[摘要]：根據(jù)電工技術(shù)的課程特點和現(xiàn)代教育心理學(xué)的學(xué)習(xí)遷移理論，將“一題多解”和變式充分結(jié)合的策略用于非電專業(yè)的電路分析方法教與學(xué)中，有助于培養(yǎng)學(xué)生知識遷移的能力，提高學(xué)習(xí)效率。本文從一題多解下電路分析方法的歸納、簡便求解方法的討論、變式的設(shè)計和選擇、變式教學(xué)和練習(xí)等方面，分析了該類策略在電路分析方法教與學(xué)中促進學(xué)生對電路分析方法正遷移的作用。

[關(guān)鍵詞]：學(xué)習(xí)遷移 電路分析方法 變式策略 一題多解

一、學(xué)習(xí)遷移相關(guān)理論

現(xiàn)代教育心理學(xué)認為：遷移是一種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)的影響。一種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)起促進作用，稱為正遷移。反之，稱為負遷移。在電工類課程的教學(xué)中，促進學(xué)生對電路分析方法向后續(xù)章節(jié)中電路原理的正遷移、“為遷移而教”有助于提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

心理學(xué)家奧蘇伯爾認為：學(xué)習(xí)者已有的認知結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生遷移的中介，并會影響新知識的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者的認知結(jié)構(gòu)是影響學(xué)習(xí)遷移的重要因素。在課堂教學(xué)中，設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生對電路分析方法建立良好的認知結(jié)構(gòu)，為遷移打下較好的基礎(chǔ)。

為了促進遷移的發(fā)生，提供各種不同的變式具有重要的意義。通常，變式教學(xué)中的“變”是指變化事物的非本質(zhì)特征而本質(zhì)特征不變。練習(xí)在電工技術(shù)教學(xué)中是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，而變式練習(xí)在促進學(xué)生知識遷移中起著重要的作用。

建構(gòu)主義者的學(xué)習(xí)遷移觀認為：學(xué)習(xí)遷移是知識在新條件下的重新建構(gòu)。學(xué)生在變式練習(xí)的過程中同化或順應(yīng)新知識，主動建構(gòu)自己的知識體系。在電路分析方法章節(jié)中，變式還應(yīng)提供新情境，選擇接近實際的應(yīng)用電路。

二、電路分析方法的歸納

電路中存在多種電路分析方法是電工技術(shù)電路理論部分的特點。為了便于比較和歸納，在講解多種電路分析方法后，以兩結(jié)點電阻電路為例，用多種電路分析方法“一題多解”，給出各電路分析方法下不同形式的解析式。例如：電路如圖1所示，設(shè)開關(guān)S閉合，要求列寫a、b兩個結(jié)點的結(jié)點電壓方程。對這一線性電路，可使用結(jié)點電壓法、電源等效變換法、諾頓定理、疊加原理、支路電流法等多種電路分析方法來“一題多解”，通過對各結(jié)點電壓解析式的比較，引導(dǎo)學(xué)生對多種電路分析方法進行歸納，找到各電路分析方法之間的區(qū)別和聯(lián)系，從而改善學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生對已有知識的清晰度，使學(xué)生獲得較好的遷移基礎(chǔ)。

三、變式的設(shè)計和選擇

為了使初學(xué)電路分析理論的學(xué)生掌握電路分析方法，教學(xué)中有必要設(shè)計和選擇合適的變式材料。例如：已知基準電源，當(dāng)輸入多位不為零的二進制編碼，求權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器中權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓。通過電路分析得到的輸出電壓解析式反映出該D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理。其中，不同的二進制編碼對模擬開關(guān)閉合、斷開的控制作用既使電路的輸入發(fā)生改變，又使電路結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而產(chǎn)生變式。

在電路中應(yīng)用開關(guān)設(shè)計變式有兩種方法：電路元件不變，改變電路連接關(guān)系，使電路結(jié)構(gòu)發(fā)生改變；電路連接關(guān)系不變，電路結(jié)構(gòu)不變，改變接入的電路元件，使電路應(yīng)用情境發(fā)生改變。這樣，開關(guān)的通斷狀態(tài)使電路的形式發(fā)生變化。實際中，較復(fù)雜控制電路的開關(guān)設(shè)置還需避免潛在通路。若對同一電路，改變已知條件或求解的問題，也會產(chǎn)生變式。這樣，電路未變，改變的是求解問題的條件或結(jié)論。比如，已知激勵和響應(yīng)求電路元件參數(shù)，電路設(shè)計中的電路分析常是這種情況。在設(shè)計變式時，電路開關(guān)、電路元件參數(shù)等的設(shè)置應(yīng)合理，以防止負遷移出現(xiàn)。

為了促進正遷移，提供不同情境下的變式材料還應(yīng)接近實際、具有典型性。因此，在教學(xué)、練習(xí)中應(yīng)盡量選擇有變式的命題。在“電工技術(shù)”作為多個專業(yè)平臺課的情況下，還應(yīng)盡量根據(jù)學(xué)生所屬不同專業(yè)選擇接近實際的變式材料，提供新情境，對促進學(xué)生進行知識的正遷移有積極的作用。

四、“一題多解”和變式策略結(jié)合

從“一題多解”例子中歸納出電路分析方法、獲得較好的遷移基礎(chǔ)后，還需通過變式來促進遷移的發(fā)生。若將從多種方法中找到簡便求解方法的“一題多解”和變式結(jié)合，則能更好地促進學(xué)生對電路分析方法的正遷移。與“一題多解”相結(jié)合的變式策略包括變式教學(xué)和變式練習(xí)。比如，在上述速率電橋的變式教學(xué)中，可用疊加原理、諾頓定理等一題多解電壓輸出。因被分析電路變?yōu)楹瑑蓚€電源的電路，故用疊加原理求其電壓輸出較簡便。在變式教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生分析電路結(jié)構(gòu)特征，并討論簡便求解的方法。通過學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用“一題多解”簡便求解的方法，有助于學(xué)生反復(fù)地聯(lián)系已有的知識，從而鞏固知識。同時，學(xué)生多角度發(fā)散思維，破除思維定勢，促進正遷移。

結(jié)合“一題多解”和變式策略應(yīng)用的示意圖如圖2所示。首先，在學(xué)生進行“一題多解”的一般練習(xí)后，通過結(jié)點電壓“一題多解”下電路分析方法的歸納，使學(xué)生建立起良好的認知結(jié)構(gòu)，獲得較好的遷移基礎(chǔ)。其次，學(xué)生在已有的知識結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，再進入“一題多解”和變式相結(jié)合的變式教學(xué)、練習(xí)階段。在這個階段學(xué)生學(xué)習(xí)“一題多解”簡便求解的方法，并將這種方法應(yīng)用到不同變式中去，以促進遷移的發(fā)生。這個過程是學(xué)生對電路分析方法不斷遷移的過程，學(xué)生將已有知識與新知識相聯(lián)系，并內(nèi)化到自己的認知結(jié)構(gòu)中。將“一題多解”和變式練習(xí)相結(jié)合的策略能更高效地促進學(xué)生對電路分析方法的正遷移。其中，主要通過變式練習(xí)來促進遷移的發(fā)生，鍛煉學(xué)生知識遷移的能力。當(dāng)學(xué)生從變式練習(xí)中真正掌握“一題多解”簡便求解的方法時，已鞏固電路分析方法的學(xué)習(xí)，對電路分析方法的知識遷移能力也得到了鍛煉。

“一題多解”和變式策略應(yīng)用示意圖在上述的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生只需進行適量的一般練習(xí)和變式練習(xí)，無需做大量的練習(xí)，從而提高學(xué)習(xí)效率。一方面，學(xué)生在初學(xué)電路分析方法時，對同一命題用多種方法求解進行一般練習(xí)，多個求解的結(jié)果相互應(yīng)證，有利于學(xué)生自查是否理解該電路分析方法，鞏固知識并及時發(fā)現(xiàn)問題。另一方面，將電路分析方法的“一題多解”與變式結(jié)合，能促進學(xué)生向后續(xù)各章節(jié)電路原理進行正遷移，表現(xiàn)為電路分析方法章節(jié)的學(xué)習(xí)使電路分析方法后續(xù)章節(jié)學(xué)習(xí)所需的時間和練習(xí)的次數(shù)減少。

總之，從學(xué)習(xí)遷移理論出發(fā)，考慮電路分析方法的特點，設(shè)計和選擇合適的變式，結(jié)合“一題多解”進行歸納、變式教學(xué)和練習(xí)，促進學(xué)生知識的正遷移和內(nèi)化，以高效地鍛煉學(xué)生向新知識遷移的能力。

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