例如,深入透彻地理解光的折射定律,将使后面的全反射、棱镜等教材的学习变得比较容易。其原因在于后几节教材的内容被概括到折射定律中去,形成了以折射定律为上位知识的认知结构。
迁移能力的培养主要可通过类比的方法进行,如重力势能和电势能;洛仑兹力和向心力;简谐运动和电磁振荡;机械波和电磁波、垂直飞进电场的带电粒子的偏转和力学中的平抛运动等。如要解决带电小球在重力场和水平方向电场中的摆动问题,说白了这是一个等效单摆的问题,在教学中教师只要注意不断与单摆进行比较,说明带电小球所受合力的方向相当于单摆问题中的重力方向,确定新的条件下所谓的“最低点”,然后再根据力学规律进行分析处理。
应该说思维加工的各个阶段都同物理认知发生密切的联系、相互影响和相互作用。离开了认知结构,思维加工的各个阶段是无法完成的。通过上述的思维加工把知识化多为少、化难为易、化生疏为熟练,帮助学生异中求同、类比模拟、高度提炼,培养学生由此及彼、由表及里、由简单到综合的概括能力和迁移能力,使学生把书本知识从读“厚”达到最终的读“薄”。
四、认知结构发展的同化性
奥苏伯尔认为学习者学习新知识的过程实际上是新旧材料之间相互作用的过程,学习者必须积极寻找存在于自身原有知识结构中的能够同化新知识的停靠点、生长点。这里同化主要指的就是学习者把新知识纳入到已有的图式中去,从而引起图式量的变化的活动。奥苏伯尔指出,学习者在学习中能否获得新知识,主要取决于学生个体的认知结构中是否已有了有关的概念(即是否具备了同化点)。教师必须在教授有关新知识以前了解学生已经知道了什么,并据此开展教学活动。
奥苏伯尔按照新旧知识的概括水平及其相互间的不同关系,提出了三种同化方式:下位学习、上位学习和并列结合学习。
下位学习(又称类属学习)主要是指学习者将概括程度处在较低水平的概念或命题,纳入自身认知结构中原有概括程度较高水平的概念或命题之中,从而掌握新学习的有关概念或命题。同时对自身原有的概念或命题进一步精确化,使其受到限制、修饰或扩展。如学生对力的概念认识,先是人的“力量”—机械的“力量”—抽象为物体—力的概念
上位学习(又称为总括关系)是指在学习者已经掌握几个概念或命题的基础上,进一步学习一个概括或包容水平更高的概念或命题。如学习者在熟悉了“感知”、“记忆”、“思维”这些下属概念之后,再学习“心理过程”这个概括程度更高的新的概念,这个概括水平更高的新概念主要通过归纳原有下位概念的属性而获得意义。
当新学习的概念和命题既不能与原有知识结构中的概念或命题产生下位关系,也不产生上位关系,而是并列关系时,这时的学习便只能采用并列结合学习。如学生在学习了心理过程的基本知识以后,再学习个性心理的有关知识,这时的学习就是并列结合学习。
理解了学生认知结构的特点,才会使教师的课前教学预设有章可循: 掌握了学生认知结构的特点,才会使教师的主导作用发挥得淋漓尽致。