廖志勇

摘 要：學(xué)習(xí)遷移有兩種形式，正遷移和負(fù)遷移。物理知識(shí)負(fù)遷移會(huì)影響學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的理解和掌握。本文從五個(gè)方面分析物理知識(shí)負(fù)遷移的成因，并從物理概念、物理規(guī)律和物理習(xí)題教學(xué)三個(gè)方面提出防范措施。

關(guān)鍵詞：物理知識(shí)；負(fù)遷移；成因；防范措施

知識(shí)的遷移也叫學(xué)習(xí)的遷移，心理學(xué)上把學(xué)生已有的知識(shí)、情感和態(tài)度對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)活動(dòng)的影響，或者后續(xù)學(xué)習(xí)活動(dòng)對(duì)以前學(xué)習(xí)活動(dòng)的影響稱為學(xué)習(xí)遷移[1 ]。學(xué)生原有的知識(shí)信息對(duì)學(xué)習(xí)新知識(shí)或掌握新技能起促進(jìn)作用的成為正遷移，反之稱為負(fù)遷移。物理知識(shí)負(fù)遷移會(huì)導(dǎo)致學(xué)生混淆物理概念，不能正確理解和運(yùn)用物理規(guī)律，嚴(yán)重影響學(xué)生分析問(wèn)題，解決問(wèn)題能力的提高。下面筆者就學(xué)生物理知識(shí)負(fù)遷移的成因和防范措施作一些粗淺探討。

一、物理知識(shí)負(fù)遷移的成因

學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的知識(shí)負(fù)遷移主要是由于思維惰性，喜歡按照固有的、習(xí)慣了的思路去進(jìn)行思考并尋求答案 [1 ]。學(xué)生這種思維方式受日常生活經(jīng)驗(yàn)，已有知識(shí)技能的影響和制約，不注意條件的變遷和新、舊問(wèn)題之間的差異，因而發(fā)生生搬硬套、張冠李戴的錯(cuò)誤。

1.因日常生活錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致知識(shí)負(fù)遷移

學(xué)生在平時(shí)的生活中，獲得不少有關(guān)物理現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)，積累了許多的生活經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)或認(rèn)識(shí)有基本正確的，也有與物理學(xué)的科學(xué)理論不相符的。例如，在講解自由落體時(shí)，學(xué)生認(rèn)為物體所受的重力越大，下落得越快；物體在斜面上自由下滑，學(xué)生會(huì)認(rèn)為物體受到一個(gè)下滑力；大人和小孩進(jìn)行拔河比賽，結(jié)果大人勝了，學(xué)生認(rèn)為大人對(duì)小孩的作用力大于小孩對(duì)大人的作用力；把一臺(tái)正在運(yùn)行的冰箱放在一密封的房間里，打開冰箱的所有門，學(xué)生認(rèn)為房間里的溫度將降低等等錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。這些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)會(huì)妨礙學(xué)生建立正確的物理概念與原理。心理學(xué)理論告訴我們，知覺(jué)具有恒常性，也就是由于人們已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的參與，使知識(shí)往往并不隨知覺(jué)條件的變化而變化 [2 ]。學(xué)生對(duì)某些自然現(xiàn)象往往憑自己的經(jīng)驗(yàn)或直覺(jué)去感受，必然會(huì)自覺(jué)或不自覺(jué)地形成一些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，這些概念又是根深蒂固的，對(duì)物理學(xué)習(xí)起到極大的抑制和沖擊作用。

2.因數(shù)學(xué)知識(shí)的沖擊導(dǎo)致知識(shí)負(fù)遷移

數(shù)學(xué)表達(dá)式是定義物理量、表述物理規(guī)律最簡(jiǎn)捷、精確、深刻的語(yǔ)言，物理問(wèn)題的解決離不開數(shù)學(xué)工具的運(yùn)用。由于學(xué)生自小就接受數(shù)學(xué)知識(shí)教育，在思考問(wèn)題時(shí)往往純數(shù)學(xué)化。例如學(xué)生從數(shù)學(xué)角度認(rèn)識(shí)：若C=■，則C與A成正比，C與B成反比。那么在學(xué)習(xí)物理中，學(xué)生遇到速度、密度、電場(chǎng)強(qiáng)度等概念，由表達(dá)式v=■，ρ=■，E=■等與數(shù)學(xué)式C=■相同，就忽視了對(duì)事物本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，而認(rèn)為速度、密度、電場(chǎng)強(qiáng)度與表達(dá)式中的物理量成正比或成反比等錯(cuò)誤結(jié)論。又如，由函數(shù)y=k■可知，當(dāng)x→0時(shí)，有y→∞。因此，有的學(xué)生就認(rèn)為當(dāng)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離r趨于零時(shí)，它們之間的萬(wàn)有引力F=G■趨于無(wú)窮大，從純數(shù)學(xué)觀點(diǎn)看，上述結(jié)論是對(duì)的，但從物理角度看，r→0時(shí)，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)重合成為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，因此萬(wàn)有引力的公式也就不適合了。所以物理不能等同數(shù)學(xué)，如果忽視了物理特定的條件，特有的情景，數(shù)學(xué)知識(shí)將起負(fù)面沖擊作用。

3.因情景錯(cuò)位導(dǎo)致知識(shí)負(fù)遷移

每一物理事件都有其特定的情景，一些學(xué)生適應(yīng)不了情景的變化，而沿用舊的情景去進(jìn)行推理、判斷等思維活動(dòng)，即產(chǎn)生錯(cuò)位現(xiàn)象，必然導(dǎo)致思路的偏差。例如，把一個(gè)在地面上走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘：（1）移到月球上，周期如何變化？（2） 若移到神舟十號(hào)飛船上中，周期又如何變化？這時(shí)學(xué)生都知道根據(jù)T=2π■，由于月球的重力加速度變小，高山上擺鐘的周期將變大。在第（1）問(wèn)的影響下，一些學(xué)生錯(cuò)誤地把神舟十號(hào)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)跟月亮繞地球運(yùn)動(dòng)等同起來(lái)，只不過(guò)認(rèn)為高度不同，因此第（2）問(wèn)仍回答周期變大。事實(shí)上，第（2）問(wèn)中物理情景己發(fā)生根本變化，由于神舟十號(hào)飛船做圓周運(yùn)動(dòng)，在飛船中的一切物體都處于完全失重狀態(tài)，擺鐘在飛船中根本不會(huì)擺動(dòng)。所以當(dāng)情景發(fā)生改變，特別是新舊情景又是形同質(zhì)異時(shí)，學(xué)生最易產(chǎn)生知識(shí)負(fù)遷移。

4.因表象干擾導(dǎo)致知識(shí)負(fù)遷移

當(dāng)物理事件表象受到干擾，而頭腦中建立不起與研究問(wèn)題相應(yīng)的情景，把握不住物理問(wèn)題本質(zhì)特征，這時(shí)思維注意力將發(fā)生轉(zhuǎn)移，往往得出錯(cuò)誤結(jié)論 [3 ]。例如，在水平桌面上放有長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的書，桌面與書之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ?，F(xiàn)用一水平拉力F拉書，當(dāng)書被拉出桌面2/5 L時(shí)，如圖1所示，桌面對(duì)書的摩接力如何變化？由于學(xué)生受到書被部分拉出桌面的表象干擾，一些學(xué)生錯(cuò)誤認(rèn)為接觸面積減小，摩擦力減小，而事實(shí)上，滑動(dòng)摩擦力跟接觸面積無(wú)關(guān)，因而書對(duì)桌面的摩擦力不變。所以學(xué)生在理解或?qū)嶋H運(yùn)用物理概念時(shí)，對(duì)概念涉及的范圍會(huì)不自覺(jué)地?cái)U(kuò)大或縮小，因而造成分析問(wèn)題的錯(cuò)誤。

5.因概念模糊導(dǎo)致知識(shí)負(fù)遷移

物理中有許多概念是非常相似的，但又有根本區(qū)別，如質(zhì)量和重量，位移和路程，速度和速率，功和能，熱量和內(nèi)能，動(dòng)量和動(dòng)能等。學(xué)生在學(xué)習(xí)這些概念時(shí)，如果缺乏理解和準(zhǔn)確掌握，并且無(wú)法建立相關(guān)的物理圖景，使用時(shí)就會(huì)將它們之間的關(guān)系簡(jiǎn)單化，造成概念相互間發(fā)生干擾和遷移。

二、物理知識(shí)負(fù)遷移的防范措施

克服學(xué)生思維定勢(shì)的負(fù)面影響是防范知識(shí)負(fù)遷移的根本途徑。在教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，通過(guò)與學(xué)生有目的的交流，逐步幫助學(xué)生減少或避免在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)知識(shí)的負(fù)遷移，從而提高物理教學(xué)的實(shí)效，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

1.重視基本概念教學(xué)，防止知識(shí)負(fù)遷移

要重視基本概念教學(xué)，在教學(xué)中要充分暴露學(xué)生認(rèn)識(shí)概念過(guò)程中存在的干擾因素，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，使學(xué)生能清醒地認(rèn)識(shí)到以前存在的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，并主動(dòng)的在教師的引導(dǎo)下加以矯正和明確，充分理解概念的成因、內(nèi)涵和外延，并通過(guò)似是而非概念的比較提高理解概念的精細(xì)度和準(zhǔn)確度 [2 ]。

例如，課本上對(duì)于慣性的定義是“慣性是物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)”，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)，會(huì)結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)“汽車行駛快剎車越困難”這樣的表象去理解慣性，從而得到物體速度越大，其慣性越大的錯(cuò)誤結(jié)論。為此，老師可追問(wèn)學(xué)生“若汽車靜止，那汽車是否有慣性呢？”這時(shí)再向?qū)W生指出：“慣性與速度有關(guān)”的錯(cuò)誤結(jié)論與“一切物體都有慣性”相矛盾，說(shuō)明原有的“經(jīng)驗(yàn)”是錯(cuò)誤的。在教學(xué)實(shí)踐中，除了解釋說(shuō)明之外，還可以通過(guò)“兩個(gè)質(zhì)量不同的小車在彈力的作用下運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說(shuō)明慣性跟質(zhì)量的關(guān)系，來(lái)提高學(xué)生對(duì)慣性知識(shí)理解的準(zhǔn)確度。

對(duì)于相似，相近或相關(guān)的概念，可以運(yùn)用對(duì)比分析法，不僅可以讓學(xué)生對(duì)知識(shí)本質(zhì)更加清楚，而且能準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)概念之間的區(qū)別和聯(lián)系，從而有利于防止或消除知識(shí)的負(fù)遷移。例如，學(xué)生對(duì)于“電場(chǎng)線和等勢(shì)面”、“一對(duì)平衡力和相互作用力”、“發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)”、“電動(dòng)勢(shì)和電勢(shì)差”等知識(shí)，常常混淆，因此都可采用“相似對(duì)比法”來(lái)列表解決。

2.重視物理規(guī)律的教學(xué)，防止知識(shí)負(fù)遷移

在物理規(guī)律教學(xué)中，要注重對(duì)物理規(guī)律推導(dǎo)論證和實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程。對(duì)規(guī)律的掌握，更重要的是不僅要記住規(guī)律內(nèi)容，而且要知道規(guī)律是怎樣得到的，其使用范圍是什么，使用時(shí)要注意什么。教師在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)與學(xué)生的信息交流，準(zhǔn)確把握學(xué)生中錯(cuò)誤觀念產(chǎn)生的原因與特點(diǎn)，然后根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，精心選擇能激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突和學(xué)習(xí)欲望的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中感受物理現(xiàn)象的變化，使教材上的知識(shí)具體化，形象化，可防止學(xué)生知識(shí)負(fù)遷移 [3 ]。例如，學(xué)習(xí)“串并聯(lián)電路電功率分配規(guī)律”時(shí)，教師可先將60W和40W的兩盞燈并聯(lián)，讓學(xué)生觀察到符合他們認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)象，再將60W和40W的兩盞燈串聯(lián)在原來(lái)的電路中，激發(fā)學(xué)生原來(lái)的認(rèn)知沖突——“為什么串聯(lián)時(shí)40W的燈比60W的燈更亮？”，學(xué)生從觀察到的現(xiàn)象有了深刻的體驗(yàn)，有效防止知識(shí)的負(fù)遷移。

3.重視物理習(xí)題的教學(xué)，防止知識(shí)負(fù)遷移

在教學(xué)中為了加深學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律掌握的程度，防止知識(shí)的負(fù)遷移，筆者會(huì)在課堂上和課后都重視習(xí)題的教學(xué)。在課堂反饋中，有針對(duì)性選編一些容易使學(xué)生做錯(cuò)的題目，讓學(xué)生通過(guò)評(píng)價(jià)來(lái)矯正錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，達(dá)到事半功倍的效果；課后還可以讓學(xué)生通過(guò)相似習(xí)題的訓(xùn)練，學(xué)會(huì)辨析情景和條件的變化，提高思維過(guò)程的比較、鑒別和洞察能力；還可以加強(qiáng)學(xué)生一題多解的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，提高思維的靈活應(yīng)變能力。

教學(xué)實(shí)踐證明，教師要掌握知識(shí)的遷移規(guī)律，積極地從多方面多途徑引導(dǎo)學(xué)生排除之間多種多樣的干擾，學(xué)生就能有效防止物理知識(shí)的負(fù)遷移，并會(huì)促進(jìn)學(xué)生良好思維品質(zhì)的形成，提高物理學(xué)習(xí)能力。

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