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初中物理教学如何实现学生能力迁移教育论文
摘要:在规范办学行为,深入实施素质教育的背景下,教师在教学活动中,要多动脑筋,策划有效的教学方法,指导有效的学习方法,提高学生的综合能力。本文作者认为实现学生能力的迁移是培养学生能力的有效抓手,并在平时的教学中,在阅读理解、观察分析、实验探究、训练解题中实现能力的迁移作了尝试,收到了事半功倍的效果,为学生可持续发展奠定了一定的基础。
关键词:初中物理学生能力迁移
所谓能力的迁移，就是要让学生能把别科的知识充分地应用起来，不要让学生造成各科之间的鸿沟，在教学中注重阐述物理慨念，同时循序渐进地用数学语言最终表达所讲的物理慨念，当然数学只是为了表达出这个慨念而采用的手段而已，使学生不要在学习物理的过程中对数学产生畏惧的心理。“冰冻三尺，非一日之寒”，这些需要长时间的锻炼。在课堂上要引导学生探讨我们需要解决什么问题，要解决这些问题需要那些知识，要掌握哪些慨念，这些慨念提出后要怎样来描述它，用数学语言怎样去体现出来，这样就完成了学生从数学到物理的能力的迁移。
我们还应该看到在学习过程中，要防止一部分同学将物理问题纯数学化，而误入歧途，没有能真正理解数学公式背后所包含的物理思想。这在上课中应引起特别的注意，多强调公式背后的物理思想，防止数学对物理的负迁移，防止一部分学生死记硬背公式，而不去理解其中的物理意义。
我认为学生在学习物理过程中的障碍，除了能力的迁移发生障碍以外（也可以靠以上提出的方法，从慨念入手加以解决），还有心理上的因素，也阻碍了学生能力的迁移，从而阻碍了学生学好物理。因此，讲课中要注重为学生抹平各科之间的代沟，特别要让学生消除把物理和数学切然分开的观念。通过双方的努力，排除学生在学习物理过程中能力迁移的障碍。知识和技能的迁移可定义为“一种学习对另一种学习的影响”；“学习者原有的知识对新知识的同化”。迁移又可分为正迁移和负迁移，所谓“正迁移”是指一种学习对另一种学习的促进影响。负迁移则与之相反，是指一种学习对另一种学习的消极影响。例如在“万有引力定律”的教学中要讲卡文迪许是怎样用“扭秤”第一次在实验室较准确的测出了万有引力恒量的数值。在这里我们不仅要讲这一实验的重要意义，而更重要的是要思考卡文迪许巧妙的思维和扭秤的构造原理及观察方法。对于学生来说同时也要求他们体会到 以前所学的有关力矩和力矩平衡等知识在这一实验中得到了应用。使学生对“卡氏扭秤”的构造原理，实验目的和观测方法有一个深刻的认识，成为今后学习的一种“知识储备”在后来讲授“库仑定律”时又涉及到测量“静电引力恒量”的问题，相应的又出现了“库仑定律”时又涉及到测量“库仑扭秤”。“库仑扭秤”在构造原理，观测方法和实验目的与“卡文迪许扭秤”都是极其相似的。学生在学习“卡氏扭秤”时所获得的知识，经过教师的启发和引导可以很好地与库仑扭秤联系起来。此时我们说学生学得的“卡氏扭秤”的知识在这里发生了“正迁移”，对“库仑扭秤”的学习产生了促进的作用。这就提高了学生将来解决实际问题的能力。而在这一提高中讲清楚和学好“卡文迪许扭秤”的原理和思想是至关重要的。同时知识发生正迁移的规律也可以明显观察出来。
要达到知识和技能的迁移首选要把握那些起固定作用的概念，否则迁移是没有依靠的或者根本无法进行。“起固定作用的观念”往往是学生第一次接触和认识的纲领观念。这一点是不易忽视的。在物理实验中典型事例之一就是对于打点计时器的主要特点是它的等时性，它可以把运动的物体在连续相等的时间内的位置、位移较准确的记录下来，给实验者一个十分直观的印象。学生第一次使用它是用来研究匀变速运动规律的实验。学生要从打点计时器打出的纸带上得出△S＝at2为常量的结论；判断运动是匀变速的，並且求出任意位置的即时速度Vt和运动过程中的加速度“a”。应当说这一实验既是实验中的重点又是一个难点，也是以后几次使用打点计时器，如验证牛顿第二定律和机械能守恒定律测定本地的重力加速度等实验的基础。从技能迁移的观点来讲它是一个起固定作用的观念，务必下气力作好。本着“先入为主”的思想牢固地建立起这样一个“固定点”是作好有关打点计时器系列实验的关键。
在一些特定的物理观念和物理方法方面的教学过程中，知识的迁移是客观存在的，而能动地运用它则更能在教学中发挥良好的作用。
在初中学生学习“密度”的概念时我们强调了“密度”是物质的一个特性，运用了“学生在日常生活中的许多知识，严格以物理学上关于”质量“和”“体积”的概念以及在实验中的密切配合，学生可以牢固地树立起“＝m/v”的概念。不久我们又同样的方法定义了物质的“比热容”。这些物理量的意义由于学生们在的生活和学习中经常有所感触，概念本身的直观性又强，所以是很容易被接受的，学生基本上不产生“质量大的密度大”，“体积小的物体密度大”等糊涂认识。在高中又遇到了电场强度“E”的概念。对于大多数学生来说“电场”的概念接受起来是比较困难的，原因在于电场本身是一种特殊物质，加之初中建立的观念又不够明晰和巩固，因而对于电场强度的定义“E＝F/q”感到很难理解。对于这一问题的解决我们有必要把初中学的定义“比热容”，“密度”，“电阻”等概念所用的方法联系起来，促使学生进一步认识到用两个可测的物理量来定量地研究或者确定一个与之相关的“物理客体”这是我们研究物理现象的方法之一。一种物质或一种物理现象的存在必然要有自己的特性，一般地说它是不随客观条件的变化而变化的。正是因为如此，我们才能想到利用测量引进电场中小电荷“q”上所受到的力“F”与其比值来测定某点的电场强度。这是我们在“电场”一章的开始就给学生建立的重要起固定作用的观念，並要求使它具有相当的稳定性。这一观念的可利用性是很大的。因为紧接着就有一系列的概念和定义需要学生掌握，例如“电势U＝ε/q”，电容器的“电容C＝Q/U”,“磁感应强度B＝F/IL”，以至于课后习题中的“重力场强度g=G/m”等等。正因为如此。给学生建立一个起固定作用的观念——这是物质性质的一种方法。若使这一观念具有一定的稳定性，这对今后的学习所起的作用将是十分显著的。
能动的利用知识迁移的规律不仅学生的学习过程能够顺利进行下去，提高了教学效果，更重要的是开拓了学生的眼界，丰富了经验和学习方法。为学生将来独立地观察、研究物理世界时初步建立了一个可靠的思想方法。
学生思维过程迁移如何是与教师的长期教导和熏陶分不开的。在研究力学具体习题时，现在基本上形成了一套解题程序，那就是：确定研究对象；对研究对象进行受力分析；运用物理规律列出方程；求解方程。我们在教学实践中就是把上述“程序”作为一个牢固的“起固定作用的观念”引导学生向各类力学具体习题迁移（包括机械能和动量方面的习题）。在学生的心里由于有了一个思维的准绳，结果会使思维的活跃程度和解题能力都有了较大的提高。
当然，我们在研究“技能和知识的正迁移”的同时也要重视和避免其“负迁移”。即出现一些知识对另一些知识的干扰或抑制或混淆作用，造成对学生学习上的不利。例如“电场线与磁感线”；“左手定则与右手定则”等等。这些负迁移的出现原因是多方面的，其中有一些是因为我们建立的“固定点”。总之，我们只要平时细心并注意这些问题造成知识上“负迁移”的原因，总是可以找到并加以避免的。
在规范办学行为,深入实施素质教育的背景下,为更快、更好地适应新的学习要求,教师要在教学中寻求有效教学策略,培养学生的能力。在初中物理教学中,实现学生能力的迁移是培养学生能力的有效抓手,我在以下四个方面作了尝试。
一、在阅读理解中实现能力的迁移
新一轮课程改革,在要求学生掌握系统的学科知识的基础上,更加注重在传授知识的同时,突出过程与方法,有目的、有意识地培养和发展学生的智能,授人以渔,教会学生学。这就要求教师在教学中,正确地指导学生在学习前的自主阅读和理解,在阅读时要做到用心、用手、用脑,使学生在阅读中会归纳、概括、比较、联想和思考;在阅读时要做到眼到、手到和心到;对那些重要的难理解的概念和规律要仔细阅读,对关键性的字、词和句要认真理解,并作出标记。如学习密度、压强、功率、比热容等新物理量时,指导学生利用已学过的物理量速度进行比较、联想实现迁移,学生就会很自然地推导出计算公式和单位。在学习概念规律时,要求学生认真理解每个词的含义。如质量的概念,对“物体”指什么和“物质”指什么进行比较,“物体”体积与“物质”体积有何区别。只有这样正确地指导学生阅读、理解,学生才能做到真正会学,在阅读理解中实现能力的迁移。
二、在观察分析中实现能力的迁移
物理现象是自然界中一种较普遍的现象。在我们生活的环境中,随时都有可能看到或用到一些物理现象,它要求我们要善于观察、分析,课堂上要认真观察分析每一个演示实验和合作实验现象产生的条件、发展的过程及结果。如探究晶体和非晶体的熔化实验,学生往往只对晶体和非晶体的熔化感兴趣,而对晶体和非晶体熔化前后的过程和所需要条件却观察分析不透彻。针对这种情况,教师应根据实验情景设计问题提出问题:开始对晶体加热时晶体的状态有无变化,晶体的状态在什么时候发生变化,在熔化过程中状态又如何?非晶体熔化又是怎样呢?带着问题进行探究,学生才会用心、细心观察分析。再如,在观察水沸腾实验中,学生仿效以上获得的方法,学生能耳眼并用观察出水沸腾前后气泡大小的变化,也能听出沸腾前后响度的差异。生活处处是物理,指导学生在生活中留心观察分析我们周围的每一个现象或事物对能力的迁移也十分重要,有一次我们组织学生到镇敬老院慰问的路上,看见一人拉着装满货物的板车停在上桥的坡路上上不去,我就指着拉车人对学生说:“又一次学雷锋的机会到了,你们一起去帮帮吧。”等学生帮完后,我笑着问:“你们看到的事件和亲身的体验,有没有想过它的力学道理。”一句话冷静了学生助人的喜悦,学生你一言我一语地说出了其中的力学道理。我契机指导:同学们,你们要用心对待生活,养成良好的观察分析周围一些现象或事物的习惯。总之,教师不论在课堂教学中还是课外实践中,都要有意识地培养学生观察、分析的能力,引导学生在观察、分析中活跃思维、获取知识,增长才干,在观察、分析中实现能力的迁移。
三、在实验探究中实现能力的迁移
物理是一门以实验为基础的学科,许多物理规律、定律都是从实验中发现、概括、推理、总结出来的。培养学生实验探究的能力和能力的迁移是提高学生素质的需要,也是物理教师应尽的职责。在实验探究中,教师不能包办代替,应尽量放手让学生自主探究,或让学生合作探究,发现、概括、推理、总结结论,鼓励学生发现问题和提出问题,帮助学生分析问题的成因,建构解决问题的方法。如在探究杠杆的平衡条件实验中,部分学生很快就探究出杠杆在两个力作用下使杠杆在水平位置平衡的条件,有的是动力×动力臂=阻力×阻力臂,有的是动力+动力臂=阻力+阻力臂,我看在眼中并建议已完成的学生再改变钩码的个数、所挂位置或改变弹簧测力的位置进行多次实验,检查结论是否成立?再找出受三个、四个或更多力的杠杆平衡条件,如果动力的方向通过支点,又会怎样呢?这样既激发了学生的兴趣,又识别出动力+动力臂=阻力+阻力臂的错误,并总结出探究物理规律要进行多次实验,一次实验具有偶然性,实现了能力的迁移。在已有探究实验的方法的基础上,学生在做测电阻实验中,没有通过一组对应的电压、电流就计算出电阻,而是通过改变滑动变阻器进行了多次实验,发现待测电阻很相近,在我的点拨下通过求平均值的方法减小了测量误差。接着我提出改变电流表在电路中的位置即电流表的内、外接法对实验结果有无影响,原因是什么?若只用一个电表和一个已知电阻,能测出未知电阻吗?这样既激发了学生的探究欲望,又巩固了本实验。总之,在探究实验中,教师有意识地点拨学生,在手脑并用的探究实验中构建方法,进行探索、创新,既能培养学生的探究实验能力、操作技巧,又能实现能力的迁移。
四、在训练解题中实现能力的迁移
学习的最终目的是为了解决实际问题,而训练解题则是最基本的一种方式。要使学生在解题中实现能力的迁移,教师必须根据所教的内容,在贴近学生学情的基础上,从多个方面,如同种求异、异种求同、纵向延伸、横向发展、逆向思维、从简单到复杂、从现象到本质等展示知识及内在联系中恰当选择、设计习题。例如:将一根已知长度的杠杆一端固定在轴上,在另一端挂一已知重力的某种物体。问在离挂重物端距离已知的某点竖直向上施加多大的力,杠杆才能在水平位置平衡?学生解答一般困难不大。若将第一问中竖直向上的拉力固定在已知的滑轮组的动滑轮上,此时滑轮组绳子拉力将多大?学生通过思考也不难解出。若已知滑轮组的机械效率,此时滑轮组绳子的拉力又将是多大?学生通过分析思考,一般问题不是很大。在上述情况不变下,将物体浸没在水中,此时滑轮组绳子的拉力又将多大?学生通过认真的分析、思考后,大部分也能解出。如此题例问题的呈现有关联、有层次、有递度,既照顾了学困生,又使其他学生的能力得到了提升。若将此题整合且只出示第四问,学生就会被习题的文字叙述和所提问题所困惑。有的学生束手无策,不敢动笔。这时,教师可以采用逆向思维方法分析指导学生去思考、去分析,化难为易、化繁为间。概括地讲,课上的例题教师要精心设计,指导学生构建解题的方法,在训练习题的选择与设计时,要由浅入深、循序渐进,要给学生创设适度的思维训练机会,让学生跳起来能摘到果子,实现能力的迁移。
综上言之,在初中物理教学中,教师如能有目的、有意识地启发、引导、指导、点拨学生正确阅读理解物理概念、规律和定律,细心观察分析一些物理现象和实验过程,运用概括、比较、联想、归纳等方式方法,将物理知识有机地结合在一起,学生就能实现能力的迁移,为自己的未来积蓄力量。
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