[奥苏贝尔认知同化学习理论在高中物理概念学习中的应用]
时间：2019-01-02 03:20:59 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要: 奥苏贝尔的认知同化学习理论及意义学习使我们对传统的接受学习有了更新的认识。他对概念学习的阐述及先行组织者策略在高中物理概念学习中的引入和应用,有助于学生对概念的学习更清晰有效,从而达到意义学习的目的。
关键词: 奥苏贝尔认知同化理论意义学习概念学习先行组织者
近年来我国的教学改革如火如荼,引入了许多当代国外的学习理论,如结构主义学习理论和建构主义学习理论。它们都强调学生的主动性、积极性,认为学生不是被动的知识接受者,而是主动的信息加工者,从而学生自己参与到对学科知识的发现探索和问题解决的过程中去。这对我们中国传统的教学模式确实是一个很大的冲击和革新,也促进了学生智力的发展和能力的提高。但是这样的教学模式也存在片面性,在本土化的过程中也面临了许多的问题,特别是对于高中这样面对高考巨大压力,而且在短时间内要学习大量知识的学习阶段,结构主义与建构主义等学习理论因为要花费大量时间,从而不大可能作为主要的课堂教学模式,而受到百般批判的接受学习或“灌输”学习仍然占据着课堂教学的主体地位。
一、奥苏贝尔的认知同化学习理论
奥苏贝尔的学习理论在近年来受到了越来越多的关注。奥苏贝尔利用意义学习概念对传统的接受学习进行了深入分析与革新,认为接受学习不一定是无意义的机械学习,当接受学习使得新知识与原有知识发生同化时,接受学习也可以成为一种意义学习,学校主要应采用意义接受学习,尤其是意义言语接受学习(Ausubel,1977)。因此,奥苏贝尔的理论似乎更可能与我国的高中教学发生有效的“接轨”。
奥苏贝尔认为,同化是意义学习的心理机制。同化理论的核心是:学生习得新信息,主要取决于他们认知结构中已有的有关概念;意义学习是通过新信息与学生认知结构中已有的有关概念相互作用才得以发生的,这种相互作用的结果是新旧知识的意义的同化。
奥苏贝尔的意义学习分为表征学习、概念学习、命题学习和发现学习。概念学习和命题学习是课程教学中的主要教学形式。
奥苏贝尔所说的概念学习分成形成概念与学习概念名称两个过程。在中学的学习阶段,学生所获得的概念的意义大多不是通过直接经验,而主要是通过教材和教师对概念意义的定义获得的,定义为学生提供了概念的关键属性。奥苏贝尔特别指出概念意义的学习和概念名称的学习是不同的。因为常有这样的情形:学生只记住了概念的名称,却搞不清概念的意义和内涵。对概念的定义常用命题的形式,奥苏贝尔认为,新学习的命题与学生已有的命题存在着上位关系、下位关系及组合关系。其中,上位关系指要学习的内容包摄性较广,可以把一系列原有的概念从属于其下;下位关系指新学习的内容从属于学生认知结构中已有的、包摄性较广的概念;组合关系则指不属于上位关系也不属于下位关系的情况。奥苏贝尔对命题学习中的上位关系、下位关系和组合关系的描述,为概念的教学提供了更清晰有效的引导,使得概念教学具体化了,教师可以根据他提出的概念学习的模式进行各种尝试。
在高中的学习阶段,由于教材的编写或由于教师在教授过程中可能忽视了各概念之间的不同包含性及相关性的关系,或者忽视了学生在学习新概念时是否已有了相关的概念作为基础或清晰的固定点,可以使得新概念的学习与原有的概念发生同化,从而使得学生在接受新概念时可能不是通过意义学习接受,而是通过机械学习接受。这样不仅影响了教学效果,而且加重了学生的学习和记忆负担,往往使得学生对各概念间的区别含糊不清,从而对进一步的物理学习造成了困难。而奥苏贝尔提出的先行组织者策略可以在某种程度上解决这个问题。
奥苏贝尔认为,促进学习和防止干扰的最有效的策略,是利用适当相关的和包摄性较广的、最清晰和最稳定的引导性材料,这种引导性材料就是所谓的组织者。由于这些组织者通常是在呈现教学内容之前介绍的,目的在于用它们来帮助确立意义学习的心向,因此又被称为先行组织者。组织者的主要功能是在学生能够学习有意义的新内容之前,在他们已经知道的和需要知道的知识之间架设起桥梁。
奥苏贝尔还区分了两类组织者:一类是说明性组织者,用于提供适当的类属者,它们与新的学习内容提供一种上位关系。另一类是比较性组织者,既可用于新观念与认知结构中基本类似概念的整合,又可用于增加本质不同而貌似相同的新旧概念之间的可辨别性。
二、奥苏贝尔的认知同化学习理论在高中物理概念学习教学实践中的应用
下面就奥苏贝尔的先行组织者策略在高中物理概念学习教学实践中的应用举一例说明。
案例:新课标高中物理课本选修3―4十三章:光的概念
教学设计及分析:
1.机械波概念的描述及它的主要性质
(1)介质:声波、水波及教学中经常演示的绳子上的波动都属于机械波。其中,空气、水及绳子等波借以传播的物质,叫做介质。
(2)成因或定义:组成介质的质点之间有相互作用,一个质点的振动会引起相邻质点的振动,机械振动在介质中传播,形成了机械波。
(3)横波和纵波:质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫做横波,如绳子上的波动。质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上的波叫做纵波,如声波。
(4)性质或现象:机械波可观察到反射、折射、衍射和干涉等现象。
在十二章中已经描述了机械波的概念,因此学生对机械波已经有了比较清楚的看见,在此首先对机械波的概念及性质再次描述,一方面可以作为对上一章内容的总结,另一方面可以作为这一章马上要学习的光的概念的一个比较性的先行组织者。
2.光到底是什么
第十三章的前言部分,简介了物理学史上对光的性质的探讨,最终确立了光既有波动性,又有粒子性的波粒二象性。而本章主要从光的波动性方面对光的概念进行探讨。
3.光的波动性
(1)介质:不同于机械波,光的传播不需要介质。(此处可以引入物理学史上关于此问题的争论、以太问题和迈克尔逊干涉实验,或者让学生课下查阅相关资料。)
注:此处内容教材没有涉及,但作为与机械波的比较引入。
(2)成因或定义:前言部分已经提到光也是一种电磁波。变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,变化的磁场和变化的电场交替产生,由近及远向周围传播,从而形成了电磁波。(此处提前引入十四章的关于电磁波的内容,只是让学生先有个印象,以期与机械波的成因有个比较。)
(3)横波:根据麦克斯韦的电磁场理论,电磁波中的电场强度与磁场强度相互垂直,而且二者均与波的传播方向垂直,因此电磁波是横波,从而光波也是横波。
(4)性质或现象:光波与机械波一样,也具有反射、折射、干涉、衍射现象。特别是1801年的杨氏干涉实验第一次证明了光是一种波。(这些是以后要重点学习的内容。)
此处对光的波动性的描述,是作为与机械波这个先行组织者比较的基础上引入的,特别是前三个性质是对课本内容的外延与提前引入。这样的比较可使学生对于光的波动性有较全面的了解,也可使学生看到光波与机械波不同与共同之处,从而使得这两个概念在学生头脑中不至于混淆的同时,对这两个概念都有较清晰稳定的看见。
4.波动的概念
机械波和光波同属于波动。
波动的概念:一种周期性振动的传播,同时伴随有能量的传播。对于机械波,它的周期性振动是机械振动,对于光波,它的周期性振动是电磁振动。
波动都具有周期T与波速v。
奥苏贝尔进一步发展了先行组织者的概念,指出,组织者既可以在学习材料之前呈现,又可以在学习材料之后呈现。波动的概念在此作为一个说明性的组织者,对机械波和光波的概念是一个上位关系,是包摄性更广的概念,在机械波和光波的概念之后提出,从而更加深了我们对机械波和光波的认识。
以上是奥苏贝尔的认知同化学习理论及先行组织者策略在高中物理概念学习中的一个应用。
物理概念可以说是物理科学的基石,而对物理概念的清楚认识将有利于我们对物理理论框架的整体建构。通过奥苏贝尔理论在教学实践中的应用,我们可以使得学生对物理概念在头脑中形成更清晰稳固的联结,概念之间也可形成脉络清晰又不至于彼此混淆的知识框架与网络,从而对学生进一步的物理学习奠定了良好的基础,使得学生可以有意义、有兴味地进行更深入的物理学习。
参考文献:
[1]施良方.学习论.北京:人民教育出版社,2001.
[2]张大昌.普通高中课程标准实验教科书.物理.选修3―4.人民教育出版社,2005.
