初中物理教学知识结构化策略探究

丁倩颖，李 岩

（1.大连市第四十四中学，辽宁 大连 116013；2.大连教育学院初中研训中心，辽宁 大连 116021）

《基础教育课程改革纲要》提出“改革课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识和基本技能的过程同时成为学会学习的过程”；《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》提出“为学生终身学习发展奠基”，这都说明教学生“学会学习”是教育的终极目标。教师在教学中帮助学生形成自己的知识结构，能够促进学生思维发展，有利于学生学会学习。

一、知识结构化的重要性

建构主义认为，知识结构化有利于学习者更牢固地存储知识，也有利于灵活地提取知识。美国学者布鲁纳认为“结构的理解能使学生提高直觉处理的效果”。知识结构化对于学生的学习十分重要。

1.有利于知识的存储

知识结构化能够把零散的知识点，以特定的方式和情境联系起来。这样知识就会形成一个融会贯通的有弹性的结构，使得知识能够长久地存储在大脑中。对于初中物理的学习而言，是否能将单个的知识点联系起来，形成知识体系，直接决定了物理知识记忆时间的长短。知识结构化可以帮助学生更加科学合理存储知识，提高学习效率。

2.有利于知识的提取

知识结构化有助于学习者将知识迁移到新情境，有助于培养学生的创造力。有意义的学习把新旧知识联系起来，通过同化和顺应过程，实现认知结构的发展。学习者主动建构知识，能够产生联想，激发灵感。通过多种联结形成的知识结构在需要的时候可以灵活提取。

知识结构分为两类：纵向知识结构和横向知识结构。纵向知识结构指的是教材中知识的纵向联系；横向知识结构指的是教材中知识的横向联系。[1]教师可以根据不同的知识结构采取不同的教学策略。

二、初中物理的纵向知识结构教学

纵向知识结构更多体现学科的逻辑结构。初中物理注重根据现象来探究结论，因此教师在教学中要引导学生透过纷繁复杂的表象探寻知识点，并能够通过思维导图形成学科的知识结构。思维导图可以以知识模块为单元，清晰呈现结构，将零落的知识点形成知识体系，帮助学生在头脑中建立正确的，更有利于知识迁移的纵向认知结构。[2]思维导图的使用首先以关键词作为中心主题，然后寻找中心主题中所包含的一级主题，并将其绘制在中心主题的周围，采用不同形状或粗细的线条将其连接起来；接着，按照同样的步骤，围绕一级主题寻找二级主题，并将其以一定的逻辑关系联系起来；最终形成思维导图的基本结构。在绘制思维导图时，如果分支与分支之间存在一定的联系，一定要借助箭头的形式连接起来，并对其进行说明。例如《浮力》一章中，主要内容是认识浮力、知道阿基米德原理、会运用物体的浮沉条件说明生产生活的现象、了解浮力的社会价值。基于这些重点内容，教师可以引导学生将重难点以思维导图的形式画出来，这对帮助学生理清思路非常关键。此方法还适用于物理的科学探究实验，学生可以按照四个步骤——提出问题、获取证据、进行解释、交流反思，整合做成思维导图。这样一方面可以帮助学生理清探索思路，另一方面可以使知识结构化，实现认知结构发展。

三、初中物理的横向知识结构教学

学生在运用知识解决问题的时候，主要是从横向知识结构中提取所需知识。横向知识结构主要体现在“一类问题”与“多种方法”的联系上。建立了这种联系，当遇到这一类问题的时候，就能根据问题中所给的条件，从“多种方法”中提取所需要的方法解决问题。学生的横向知识结构不能等待自发形成，而要靠教师精心引领和组织。

1.提供专题练习的机会

专题练习可以分为三类：其一是用不同的方法解决同一类问题的练习。例如在《光的色散》一节中，教师可以让学生利用多种方式制造彩虹。有的学生会用三棱镜来折射太阳光，有的同学会用光盘反射太阳光，还有的同学将镜子放到水盆中把白光分解成七种色光。其二是用一个原理解决不同问题的练习。例如在《物体的浮沉条件及应用》一课中，教师课上已经引导学生利用阿基米德原理分析出物体所受浮力的变化以及在不同状态下的受力关系，最终分析总结得出物体的浮沉条件。那么接下来可以让学生设计实验，亲自探究物体的浮沉条件。学生的实验方案多种多样，比如：鸡蛋的浮沉、自制浮沉子、迷你潜水艇、自制孔明灯、自制密度计等。学生想得越多，做得越多，头脑中结构化会越来越强，解决问题时，思路就越多样化，教师此时再引导学生对比不同方法下的实验现象，学生对知识的掌握就会更进一步。其三是进行比较性的专题练习。所谓比较性的专题练习就是把容易混淆的相似又有区别的问题放在一起练习，用这种对比学习法建构知识体系，可以使学生对相近似的知识理解更准确，更深刻，促进学生的知识结构化。例如在学习平衡力和相互作用力时，它们都具备大小相等，方向相反，作用在同一条直线上这三个特点。然而平衡力是作用在一个物体上，而相互作用力是作用在两个物体上。这样对比其差别与联系，再进一步进行举例应用，可以使学生在概念性知识识记理解和建构方面得到强化。又例如力和惯性这两个概念，力是物体对物体的作用，是改变物体运动状态的原因；而惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，它是物体本身具有的属性。而学生在回答惯性问题时，往往将惯性和力混为一谈。扔出去的足球向前运动的原因是受到惯性力的作用，这种说法是错误的。惯性不是力，所以只能说足球向前继续运动是由于它具有惯性。对学生易混淆的概念进行对比，能够使学生在概念性知识识记理解和建构方面得到强化。

2.组织学生自主编题

苏联教育家苏霍姆林斯基曾说，只有当学生学会自己编题时，才能学会解答。学生要想编出符合要求的练习题，就要对每个知识点及其关系非常清楚。这个过程实际上就是知识结构化的过程。学生要想进一步完善试题，就会查找许多资料和书籍。在这个过程中，学生知识与能力的不足之处得到弥补，知识结构得到扩充和完善。例如，在学习液体压强一节中，经常会出现水平桌面上底面积相同的不同形状容器，其中装有液体。根据液体压强和密度知识点的相关计算，比较液体对容器底的压强和压力，以及容器对桌面的压强压力。此时完成书上的练习后，教师可以让学生自己尝试改编题目。比如，装有相同质量的不同液体，或装有相同体积的同种液体。集思广益，各抒己见，编好后给其他同学做，这样在解答的过程中能增强编题同学的成就感，激发做题同学的积极性。正如一位教育家所说：十次说教不如一次表现，十次表现不如一次成功。通过对多种题目的尝试，学生体验到成功的快乐，知识建构能力有效提升。