荊 鵬 李 博 侯 恕

（1.東北師范大學(xué)物理教育研究所，吉林 長(zhǎng)春 130024；2.東北師范大學(xué)教育學(xué)部，吉林 長(zhǎng)春 130024）

2020年5月，教育部發(fā)布的普通高中課程方案中明確了普通高中教育的任務(wù)是促進(jìn)學(xué)生全面而有個(gè)性的發(fā)展，為學(xué)生適應(yīng)社會(huì)生活、高等教育和職業(yè)發(fā)展作準(zhǔn)備，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ).［1］學(xué)習(xí)遷移能力有助于學(xué)生從學(xué)習(xí)理解到應(yīng)用實(shí)踐再到遷移創(chuàng)新以構(gòu)建學(xué)科知識(shí)體系，［2］為高等教育和職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；引導(dǎo)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)以發(fā)展其核心素養(yǎng)，為適應(yīng)社會(huì)生活提供重要保障.因此，物理教學(xué)中明晰學(xué)習(xí)遷移能力的價(jià)值意蘊(yùn)，厘清其培養(yǎng)困境與構(gòu)建教學(xué)范式是發(fā)揮育人實(shí)效的必然要求.

1 學(xué)習(xí)遷移能力在高中物理教學(xué)中的價(jià)值探討

高中物理教學(xué)相較于初中階段增加了知識(shí)的深度、廣度與維度，關(guān)注學(xué)生知識(shí)體系的整體建構(gòu)，注重提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，旨在為學(xué)生的終生發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ).學(xué)習(xí)遷移能力在高中物理教學(xué)中的價(jià)值可從學(xué)科核心素養(yǎng)、學(xué)科知識(shí)體系和終身學(xué)習(xí)理念3個(gè)維度去分析探討.

1.1 學(xué)科核心素養(yǎng)提升呼喚對(duì)學(xué)習(xí)遷移能力的探查

核心素養(yǎng)是針對(duì)個(gè)體適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展而提出的一種理念構(gòu)想，本質(zhì)上是一種跨學(xué)科（情境）的綜合能力，其本質(zhì)屬性是通用性或可遷移性.［3］知識(shí)的遷移性孕育著素養(yǎng)的遷移性，可以說核心素養(yǎng)的發(fā)展就是學(xué)習(xí)遷移能力提升的外顯.《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》指出：在物理教學(xué)中，應(yīng)讓學(xué)生獲得在實(shí)際情境中解決物理問題的經(jīng)驗(yàn)，形成將情境與知識(shí)關(guān)聯(lián)的意識(shí)和能力，［1］即學(xué)習(xí)者將知識(shí)從學(xué)校教育情境中遷移至將來的學(xué)習(xí)、生活和工作情境中去解決實(shí)際問題的能力.這種“關(guān)聯(lián)意識(shí)和能力”指向發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，離不開過程實(shí)現(xiàn)中學(xué)習(xí)遷移能力的聯(lián)結(jié).

1.2 學(xué)科知識(shí)體系構(gòu)建呼喚對(duì)學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)

學(xué)習(xí)遷移能力是銜接各學(xué)段間知識(shí)的“連心橋”.從初中到高中，物理認(rèn)知特點(diǎn)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從具體到抽象、從狀態(tài)到過程、從定性到定量……，知識(shí)的深度、廣度和維度呈現(xiàn)較大跨越.學(xué)習(xí)遷移能力將已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備融通轉(zhuǎn)化為解決問題的有效資源，修筑初高中“橋梁”，聯(lián)結(jié)知識(shí)斷層，助力有效銜接.

學(xué)習(xí)遷移能力是構(gòu)建學(xué)科知識(shí)體系的“黏合劑”.人類在不斷探索自然現(xiàn)象、了解自然規(guī)律的科學(xué)實(shí)踐中，不斷積累著知識(shí)結(jié)晶，形成了物理學(xué)知識(shí)體系.高中物理知識(shí)體系所涉及力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和原子物理學(xué)的內(nèi)容較為完備且繁多，但其有諸多“共同要素”，在教學(xué)中巧妙利用這些“共同要素”把繁多的物理概念與物理規(guī)律有機(jī)“串聯(lián)”，引導(dǎo)學(xué)生整合反思，自主遷移應(yīng)用舊知、舊識(shí)去解決新情境中的新問題，對(duì)幫助學(xué)生厘清相似概念和規(guī)律脈絡(luò)，構(gòu)建學(xué)科知識(shí)體系具有重要作用.

1.3 終身學(xué)習(xí)理念導(dǎo)向呼喚對(duì)學(xué)習(xí)遷移能力的內(nèi)化

終身學(xué)習(xí)理念是適應(yīng)多元時(shí)代文化背景之基.《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》指出素質(zhì)教育培養(yǎng)出的合格人才應(yīng)該能夠?qū)W以致用，能夠探索并解決日常生活、學(xué)術(shù)科研、國(guó)家發(fā)展乃至人類社會(huì)所面臨的各種問題.［4］盡管教材是人類智慧的結(jié)晶，是現(xiàn)實(shí)生活情境的縮影，但面對(duì)信息時(shí)代知識(shí)爆炸，科技更新迭代，理論推陳出新，新情況、新問題層出不窮.知識(shí)嬗變速度大大加快的真實(shí)世界，需要學(xué)生從教材走向現(xiàn)實(shí)，在研究中學(xué)習(xí)、在實(shí)踐中學(xué)習(xí)、在生活中學(xué)習(xí)，將自己的所知、所學(xué)融入未來祖國(guó)建設(shè)的不懈奮斗中，學(xué)以致用、融會(huì)貫通，練就終身學(xué)習(xí)能力，樹立終身學(xué)習(xí)理念.

學(xué)習(xí)遷移能力是培養(yǎng)落成終身學(xué)習(xí)理念之根.早在1972年聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)布的《學(xué)會(huì)生存——教育世界的今天和明天》中指出：教育過程必須把重點(diǎn)放在教育與學(xué)習(xí)過程的“自學(xué)”原則上.［5］知識(shí)教學(xué)是學(xué)校教育的主要教學(xué)形態(tài)，實(shí)現(xiàn)有意義的“自學(xué)”是學(xué)習(xí)遷移能力的目標(biāo)指向——讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，在從學(xué)校教育走向社會(huì)時(shí)，能在新情境中通過有意義的“自學(xué)”去解決遇到的現(xiàn)實(shí)問題，秉持終身學(xué)習(xí)理念，滿足終身發(fā)展的需求.

2 學(xué)習(xí)遷移理論的內(nèi)涵概述與學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)困境

學(xué)習(xí)遷移理論歷經(jīng)200余年發(fā)展，一直深受全球教育學(xué)家與心理學(xué)家關(guān)注，形成了多家理論流派，按照其產(chǎn)生的影響可劃分為多個(gè)種類.作為一種復(fù)雜的心理現(xiàn)象，學(xué)習(xí)遷移一方面受學(xué)習(xí)材料、學(xué)習(xí)環(huán)境等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)本身的客觀條件影響，另一方面也會(huì)被學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)、技能策略的構(gòu)建程度、學(xué)習(xí)態(tài)度等主觀條件制約.在高中物理教學(xué)中學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)面對(duì)的困境可歸結(jié)為學(xué)生對(duì)現(xiàn)有理論技能進(jìn)行重塑加工意識(shí)的缺乏和教師對(duì)認(rèn)知策略引導(dǎo)傳授的忽視.

2.1 學(xué)習(xí)遷移理論的內(nèi)涵概述

學(xué)習(xí)的目的在于運(yùn)用.學(xué)生如何把在校學(xué)習(xí)的內(nèi)容遷移到新的情境中去，是教育學(xué)家和心理學(xué)家最為關(guān)心的課題之一.［6］200年來，從最早期的形式訓(xùn)練說、共同要素說、經(jīng)驗(yàn)類化理論與關(guān)系轉(zhuǎn)化理論，到當(dāng)代的認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移理論、產(chǎn)生式遷移理論和元認(rèn)知遷移理論，國(guó)內(nèi)外教育學(xué)家和心理學(xué)家從不同的理論視域?qū)W(xué)習(xí)遷移開展了深入研究.

現(xiàn)代心理學(xué)家認(rèn)為，學(xué)習(xí)遷移是指一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)的影響.這種影響可以發(fā)生在先前學(xué)習(xí)與后繼學(xué)習(xí)之間；或習(xí)得經(jīng)驗(yàn)對(duì)完成活動(dòng)的影響，如通常所說的舉一反三、觸類旁通.對(duì)學(xué)習(xí)遷移的種類劃分根據(jù)遷移的性質(zhì)與結(jié)果可分為正遷移和負(fù)遷移；根據(jù)遷移發(fā)生的方向可分為順向遷移和逆向遷移；根據(jù)遷移內(nèi)容的抽象概括水平可分為水平遷移（橫向遷移）和垂直遷移（縱向遷移）；根據(jù)遷移內(nèi)容可分為一般遷移和具體遷移；根據(jù)遷移過程中所需要的心理機(jī)制可分為同性化遷移、順應(yīng)性遷移和重組性遷移.

2.2 學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)困境

2.2.1 學(xué)生缺乏對(duì)已有知識(shí)體系和技能的重塑意識(shí)

學(xué)生現(xiàn)有認(rèn)知結(jié)構(gòu)一定程度上決定了對(duì)已有學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的概括水平，原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中可利用的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與技能越多，運(yùn)用舊識(shí)與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行遷移的可能性就越大，在學(xué)習(xí)時(shí)越容易透過新事物的本質(zhì)去揭示其蘊(yùn)含的內(nèi)稟屬性，能實(shí)現(xiàn)更好的學(xué)習(xí)效果.在教育的應(yīng)試觀念還未完全轉(zhuǎn)變?yōu)樗仞B(yǎng)指向的現(xiàn)況中，少有學(xué)生會(huì)駐足反思，對(duì)已有知識(shí)體系和技能進(jìn)行整合重塑，夯實(shí)根基，發(fā)掘?qū)W習(xí)各環(huán)節(jié)之間關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)遷移應(yīng)用，而未能掌握學(xué)習(xí)遷移能力的學(xué)生會(huì)持續(xù)受“題?！笔`，努力學(xué)習(xí)表象的背后實(shí)則有意義學(xué)習(xí)甚微.

2.2.2 教師忽視對(duì)認(rèn)知技能與學(xué)習(xí)策略的引導(dǎo)傳授

并非所有的知識(shí)學(xué)習(xí)和問題解決都是相似度大得“顯而易見”的，常見的往往是需要深度發(fā)掘內(nèi)在關(guān)聯(lián)的“晦澀隱蔽”.這種問題很少存在新舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的直接關(guān)聯(lián)，僅依托學(xué)生自身已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和技能很難實(shí)現(xiàn)有效遷移.在教育教學(xué)實(shí)踐中教師不注重對(duì)認(rèn)知方式方法和學(xué)習(xí)策略進(jìn)行有效傳授引導(dǎo)，使學(xué)習(xí)者難以建立起有效的學(xué)習(xí)策略.這對(duì)學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)產(chǎn)生了很大阻礙.

3 指向?qū)W習(xí)遷移能力培養(yǎng)的高中物理教學(xué)范式探析

在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移能力，在實(shí)踐中需要明確教學(xué)目標(biāo)、精選教學(xué)素材、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、引導(dǎo)遷移應(yīng)用以形成指向遷移能力培養(yǎng)的教學(xué)策略.根據(jù)物理概念教學(xué)、物理規(guī)律教學(xué)、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和物理習(xí)題教學(xué)的目標(biāo)任務(wù)與培養(yǎng)側(cè)重來重構(gòu)當(dāng)下的物理課堂教學(xué)范式.

3.1 指向?qū)W習(xí)遷移能力的高中物理教學(xué)策略

布魯姆認(rèn)為，教育的兩個(gè)最重要的目的是促進(jìn)學(xué)習(xí)的保持和學(xué)習(xí)的遷移，而遷移的出現(xiàn)是有意義學(xué)習(xí)的標(biāo)志.［7］指向?qū)W習(xí)遷移能力的教學(xué)策略，如圖1所示.教師在進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐時(shí)，應(yīng)注意對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合，科學(xué)系統(tǒng)地明確教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)工作也將圍繞教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行開展；精選教學(xué)素材，通過密切聯(lián)系生活的真實(shí)性素材以及立足前沿的科技創(chuàng)新成果，創(chuàng)設(shè)有趣味、有啟發(fā)的物理課堂情境，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)的探求保持濃厚的求知欲；情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)把握住真實(shí)性原則，脫離現(xiàn)實(shí)、虛構(gòu)脫節(jié)會(huì)產(chǎn)生負(fù)面效果，以服務(wù)遷移為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)的體悟中融會(huì)貫通、舉一反三；教師在進(jìn)行遷移能力的培養(yǎng)時(shí)需要給出示范，引導(dǎo)學(xué)生觸類旁通，傳授怎樣學(xué)習(xí)的“知識(shí)”，怎樣遷移運(yùn)用的“策略”.這種“知識(shí)”和“策略”不應(yīng)以物理學(xué)科為限，是將必備知識(shí)融通轉(zhuǎn)化為指向問題解決的關(guān)鍵能力的舉措，是從“知識(shí)本位”到“素養(yǎng)本位”嬗變的素養(yǎng)養(yǎng)成的路徑，是圍繞“立德樹人”根本任務(wù)實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人核心價(jià)值的彰顯.

圖1 指向?qū)W習(xí)遷移能力的教學(xué)策略

3.2 指向?qū)W習(xí)遷移能力的高中物理教學(xué)范式

當(dāng)下的高中物理教學(xué)亟須指向?qū)W習(xí)遷移能力的課堂教學(xué)范式重構(gòu)：從“滿堂灌”的“單向輸入”到培育物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，促使物理教學(xué)的目標(biāo)進(jìn)行一次重要升華，即由重在關(guān)注灌輸、刷題、應(yīng)試提升到注重培養(yǎng)物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，直至以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展為目標(biāo)指向的學(xué)習(xí)遷移能力，以期實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科的育人價(jià)值.指向?qū)W習(xí)遷移能力培養(yǎng)的高中物理教學(xué)范式，如圖2所示.

圖2 指向?qū)W習(xí)遷移能力培養(yǎng)的高中物理教學(xué)范式

3.2.1 指向?qū)W習(xí)遷移能力的物理概念教學(xué)

物理概念是從大量物理現(xiàn)象和過程中抽象出來的，深刻地反映了事物的共同特征和本質(zhì)屬性，是物理知識(shí)體系構(gòu)建的基本要素.物理概念教學(xué)中通過情境引入引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)從已有“舊概念群”的應(yīng)用開發(fā)，借助已有的物理概念建立新的物理概念.［8］對(duì)物理概念的理解程度決定了物理學(xué)習(xí)的深度和維度，學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)有助于學(xué)生對(duì)物理概念的“活化”，讓原有的“惰化”概念助力“新概念群”的構(gòu)建，“活化”本身也讓學(xué)生對(duì)原有的“舊概念群”進(jìn)行了鞏固完善.譬如在幫助學(xué)生建立電勢(shì)能這一概念時(shí)，將重力勢(shì)能的概念建構(gòu)過程與方法進(jìn)行類比遷移；在講解電動(dòng)勢(shì)這一抽象物理概念時(shí)，可以先給學(xué)生展示抽水機(jī)提供水壓形成水流的工作原理，把這一生活化情境遷移至電動(dòng)勢(shì)這一概念的建構(gòu)過程.將感性認(rèn)識(shí)進(jìn)行抽象概括，通過引導(dǎo)進(jìn)行具象建構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)拓展遷移的概念學(xué)習(xí)體系.

3.2.2 指向?qū)W習(xí)遷移能力的物理規(guī)律教學(xué)

物理規(guī)律反映了物理狀態(tài)或物理過程中物理概念之間的相互制約關(guān)系，是物理學(xué)的核心框架.在物理規(guī)律教學(xué)中，規(guī)律所蘊(yùn)含的原理都具有一致性或者相似性.引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律之間的共同或者類似要素可以幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行學(xué)習(xí)遷移.學(xué)生在已有概念和教師創(chuàng)設(shè)的情境中自主探究、團(tuán)結(jié)合作探索物理規(guī)律的內(nèi)涵和物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)史.有利于學(xué)生遷移能力的養(yǎng)成和提升.譬如在學(xué)習(xí)庫侖定律一節(jié)時(shí)，教師可以根據(jù)萬有引力定律和庫侖定律之間的共同因素對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo)，讓學(xué)生通過實(shí)踐合作來探索求知，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維.

3.2.3 指向?qū)W習(xí)遷移能力的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)理論的基礎(chǔ)，也是物理發(fā)展的動(dòng)力.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和科學(xué)態(tài)度等方面具有重要地位.2019年11月，教育部發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見》中指出實(shí)驗(yàn)教學(xué)是國(guó)家課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的重要教學(xué)內(nèi)容，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑.［9］指向?qū)W習(xí)遷移能力的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本目的就是為了培養(yǎng)學(xué)生以創(chuàng)新實(shí)踐能力為核心的科學(xué)素養(yǎng)，幫助學(xué)生加深對(duì)物理概念、物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)，通過親歷物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量、驗(yàn)證、探究物理現(xiàn)象的過程，有效地將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問題目標(biāo)、任務(wù)目標(biāo)和探究目標(biāo)轉(zhuǎn)化成培養(yǎng)學(xué)生探索求知、實(shí)踐操作和創(chuàng)新創(chuàng)造的能力.教師在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生結(jié)合之前已有的實(shí)驗(yàn)技能和理論知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)遷移，讓學(xué)生由自主探究的個(gè)人思考結(jié)合小組協(xié)作的團(tuán)隊(duì)分工來遷移創(chuàng)新地解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題、難題，在親身實(shí)操中感受物理實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特魅力，形成物理的新圖景.譬如在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律教學(xué)時(shí)，讓學(xué)生根據(jù)之前驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ倪w移.

3.2.4 指向?qū)W習(xí)遷移能力的物理習(xí)題教學(xué)

物理習(xí)題是把物理現(xiàn)象進(jìn)行抽取、簡(jiǎn)化、分解后經(jīng)過人為加工出來的練習(xí)作業(yè)，能對(duì)學(xué)生掌握的知識(shí)水平進(jìn)行考查，旨在培養(yǎng)學(xué)生遷移應(yīng)用物理知識(shí)解決問題的能力.有過大量物理習(xí)題訓(xùn)練的學(xué)生，遇到具有新情境的“舊題目”和隱含變式的“新題目”，一看就會(huì)、一做就錯(cuò).這就要求在進(jìn)行習(xí)題教學(xué)時(shí)教師要注重習(xí)題的精篩，選擇具有目的指向、真實(shí)情境、科學(xué)考究、啟發(fā)遷移的題目，由學(xué)生自主求解后分享交流、集思廣益，教師進(jìn)行示范解答、傳授解題策略——將題目所蘊(yùn)含的概念、規(guī)律、思想進(jìn)行歸納，引導(dǎo)學(xué)生通過“一個(gè)題”的“一題多解”遷移指向“一類題”的“建模整合”，再將“一類題”由“多題歸一”透視“一個(gè)題”的內(nèi)稟屬性.學(xué)習(xí)遷移能力讓原本的靜態(tài)題目“活化”為一類題的代言，讓學(xué)生跳出“題?！钡氖`，讓習(xí)題教學(xué)回歸培養(yǎng)學(xué)生融會(huì)貫通能力的素養(yǎng)初心.

4 指向?qū)W習(xí)遷移能力培養(yǎng)的高中物理教學(xué)案例探討

輕桿、輕繩、輕彈簧都是質(zhì)量可忽略的理想化模型，3個(gè)模型在不同物理情境中，往往組合出現(xiàn)，對(duì)學(xué)生的解題能力要求較高.3種模型常作為題目素材載體，涉及多個(gè)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，如力的合成與分解、圓周運(yùn)動(dòng)、動(dòng)態(tài)平衡、臨界問題、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題、突變問題等.

4.1 對(duì)“輕繩、輕桿、輕彈簧突變”模型的規(guī)律深省

對(duì)3種模型規(guī)律特征進(jìn)行整合，如表1所示，需要注意由于彈簧形變需要一定時(shí)間且彈簧彈力在彈性限度內(nèi)與伸縮量滿足胡克定律，所以絕大多數(shù)情況認(rèn)為彈簧的彈力無法發(fā)生突變，但在極少數(shù)情況下會(huì)涉及彈簧被剪斷，此時(shí)彈簧的彈力會(huì)立即消失.

表1 輕繩、輕桿和輕彈簧規(guī)律特征

4.2 對(duì)“輕繩、輕桿、輕彈簧突變”模型的教學(xué)重塑

輕繩、輕桿和輕彈簧是高中物理教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，幾乎每年高考命題對(duì)這3種模型都有所涉及和考查.以2019年4月浙江省普通高校招生學(xué)考科目考試物理試題為例.

例題.如圖3所示，A、B、C為3個(gè)實(shí)心小球，A為鐵球，B、C為木球.A、B兩球分別連在兩根彈簧上，C球連接在細(xì)線一端，彈簧和細(xì)線的下端固定在裝水的杯子底部，該水杯置于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi).若將掛吊籃的繩子剪斷，則剪斷的瞬間相對(duì)于杯底（不計(jì)空氣阻力，ρ木＜ρ水＜ρ鐵）

圖3

（A）A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B、C球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng).

（B）A、B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng).

（C）A球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng).

（D）A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng).

答案：（D）.

解析：由于ρ木＜ρ水＜ρ鐵，根據(jù)浮力F?。溅裧 V排可得，A的重力大于A受到的浮力，A下面的彈簧處于壓縮狀態(tài)，B和C的重力小于浮力，B下面的彈簧和C下面的繩子處于拉伸狀態(tài)；剪斷吊籃繩子的瞬間，系統(tǒng)處于完全失重狀態(tài)，在此系統(tǒng)中水和物體沒有了重力，則水對(duì)物體沒有浮力，由于彈簧的彈力不會(huì)突變，所以A球受到彈簧向上的彈力而相對(duì)于杯底將向上運(yùn)動(dòng)，B球受到彈簧向下的彈力而相對(duì)于杯底將向下運(yùn)動(dòng)，而繩子的拉力會(huì)發(fā)生突變消失，所以C球不受力相對(duì)于杯底不動(dòng)，故（A）（B）（C）錯(cuò)誤，（D）正確.

根據(jù)浮力F浮＝ρg V排分析浮力和重力的關(guān)系確定彈簧所處的狀態(tài)，剪斷吊籃繩子的瞬間，由于彈簧的彈力不會(huì)突變，繩子的拉力會(huì)發(fā)生突變，由此分析運(yùn)動(dòng)情況，對(duì)繩和彈簧模型的突變問題認(rèn)識(shí)不夠深入，很容易錯(cuò)選.本題主要是考查牛頓第二定律彈力突變問題，能夠分析原來的受力情況以及彈簧的性質(zhì)是關(guān)鍵.

在進(jìn)行此習(xí)題教學(xué)時(shí)，很多教師能做到不“就題論題”，告訴學(xué)生此類問題的易錯(cuò)點(diǎn)和輕繩、輕桿模型的規(guī)律性質(zhì)，希望學(xué)生可以觸類旁通、遷移應(yīng)用，卻沒有給予學(xué)生如何遷移的示范和路徑，即未把問題講透、講廣、講活.

筆者通過對(duì)輕繩、輕桿和輕彈簧3種模型的概念解構(gòu)和規(guī)律深省，將其進(jìn)行“組合捆綁”，構(gòu)建出了3條“遷移鏈”，如圖4所示.

圖4 “輕繩、輕桿、輕彈簧突變”模型的遷移網(wǎng)絡(luò)

教學(xué)時(shí)，教師通過“遷移鏈1”引導(dǎo)學(xué)生對(duì)輕繩突變問題由淺入深進(jìn)行思考總結(jié)，突出了輕繩在不同剪切位置的規(guī)律，再將模型（1）遷移到模型（6）、模型（10）則是體現(xiàn)了同一物理規(guī)律在不同模型之間的表現(xiàn)形式，培養(yǎng)了學(xué)生將物理規(guī)律內(nèi)化深省、融會(huì)貫通的學(xué)習(xí)遷移能力.“遷移鏈2”和“遷移鏈3”則是在“遷移鏈1”的基礎(chǔ)上將“輕繩與輕彈簧”“輕桿與輕彈簧”突變模型進(jìn)行了有機(jī)整合，其中模型（8）、模型（9）和模型（12）、模型（13）采用不同質(zhì)量物體將“輕繩、輕桿、輕彈簧突變”模型問題深化，也可以將其替換成現(xiàn)實(shí)中的情境素材.“遷移鏈”鏈內(nèi)由淺到深，鏈間由易到難，組成了“輕繩、輕桿、輕彈簧突變”模型的遷移網(wǎng)絡(luò).此遷移網(wǎng)絡(luò)清晰透徹地將3種模型進(jìn)行整合重塑，在進(jìn)行該部分內(nèi)容講解時(shí)，結(jié)合此遷移網(wǎng)絡(luò)示范給學(xué)生，將充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)解決物理問題和構(gòu)建物理知識(shí)體系的興趣和信心，真正做到“授之以漁”，使之學(xué)以致用.

4.3 對(duì)“輕繩、輕桿、輕彈簧突變”模型的意識(shí)反思

該模型的教學(xué)重塑是對(duì)指向?qū)W習(xí)遷移能力的高中物理習(xí)題教學(xué)范式的實(shí)際應(yīng)用，物理習(xí)題教學(xué)中教師對(duì)模型的深省解構(gòu)是進(jìn)行遷移網(wǎng)絡(luò)搭建的重要基礎(chǔ)，而有無具有指向?qū)W習(xí)遷移能力的教學(xué)意識(shí)則關(guān)系到能否挖掘高中物理知識(shí)體系的內(nèi)在聯(lián)系，從而在教學(xué)實(shí)踐中落實(shí)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng).對(duì)于類似遷移網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與教學(xué)，顯然不應(yīng)局限于“輕繩、輕桿、輕彈簧突變”這一模型遷移網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建形式和涵蓋內(nèi)容，力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等其他高中物理知識(shí)內(nèi)容同樣可在物理概念、物理規(guī)律、物理實(shí)驗(yàn)和物理習(xí)題的維度進(jìn)行遷移網(wǎng)絡(luò)搭建.遷移的最終目的是解決真實(shí)世界中的挑戰(zhàn)，而不是僅滿足于解決學(xué)校場(chǎng)景中的學(xué)校問題.［10］值得注意的是，在遷移網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和學(xué)習(xí)遷移能力培養(yǎng)過程中，不能走向?yàn)榍笮铝惗o目的的發(fā)散拓展、盲目求多的誤區(qū)，而是需要教師形成教學(xué)意識(shí)，在科學(xué)合理教學(xué)目標(biāo)基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)已有知識(shí)體系和技能的重塑，進(jìn)行學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng).

5 反思與總結(jié)

學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)絕不是一蹴而就的，需要教師在教育教學(xué)實(shí)踐中對(duì)學(xué)生進(jìn)行常態(tài)化、精細(xì)化的示范引導(dǎo)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)由碎片化、機(jī)械化的靜態(tài)知識(shí)向圍繞核心素養(yǎng)的必備品格和關(guān)鍵技能進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)化，進(jìn)而幫助學(xué)生建立物理學(xué)科的知識(shí)體系和思維邏輯.因此，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)，本質(zhì)上是對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升助力和對(duì)學(xué)生全面發(fā)展的有效促進(jìn).在“雙減”政策亟須落地的新時(shí)代教育理念導(dǎo)向下，在信息爆炸式增長(zhǎng)的全球化背景中，學(xué)習(xí)遷移能力能為實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科的育人價(jià)值和落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，提供堅(jiān)實(shí)的學(xué)力保障和夯實(shí)路基.