刻度尺测量物体的长度，在测量中让学生充分感知测量过程中的分析方法与综合方法。测量前看零刻度的位置、看分度值、看量程（测量范围）。测量物体的长度，正确记录测量数据。记录时注意准确值、估读值和单位。例：刻度尺分度值为1毫米，在测量木板的长度中读出准确值121毫米，估读值0.5毫米，最后将其综合成测量值121.5毫米。

（2）告知分析与综合的方法

结合上例，告知学生什么是分析与综合的方法，一是将研究对象分解为几个部分，然后再逐一加以研究的逻辑方法即分析的方法[ 2 ]，上例看零刻度的位置、看分度值、看量程、正确记录测量数据，此过程为分析方法。另一个是将分立的研究对象或分析后的各部分的结论重新结合，并纳入一个新的整体认识的逻辑方法即综合的方法[ 2 ]。上例中读出准确值121毫米，估读值0.5毫米，最后将其综合成测量值121.5毫米，此过程为综合的方法。

（3）在学习中进行迁移：

通过大量事例并提出相应的问题，让学生重复感知分析与综合方法从而形成学习的正迁移。在掌握了刻度尺的使用后，在随后的学习中会出现用弹簧秤测力、用天平称物体质量、用温度计测量温度以及电流表、电压表的使用等，在使用这些仪器的读数也一样，看零刻度的位置、看分度值、看量程、正确记录测量数据，也是读出准确值、估读值，最后将其综合成测量值，这样实现了将分析与综合方法从刻度尺的使用迁移到多种仪器的使用。利用分析与综合方法对测量的误差分析也可实现学习的正迁移，分析刻度尺的误差原因：刻度尺的最小刻度值影响精度，刻度尺本身的热胀冷缩、弯曲变形等等也影响精度。将其迁移到天平、弹簧秤的误差分析，分析后得出天平、弹簧秤的最小刻度值影响精度、弹簧秤弹簧本身有重力等等也影响精度。将其迁移到高中的一些电学实验中，如分析伏安测电阻中电流表的内接法与外接法误差分析，那种方法适合测小电阻。测电源的电动势与内阻误差分析，要使测量内阻误差减小如何设计电路。可引导学生分析偶然误差与系统误差的产生原因，并综合考虑如何减小误差。

3.2 等效替换的方法的迁移教学

（1）感知等效替换的方法：向学生讲两个故事感知等效替换的方法：小学课本中有“曹冲称象”的故事，另一个是美国大发明家爱迪生叫助手阿普顿测算一只电灯泡玻璃壳内的容积的故事。

（2）告知等效替换的方法：结合上两例，引导学生明确等效替换方法：是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法[ 3 ]。“曹冲称象”的故事中，利用小船的浮力将称大象重力（陌生的、不易操作的问题）转化为称石块重力（简单的、易于研究的问题）。测灯泡容积的故事中阿普顿利用很多数学方法都始终得不到灯泡容积（复杂的物理问题），爱迪生通过往灯泡壳里注满水，再把水倒进量杯，将其转化成测水的体积（易于研究的物理问题）。

（3）学习中进行迁移

通过大量事例让学生重复感知这些事例中等效替换法从而形成学习的正迁移。①作用等效替换，将不同形式的物理过程由于作用效果完全相同进行等效替换，化繁为简、化难为易，来处理物理问题的方法，在高一时学习了力的“合成”与“分解”，从其可知矢量合成满足平行四边定则，在高二学习电场时进行迁移，几个电场的“叠加”也满足平行四边形法则，还有学习了串并联电路的“等效电阻”，进行迁移学习得出“等效电路”、“等效电源”等。②过程等效思维，将一事物的复杂的物理过程等效一个或几个简单的物理过程，化繁为简、化难为易，来研究处理物理问题的方法。在高一学习平抛运动中，将复杂的曲线运动可以分解为两个简单的直线运动（水平方向的匀速运动与竖直方向的自由落体运动），在学习斜抛运动进行迁移，斜抛运动也可分解为水平方向的匀速运动与竖直方向的竖直上抛运动，在分析带电粒子在匀强磁场中象弹簧一样的螺旋线运动时，螺旋线运动可分解为与轴垂直平面内圆周运动和轴线上匀速直线运动。③模型等效思维，是将陌生的、复杂的物体运动向熟悉的物理模型等效转化，如在学习了弹簧振子的运动规律后，再学习单摆中发觉所受的回复力与位移的关系与弹簧振子相同，可将单摆运动规律等效弹簧振子的运动来研究，再进一步的学习中，一小球在一光滑碗底的圆弧面上左右来回运动，圆弧半径远大于弧长时，其受力情况与单摆一样，它的运动可等效单摆运动。在分析通电线圈在其它磁体作用下的运动中，把通电线圈等效为一个理想的小磁针，将其转化成小磁针在其它磁体作用下的运动中显然更简单。

3.3 控制变量法的迁移教学

（1）.感知控制变量法：初中物理在研究电路中电流与电压、电阻的关系，老师演示在同一电阻下，加不同的电压，得到不同的电流，在同一电压下，接入不同的电阻，得到不同的电流，分析数据得出欧姆定律。

（2）.告知控制变量法：告知学生以上实验中影响电流变化的有两个因素电压、电阻，先控制电阻不变，研究电流与电压关系，再控制电压不变，研究电流与电阻关系，最后得到三者的关系。引导学生分析并明确上例所使用的方法如下;把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法.它是科学探究中的重要思想方法[ 2 ]。

（3）在学习中进行迁移

通过大量事例让学生重复感知这些事例中控制變量法的迁移从而形成学习的正迁移。在高中物理教学中，在学习牛顿第二定律中，学生由生活实践中知道加速度与物体的质量和受力有关，提出要研究它们之间的定量关系要如何操作？引导学生提出研究物体质量、合力、加速度三者的关系，需控制一个量不变研究另外两个量的关系，从而实现控制变量法的学习迁移。在学习单摆中研究单摆运动周期，由学生猜测单摆运动周期与小球的质量、摆长、运动弧长有关，然后利用控制变量法研究，得出单摆运动周期公式。

3.4 抽象与概括的方法的迁移

（1）.感知抽象与概括的方法：初中物理力的教学中举许多实例：人提物体、人举起杠铃、马拉车、压路机压路面、钢丝绳吊重物等等，这些提、拉、压、吊都是物体对物体的作用，从而得出力的概念：力是物体对物体的作用。

（2）.告知抽象与概括的方法：告知学生上例中举许多实例，从实例中抽出本质因素（物体对物体的作用），从而得出力的概念。引导学生明确许多概念的建立，都是抽出了研究对象的本质因素，舍弃了非本质因素，这种方法即抽象的方法;然后又将对个别事物属性的认识推广到同类事物的全体对象，形成对该类事物的一种普遍性认识，这种方法即概括的方法[ 2 ]。

（3）.在学习中进行迁移：通过大量事例让学生重复感知抽象与概括的方法的迁移从而形成学习的正迁移。让学生将抽象与概括的方法迁移到高中物理学习中，如在学习电磁感应中研究产生感应电流的条件，演示可以产生感应电流的几个实验，①导体在磁场中切割磁力线，②磁铁插入线圈，③线圈在磁场中转动，④大线圈中放入通电的小线圈，小线圈中电流发生变化，在老师的引导下学生从这些现象中抽象概括出本质：只要闭合回路磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电流。再如质点、点电荷的概念的建立，简谐运动的建立等等。

本文只是通过四个方法的迁移的教学，来说明在物理教学中如何形成学习的正迁移，而这只是发展学生迁移能力的一个部分内容，对于如何全面培养学生的迁移能力，还有待于同仁一起探讨。

参考文献：

[1]骆志远.浅谈高中物理教学中的学习迁移[J].神州，2011（12）：15.

[2]鲍敏.在物理教学中培养中学生迁移能力的研究[D] 北京： 首都师范大学， 2004（5）：1.

[3]张大同，赵伟.利用等效替代法求解振动频率[J] 物理教师，2011（7）：18.