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物理迁移理论教学启发

一、物理教材中的迁移素材

最常用的教学工具为教材，将教材中的教学素材应用到教学中利于学生对知

识的理解。笔者以动量守恒定律一章为例分析:本章包括“实验探究碰撞中的不

变量”、“动量守恒定律(一)”、“动量守恒定律(二)”、“碰撞”、“反冲运

动火箭”、“用动量概念表示牛顿的第二定律”共6节内容组成。学习第1节之

前，学生对动量的概念没有清楚的认识，伊始文中指出:“碰撞是自然界中常见

的现象。两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接，台球由于碰撞而改变运动状态，

微观粒子之间……”其中，台球是学生在生活中所熟识的一种运动，将教材中台

球碰撞的频闪照片素材作为教学实例讲解，通过对台球运动过程的描述讲解碰撞

的细节，易于学生对动量有一个初步的认识和理解。学习第2节时，有一个关于

系统的概念描述:“我们说这两个(或多个)物体组成了一个力学系统。实际上过

去我们也曾涉及系统的问题。例如，重力势能属于地面附近的物体与地球组成的

系统;轻质弹簧产生的弹性势能属于它所连接的两个物体。”［3］此处，先定义

了碰撞中的力学系统，再提到过去涉及过的系统问题，旧知识中“系统”概念的

认识利于新知识中“系统”概念的理解，新知识中“系统”概念的定义利于旧知

识中“系统”概念的巩固，达到明确新知识并巩固旧知识的目的。第3节中，首

先通过实例用牛顿运动定律推导出动量守恒定律，将牛顿运动定律与动量守恒定

律紧密结合起来，用已掌握的物理知识推导出新知识;其次通过比较动量守恒定

律和牛顿运动定律的适用范围，提出相互之间的不可替代性。在这个过程中，学

生已掌握的物理知识对新知识学习有指导作用，将前后知识对比让学生对知识的

理解更加深刻。第4节中，从理论上讨论了第1节开始的实验。在此，学生通过

科学理论与实验的联系，对学习方法和迁移的思想有了新的体验。学习第5节之

前，学生对于火箭的概念没有清楚的认识，开始文中举出许多关于反冲运动的例

子，此时，将学生熟识的“放手后观察气球的运动”实验为例，讲解放手后气球

反冲的过程，为学生对火箭的反冲运动理解做准备。学习第6节之前，学生已基

本学完关于动量定律的相关内容。用动量概念表示牛顿第二定律的课题，是对动

量定律应用的一种拓展，充分体现了新知识对旧知识的反馈。因此，学生在更清

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楚地理解动量定律的同时，更透彻地理解了牛顿第二定律。上述分析表明，在“动

量守恒定律”一章的教学中，合理利用教材中的素材体现了一种知识对另一种知

识的积极影响，表明知识的迁移是物理教学中普遍存在的现象，说明迁移对物理

知识学习的积极作用。在此，笔者通过不同知识对物理新知识学习的影响，用实

例分析物理教学中的迁移。

二、物理教学中的迁移

迁移是一种学习对另一种学习的影响［1］。善于发现已习得的知识与新知识

之间的共同要素，运用到新知识的理解中利于学生对新旧知识的理解、思想方法

的掌握［4］。笔者主要通过物理知识、数学思想、生活经验及“为迁移而教”的

思想对物理新知识学习的作用阐述物理教学中迁移方法的运用。

(一)物理知识对物理新知识学习的影响

众所周知，知识本身是相互联系相互影响的，所以在学习新知识之前，对前

面知识的合理应用可以帮助新知识的理解和学习。在物理教学中，物理知识对物

理新知识学习的影响，就是将学生已掌握的物理知识迁移到物理新知识的学习和

理解中［5］。笔者以“电场强度”的概念教学为例:(1)教材中用试探电荷的实验

来说明“电场强度”的定义［6