1、用圖式理論指導(dǎo)物理教學(xué)羅 麗 貴州省水城縣勺米鎮(zhèn)初級中學(xué)553600圖式理論是近年來受到廣泛關(guān)注的一種認(rèn)知理論，在物理學(xué)習(xí)的過程中, 它比較符合學(xué)牛的認(rèn)知規(guī)律，能夠幫助教師更好地組織教學(xué)，是一種提高教學(xué)效 率的有效策略。一、圖式的系統(tǒng)性及其教學(xué)圖式不是知識各個(gè)部分的簡單疊加，而是按照一定規(guī)律或者說在一定的 變量約束下的知識系統(tǒng)。一種新信息能否被某種原有的圖式所選擇和接受，取決 于這部分知識是否同該圖式的圖式變量相一致：如果輸入的知識與該圖式的圖式 變量相一致，這些知識就會填充到認(rèn)知框架中去或者用該圖式去理解；否則，認(rèn) 知框架就會予以排斥。這種選擇的準(zhǔn)確性直接決定著正確圖式的構(gòu)建和問題的正 確解

2、決，而選擇的成功與否主要在于對圖式變量的深刻理解與認(rèn)識。可見，這些 圖式變量是有機(jī)聯(lián)系各部分的紐帶，是應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)把握和理解的。從圖式理論來考察物理概念教學(xué)，學(xué)牛對物理概念的掌握，其實(shí)質(zhì)就是 頭腦中形成有關(guān)物理概念的圖式。因此，將物理概念看作圖式，構(gòu)成該物理概念 的那些相互聯(lián)系的部分就是這一概念的圖式變量，是這一圖式區(qū)別于其他圖式的 根木性原因，所以乂叫關(guān)鍵變量。在物理概念教學(xué)中，要注重引導(dǎo)學(xué)生分析構(gòu)成 物理概念的幾個(gè)組成部分，準(zhǔn)確地把握這些關(guān)鍵變量，避免泛泛而談。這樣才能 準(zhǔn)確地理解和掌握物理概念。例如在“簡諧運(yùn)動”概念教學(xué)中，從課本的描述性概念“物體在跟偏離 平衡位置的位移大小成正比，并且總指

3、向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動，叫 做簡諧運(yùn)動”中，我們要重點(diǎn)找出“跟偏離平衡位置的位移大小成正比”、“總指 向平衡位置”、“振動”這三個(gè)關(guān)鍵變量，或者進(jìn)一步概括提煉為"f=-kx “振動” 這兩個(gè)關(guān)鍵變量。在教學(xué)中透徹地分析這些關(guān)鍵變量，可以使學(xué)牛形成關(guān)于簡諧 運(yùn)動的正確圖式，在遇到新的問題時(shí)，學(xué)牛才會準(zhǔn)確地運(yùn)用關(guān)鍵變量去鑒別問題的本質(zhì)。二、圖式的同化、順應(yīng)功能與教學(xué)圖式是在以往經(jīng)驗(yàn)、i口知識與新信息相互聯(lián)系的基礎(chǔ)上，通過“同化” 與“順應(yīng)”而形成的，是以往經(jīng)驗(yàn)的積極組織。新的信息能否順利地實(shí)現(xiàn)“同化” 或“順應(yīng)”，形成正確的圖式，從客觀上來說主要取決于兩個(gè)方面： 一方面是存在于

4、學(xué)生頭腦中的“先驗(yàn)圖式”。在康德的哲學(xué)論域里，想象力是一 種聯(lián)結(jié)的力量，i種聯(lián)結(jié)過去、現(xiàn)在、未來，聯(lián)結(jié)出場與不出場的力量。進(jìn)而推 之，“先驗(yàn)的圖型”則為“先驗(yàn)的想象力”所產(chǎn)生，是一種先驗(yàn)直觀(transzendentale anschauung)o作為已經(jīng)存在于學(xué)生頭腦中的這種先驗(yàn)直觀，有吋是事物的真實(shí) 本質(zhì)，有吋是一種假象，這些往往有同有異，取決于學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)、生活經(jīng)歷、 環(huán)境以及原有的先驗(yàn)圖式等。作為教師的教學(xué)，首先必須通曉心理發(fā)展變化的一 般原理，掌握教育的一般規(guī)律，正確地把握學(xué)生的認(rèn)知水平，同吋又對不同的學(xué) 生的特點(diǎn)有一個(gè)比較全面的把握，做到因材施教。另一方面是對新信息的認(rèn)同與理解。

5、現(xiàn)實(shí)中的事物往往是紛繁蕪雜的, 這往往是教學(xué)的難點(diǎn)。要透過現(xiàn)象看本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)“同化”或“順應(yīng)”，形成正確 的圖式，就必須在把握“先驗(yàn)圖式”的同吋集中教學(xué)優(yōu)勢去采取措施突破難點(diǎn)。 在實(shí)際教學(xué)中，根據(jù)具體的情況，我們往往采用形象類比、巧設(shè)實(shí)驗(yàn)、引導(dǎo)辯論、 巧用cai課件等方法。例如教學(xué)帶電粒子在電場中的運(yùn)動吋，怎樣才能讓帶電小 球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動呢？我們讓學(xué)生進(jìn)行辯論，一組提出方法，另一組評 價(jià)，使問題逐步明確，即鍛煉了思維，又克服了難點(diǎn)。三、圖式的遷移功能與教學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)就是一種圖式，人們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)就是由大大小小、各種各樣的 圖式組成的。相對于認(rèn)知過程來說認(rèn)知結(jié)構(gòu)是靜態(tài)的，但作為認(rèn)知結(jié)構(gòu)自身來

6、 說它又是動態(tài)的、開放的，它需要不斷地吸納新知識，提高知識的抽象水平，這 些都是在圖式的遷移中實(shí)現(xiàn)的。遷移對知識的獲得和新問題的分析解決具有極為 重要的作用，因此，它廣泛地應(yīng)用于同類事物學(xué)習(xí)的相似情境。即使對于不同類 事物的學(xué)習(xí)，由于事物抽象后的本質(zhì)屬性，在趨于哲學(xué)的層面上仍有更多的i致 性。遷移的根本條件就是建立良好的圖式，在系統(tǒng)的知識轉(zhuǎn)化為良好的圖式后， 就能產(chǎn)生舉一反三、觸類旁通的作用。所以，良好的圖式是獲取新知識和分析解 決新問題的有效工具。良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)鮮明的特點(diǎn)：一是所儲存的知識都是“產(chǎn)生式” 的；二是知識節(jié)點(diǎn)間具有高度的組織化，易于激活，便于遷移。這就決定了它不 僅知識表征抽象水平高，而且知識類型完備。但是目前學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中常常缺 少策略性知識，認(rèn)知結(jié)構(gòu)是不完善的。完備的知識圖式既有陳述性知識，又有程 序性知識，還有策略性知識，把三種知識圖式融合為一個(gè)綜合的圖式才是“產(chǎn)生 式”、易于激活、便于遷移的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。總之，應(yīng)用圖式理論去觀察物理教學(xué)，有助于教師站在一個(gè)新的角度去 審視物理教學(xué)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，從而自覺地改進(jìn)教學(xué)；同時(shí)能促進(jìn)學(xué)生對知識的 理解和整合，形成正確的圖式(認(rèn)知結(jié)構(gòu))，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)