1、用圖式理論指導物理教學羅 麗 貴州省水城縣勺米鎮初級中學553600圖式理論是近年來受到廣泛關注的一種認知理論，在物理學習的過程中, 它比較符合學牛的認知規律，能夠幫助教師更好地組織教學，是一種提高教學效 率的有效策略。一、圖式的系統性及其教學圖式不是知識各個部分的簡單疊加，而是按照一定規律或者說在一定的 變量約束下的知識系統。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知框架中去或者用該圖式去理解；否則，認 知框架就會予以排斥。這種選擇的準確性直接決定著正確圖式的構建和問題的正 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識。可見，這些 圖式變量是有機聯系各部分的紐帶，是應當重點把握和理解的。從圖式理論來考察物理概念教學，學牛對物理概念的掌握，其實質就是 頭腦中形成有關物理概念的圖式。因此，將物理概念看作圖式，構成該物理概念 的那些相互聯系的部分就是這一概念的圖式變量，是這一圖式區別于其他圖式的 根木性原因，所以乂叫關鍵變量。在物理概念教學中，要注重引導學生分析構成 物理概念的幾個組成部分，準確地把握這些關鍵變量，避免泛泛而談。這樣才能 準確地理解和掌握物理概念。例如在“簡諧運動”概念教學中，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、向平衡位置的回復力的作用下的振動，叫 做簡諧運動”中，我們要重點找出“跟偏離平衡位置的位移大小成正比”、“總指 向平衡位置”、“振動”這三個關鍵變量，或者進一步概括提煉為"f=-kx “振動” 這兩個關鍵變量。在教學中透徹地分析這些關鍵變量，可以使學牛形成關于簡諧 運動的正確圖式，在遇到新的問題時，學牛才會準確地運用關鍵變量去鑒別問題的本質。二、圖式的同化、順應功能與教學圖式是在以往經驗、i口知識與新信息相互聯系的基礎上，通過“同化” 與“順應”而形成的，是以往經驗的積極組織。新的信息能否順利地實現“同化” 或“順應”，形成正確的圖式，從客觀上來說主要取決于兩個方面： 一方面是存在于

4、學生頭腦中的“先驗圖式”。在康德的哲學論域里，想象力是一 種聯結的力量，i種聯結過去、現在、未來，聯結出場與不出場的力量。進而推 之，“先驗的圖型”則為“先驗的想象力”所產生，是一種先驗直觀(transzendentale anschauung)o作為已經存在于學生頭腦中的這種先驗直觀，有吋是事物的真實 本質，有吋是一種假象，這些往往有同有異，取決于學生的認知特點、生活經歷、 環境以及原有的先驗圖式等。作為教師的教學，首先必須通曉心理發展變化的一 般原理，掌握教育的一般規律，正確地把握學生的認知水平，同吋又對不同的學 生的特點有一個比較全面的把握，做到因材施教。另一方面是對新信息的認同與理解。

5、現實中的事物往往是紛繁蕪雜的, 這往往是教學的難點。要透過現象看本質，實現“同化”或“順應”，形成正確 的圖式，就必須在把握“先驗圖式”的同吋集中教學優勢去采取措施突破難點。 在實際教學中，根據具體的情況，我們往往采用形象類比、巧設實驗、引導辯論、 巧用cai課件等方法。例如教學帶電粒子在電場中的運動吋，怎樣才能讓帶電小 球在豎直平面內做圓周運動呢？我們讓學生進行辯論，一組提出方法，另一組評 價，使問題逐步明確，即鍛煉了思維，又克服了難點。三、圖式的遷移功能與教學認知結構就是一種圖式，人們的認知結構就是由大大小小、各種各樣的 圖式組成的。相對于認知過程來說認知結構是靜態的，但作為認知結構自身來

6、 說它又是動態的、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現的。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，它廣泛地應用于同類事物學習的相似情境。即使對于不同類 事物的學習，由于事物抽象后的本質屬性，在趨于哲學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，在系統的知識轉化為良好的圖式后， 就能產生舉一反三、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。良好的認知結構具有兩個鮮明的特點：一是所儲存的知識都是“產生式” 的；二是知識節點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。但是目前學生的認知結構中常常缺 少策略性知識，認知結構是不完善的。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綜合的圖式才是“產生 式”、易于激活、便于遷移的認知結構。總之，應用圖式理論去觀察物理教學，有助于教師站在一個新的角度去 審視物理教學中的每一個環節，從而自覺地改進教學；同時能促進學生對知識的 理解和整合，形成正確的圖式(認知結構)，培養學生的學習