基于学生记忆的物理教学建议——在认知信息加工理论视角下，本文主要内容关键词为：认知论文,视角论文,物理教学论文,记忆论文,理论论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
所有学科的学习都有一个共同的特征，那就是记忆和遗忘。而要强化记忆、克服遗忘，就必须采用一定的策略，认知心理学家们对此进行了研究，并且提出了相关观点。 一、促进记忆的基本理论对物理教学的启示 在记忆研究中，一个经典图形是被称为“系统研究记忆和遗忘第一人”的艾宾浩斯的遗忘曲线。遗忘是一种正常的现象。一般来说，注意力的松懈、干扰信息（包括前摄干扰和倒摄干扰）、错误背景、外部线索扭曲、信念态度和意见等，都会导致遗忘。不过，从教学的角度讲，我们当然希望学生对所学知识的记忆时间能够长一些。这需要从教与学两个角度努力。研究表明，这样一些信息往往容易形成“最完整和最准确的记忆”：（1）集中注意力获取的信息。这也是教师在课堂上提醒学生“注意听讲”的原因。（2）感兴趣的信息。在物理教学中，多讲点物理学史的故事，学生会感兴趣。（3）引发情绪的信息。“喜怒哀乐惊、羡慕嫉妒恨”都是情绪，比如表扬会让学生喜，批评会让学生恐——而在这些情绪作用下，信息确实更容易被记住。（4）与过去经历相联系的信息。物理教学要重视学生的生活经验，就是基于这方面的道理。笔者曾经主持过“初中物理‘体验课’研究”的课题，所设计的体验课可以在某一物理知识学习之前帮学生进行有目的的体验，从而生成符合新知学习需要的经历，也有这方面的道理。（5）复述过的信息。这一点大家都比较熟悉，兹不赘述。 值得强调的是，教师的教学要高度重视“首因效应”和“近因效应”——在某一学习过程的开头和结尾的内容，学生是比较容易记住的。有研究表明，如果把学生的学习时间一分为二，那么学生在同样多的时间里学习的内容将是原来的两倍，而且理解也会更为深刻。因此，一节45分钟的物理课，可以通过停顿的方式，分成2～3个小过程，这样，学生就可能对每一个环节的开头与结尾的内容形成较好的记忆。比如，在基于物理学史教学《电磁感应》一节时，第一个环节可以引导学生回忆奥斯特实验，并在这个环节的结尾处停顿1分钟左右的时间，让学生自我强化“电生磁”的认识。第二个环节可以提出“电能否生磁”的问题，引导学生猜想，并通过介绍法拉第的研究，让学生在大脑中想象法拉第电磁感应实验的物理图景，然后用1～2分钟的时间让学生讨论。第三个环节可以做电磁感应实验，让学生通过直观的认识，验证刚才的想象表象，同时建立准确的电磁感应实验的表象。这三个环节之间有两个停顿，时间很短但作用不小，学生可以在这个很短的时间内梳理上一个环节的学习内容，既起到复述的作用，也起到编码的作用，可以在一定程度上促进学生的记忆。 二、认知信息加工理论下的物理教学建议 认知心理学的研究核心内容之一就是人的学习。M.P.德里斯科尔等人提出了这样的一些建议： （一）提供“有组织”的教学 物理教学中的“组织”体现在教学设计过程中，笔者以为，这里要强调的是，教学设计的出发点必须是学生的实际，包括对学生知识基础、思维习惯的分析。有经验的教师甚至关注到每一节物理课的前一节课上学生的学习情况。因为只有做到对学情的准确把握，才能让自己的教学设计真正“有组织”。 比如，教学《欧姆定律》一节，在探究电流与电压和电阻的关系时，为什么要用滑动变阻器？这一问题的解决，就需要设计合乎学生思维逻辑的教学。如探究电流与电阻的关系时，必须控制电压不变。怎样才能控制电压不变呢？初中生一般都会选择用同一个电源。但是，由于内阻的存在，同一个电源在接上电阻不同的用电器时，输出的电压并不完全相同。因此，要精确地控制“不同电阻两端的电压不同”，只能借助于滑动变阻器。 M.P.德里斯科尔等人特别提到“图示表征”，认为图示表征在促进对信息的编码和存储上特别有效。在某一章物理知识的学习结束之后，通过概念图来促进学生记忆是必要的。如果在新知学习之后，或旧知复习之前，利用结构图来帮助学生建立或回顾知识联系，可以让学生所掌握的知识形成一个大的组块，并可以在编码之后进入学生的长时记忆。在习题教学中，我们也提倡对某一题的解题思路进行“图示化”，这样也有利于学生形成一个完整的解题思路。 （二）安排广泛而有变化的练习 通过练习来加强记忆，其本质是促进学习的“自动化”。研究表明，当学生对某一知识非常熟练，以至于能够在问题解决的过程中自动出现并发挥作用时，学生对其分配的注意就比较少，从而就能将注意更多地集中在陌生的知识上。物理教学中的“广泛”和“变化”，主要应当体现在物理问题的情境和信息两个方面，因为从目前的评价来看，具有指挥棒作用的中考（高考）往往以情境和信息来评价学生的问题解决能力。 举一个最简单的例子，许多中考题中出现的热敏电阻、光敏电阻、磁敏电阻等，其实质都是教材上滑动变阻器的“变种”，但正是这种“变种”，会让学生在解题过程中分散注意力。而日常的训练中，可以基于滑动变阻器，将这些电阻形成一个大的组块。一旦学生在这种广泛而有变化的情境中得到训练，就可以促进这些知识纳入他们的长时记忆。 （三）促进学习者的编码和存储 M.P.德里斯科尔等人提出了10条行之有效的策略，除了促进学生注意、当天复习（基于遗忘规律）、复述（基于过度学习理论）和组块这几条之外，还有这样几个根据编码精加工原理而提出的策略也值得教师研究：用对学生有意义的例子来对新信息进行加工；将信息与学生的生活相联系而使其个人化；让学生用自己的话记笔记（而不是照抄教师板书或教材内容）。如果注意分析，这三个策略都是指向学习者的——这是“以生为本”教育理念的心理学依据与具体策略，都是从学生的角度来促进学生的学习及记忆的。 比如，教学“磁化”知识，必须强调，用摩擦的方法让一个铁质物体磁化时必须单向摩擦。当我向学生解释何为单向摩擦时，一个学生插嘴：“就跟刀削面一样。”其余学生一阵大笑，但这个知识也就被学生记住了。仔细分析，这里就有两个原因：一是学生用刀削面的例子加工了新学的磁化的知识；二是这样的例子引发了其余学生的情绪。 至于“让学生用自己的话记笔记”这一策略，实际应用起来，可能存在一些困难，但让学生用自己的话或者自己举例子来理解某个定律或规律，则是必要的。 有必要再重申一下：编码是发生在工作记忆与长时记忆之间的过程，是促进工作记忆向长时记忆转化的一个过程，也是教师促进学生长时记忆的主要着力点。 （四）促进学习者对信息加工的自我控制 这条建议特别注重元认知。元认知是指个体对思维的意识以及伴随这种意识的自我调节行为。说得通俗一点，就是不仅要让学生学会思维，还要让学生知道怎样才能更好地思维，就是从“授之以鱼”到“授之以渔”。根据心理学家的研究，元认知的能力与个人变量、任务变量、策略变量以及这三个变量的相互作用有关。其中，个人变量是指不同的学生表现出来的不同记忆策略；任务变量是指不同的学习内容需要使用的不同元认知策略；策略变量是指元认知策略本身及学生进行编码、存储和提取信息的各种方式。其中值得强调的是策略变量，让学生“用推论性的问题进行自我提问”，可以让学生学会使用更为复杂的认知策略。 比如，初中物理电学中，有一类习题需要通过确定不变量以寻求等量关系，然后通过方程组的联列来解决。但这一思路学生常常不容易记住，一个重要的原因就在于学生在解题过程中没有经过专题训练，因而学生即使在老师讲的时候能够听懂（即工作记忆没有问题），但是由于解决问题的策略未经编码，没有进入长时记忆，在一段时间以后再遇到类似的问题，仍然不会解，这就是常说的“讲过多遍还不会”的现象。而要解决这个问题，就可以尝试让学生从元认知策略的角度去进行“广泛的练习”。如先提供这一题目： 如下页图1所示，电源电压保持不变，
