“有意义学习”理论在高中物理教学设计中的运用

（浙江杭州富阳实验中学 浙江杭州 311400）

新课改的实施，不仅带来教育理念、教育思想的改变，更带来教学策略、教学模式与教学方式的改变。奥苏贝尔在对学生学习过程进行详细分析的基础上，提出了有意义学习理论，笔者尝试在物理教学设计中，运用有意义学习理论，构建符合学生学习规律的师生互动过程。

一、高中物理学习的认知结构

奥苏贝尔认为，高中物理的学习过程，是新的信息与学生原有认知结构的整合。学生能否习得新知识，当新信息与学生认知结构中已有的有关观念相互作用时，就会导致新旧知识意义的同化，从而形成有意义的学习。因此，基于有意义学习的高中物理教学，首先需要了解的是学生已有的认知结构，分析其中有无相关概念可以被利用，使之将新知识进行“同化”。

二、高中物理学习的学习方式

学习方式可以分为接受学习和发现学习两类。接受学习是学生通过教材或教师呈现的材料，对他人经验的接受，把别人发现的经验经过其掌握、占有或吸收，转化成自己的经验的一种学习方式。发现学习是学生通过独立学习，独立思考，自行发现知识，掌握原理原则，以获取知识并发展探究性思维的一种学习方式。奥苏贝尔对接受学习和发现学习有其独到的阐述。他把接受学习与发现学习、有意义学习与机械学习之间区别开来。他强调不能认为发现学习就一定是有意义学习，接受学习就一定是机械学习，任何学习方式只要符合有意义学习的特征，就都是有意义学习[2]。也就是说不论是发现学习还是接受学习，只要能将所学内容纳入到认知结构中就是有意义学习。所以在选择学习方式上，教师不能拘泥于某一种学习方式，而应把握两种学习方式的优点和不足，结合教学需要进行合理的选择。

现以有意义学习理论为指导对“力的合成”的新课进行教学设计为例，作以下分析：

知识内容1：合力、分力的概念

认识结构：知道重力、弹力、摩擦力；初步了解力对物体的作用；有几个力同时作用在同一物体上的生活经验。

学习方式：合力与分力的概念采用接受学习；合力与分力的关系采用发现学习。

教学设计：设置问题情景

师：现在如果有一箱2000牛顿重的黄金，你一个人能够提走吗？ 生：不能。

师：那怎么办？生：可以找同学，两个人一起提。

师：对 师：如果孙悟空来，一下就提走了。

师：孙悟空一个人作用在箱子上有几个力？生：一个。

师：你们两个同学作用在箱子上有几个力？生：两个。

师：你们这两个力跟孙悟空的一个力作用效果相同吗？生：作用效果相同。

师：一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力，原来几个力叫分力。就几个力的合力的过程叫做力的合成。

设计意图：该知识内容是本课引入的重要铺垫，学生的认知结构有一定的基础，在方案设计的过程中合力、分力的概念采用接受学习，合力与分力作用效果相同的结论采用发现学习，让学生在原有的认知结构下对新知识内容进行“同化”。

知识内容2：不在同一直线上的两个分力与合力的关系。

认识结构：知道合力与分力的作用效果相同；知道在同一直线上的合力与分力的关系；不知道不在同一直线上的两个分力与合力的关系。

学习方式：不在同一直线上的两个分力与合力的关系采用发现学习。

教学设计：对情景进行拓展。

师：如果两个力不在一直线上，则合力如何计算？请你猜想力的合成的规律。你认为应该用什么方法来探究力的合成的规律呢？生：实验。

师：我们这个实验应该怎样设计呢？

生：实验设计：将两个不在同一直线上的分力同时作用在一个物体上，达到一定的效果，然后用一个力作用在这个物体上，达到相同的效果。

师：如何计量力的大小？ 生：用弹簧测力计测出力的大小。

师：怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的关系？生：记录下力的大小和方向，画出力的图示，进行分析。

师：建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，也许能够得到启示。

结论：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。这个法则叫做平行四边形定则。

设计意图：该知识内容是本课的核心知识，对已知情景的改变，在学生已有认识结构基础上探究不在同一直线上的两个分力与合力的关系，采用发现学习，让学生形成合理的猜想，建构必要的平台，在最近发展区中将平行四边形定则进行“同化”。

可以看出，“明确新知识内容”→“了解学生认识结构” →“选择学习方式” →“进行教学设计”是用有意义学习理论指导高中物理教学设计最核心的四个过程。只要这四个过程脉络清晰，就能够将教学的各个环节有机地结合起来，形成主次分明、结构合理的教学设计。同时，在接受学习与发现学习的选择上，我们既要注意两者之间的区别，也要注意两者的互补，结合教学实际需要进行综合考虑，从而完成新旧认知结构的“同化”，进而提升知识深度与广度。

三、总结

有意义学习使教学设计有了一个很好的切入点，让我们能够透过纷杂的现象抓住教学的本质，任何成功的学习、有效的学习都是有意义学习。当然，教学设计中对有意义学习的运用过程中还需注意以下几点：①有意义学习不是一种具体的学习方法，而是一个符合认知规律、提高学习效率的科学学习过程；②有意义学习和机械学习并不是绝对的，任何学习过程应在两者之间有所偏重③在运用有意义学习理论的过程中，渗透学生元学习能力的培养。