专题式教学促进知识迁移的实证研究

何彦彬+付明杰+赵万宇+杨盼

摘 要 从理论和实践两个方面对促进学生知识迁移进行探讨，对如何运用专题式教学进行探索，并进行初步实践。

关键词 知识迁移；专题式教学；初中数学

中图分类号：G642.0 文献标识码：A

文章编号：1671-489X（2017）05-0017-05

1 引言

社会对人才需求的转变就要求教育的转变，不再是填鸭式地灌输学生知识，而是要把培养学生运用知识解决实际问题的能力作为首要教育目标。然而，传统教学中经常出现学生有知识不会用，或者学生在解决问题过程中没有效率的问题，具体表现在以下两个方面。

1）知识的应用性缺失。有的学生课堂上听得懂，就是不会用，不能把课本中高度抽象的场景应用于解决实际生活中的问题。

2）解决问题无效率。有的学生在解题过程中只是机械地把所有的公式、定理堆积起来，遇到综合性较强的问题，这种方法会立即失效，无法合理地选择解决方法。

2 基本概念

知识迁移 心理学上把已经获得的知识、经验和技能对后续新知识形成的影响，或者后续学习获得的知识、情感和态度对先前知识学习的影响称之为知识迁移。在学习的过程中，所有新知识的学习都是在学习者已经具有的知识经验和动作技能、已形成的认知结构等基础上进行的，这种原有的认知结构对新知识学习的影响就形成了知识的迁移[1]。

《论语·述而》中讲道：“不愤不启，不悱不发。举一隅不以三隅反，则不复也。”[2]该古语名言明确地提出学习知识要“举一反三”，明白知識的一般原理，在不同的情境应用知识解决实际问题。知识迁移理论强调知识的迁移要注重情境性，学生要在不同的情境之中发现事物的本质属性；注重知识概念化的学习，构建自己的知识体系，在不同的领域体现知识的价值。

专题式教学 专题式教学指从横向和纵向两个方面将教学内容及学科知识点进行整合、归纳、总结与提炼。横向方面以教学内容中的核心知识点与重点知识点为指向，培养学生良好的知识结构，提高学生的认知能力；纵向方面通过把教学内容中的知识点以螺旋上升的方式进行排列，让学生以循序渐进的方式学习科学文化知识[3]。

国际教育技术协会主要从专题式教学的构成要素进行不同维度的研究。他们将专题式教学定义为在实际的教学环境中，教师与学生以合作学习的方式探究学习问题的过程，着重强调学生的主体性与学习方式的探究性、合作性，教师应是专题式教学的促进者，为学生提供学习资源和学习方法的建议。

国内许多学者也对专题式教学进行了研究。如南京师范大学的沈峰从专题教学思想的形成、教学目标的设计、教学原理的运用以及教学评价四个方面探讨了专题式教学，并且在语文教学中进行了尝试，分析专题式教学在实际教学中的作用，提高学生对知识的掌握程度[4]。

3 促进知识迁移的专题式教学设计

针对前文提出的问题，本文提出促进知识迁移的专题式教学。将专题式教学与知识迁移相结合，利用专题式教学具有的针对性与内容整合性的优势，提高学生对知识的运用能力，促进学生知识有效地迁移。以数学教学为例，表1从三个方面分析专题式教学促进知识迁移的可行性。由表1可知，利用专题式教学可以促进学生知识迁移，通过具有针对性的教学内容，使学生学习联系实际，强化学生对知识的应用能力。下面对专题式教学设计进行介绍。

教学目标

1）培养学生的数学思维。数学思维的形式是多种多样的，不能仅仅停留在解决课本上的数学问题，而是将生活中的具体问题抽象化，进行模式化的研究，其最终目的在于促进知识与具体事例相结合，解决现实问题，培养学生的数学思维[5]。

2）促进知识正迁移。规律很大程度上是关于新旧知识的联系，学生只有学习掌握先前的基础知识和技能，才能实现迁移，领会基本的原理与观念是实现迁移的基础[6]。在教学过程中，学生能够通过具有针对性学习材料的学习，使新知识进入原有的命题网络形成关联，提高同一命题网络的知识关联度，实现知识正迁移。

3）提升学生对情境的认知能力。知识迁移强调运用相同的知识解决本质相同但发生情境不同的问题。专题式教学创设了贴近学生生活情境的问题以及故事性问题，能够让学生置身在情境之中思考，在学习中找到各个情境之间的共性，提高对情境的认知能力，加深知识的运用与理解，实现举一反三的效果。

4）提高学生解决问题的熟练度。知识迁移能力的一个重要指标是能否运用已有知识熟练地解决情境之中的问题。专题式教学将教学内容进行整理、归并、提炼与升华，同时针对同一问题进行不同的情境设置，促使学生总结解题规律，迅速提高学生解决此类问题的熟练度。

促进知识迁移的专题设计原则

1）专题设计的情境性原则。知识迁移强调学生要在不同的情境之中运用知识解决遇到的问题，学生能否解决情境中遇到的问题，是学生知识是否得到迁移的重要表现。因此，专题的设计要以情境性教学内容为主，用情境化的方式包装核心知识点为主的问题，使原有枯燥的教学内容更加形象化、生动化，贴近学生的生活。

2）符合学生认知水平的原则。知识结构理论表明在选择学习内容时一定要有承上启下的作用，联结新旧知识并且要考虑学生本身的认知水平，这样学生才能在学习的过程中顺利地接受新知识[7]。专题的设计中教学内容的整合必须符合学生的认知水平，对学生知识结构的形成有积极促进作用。不能超出学生现有的认知水平，使学生不易理解，造成学习障碍。

3）系统性与循序渐进相结合的原则。建构主义强调构建知识网络的系统性，知识网络的构建不是一蹴而就的。专题的设计也应遵循这一原则，在学习内容整合中，知识要有系统性，同时具有系统性的学习内容使学生在学习的过程中能够清楚地了解自身知识掌握程度，检测学生出现的知识断层，及时地进行查缺补漏，有利于学生对后续知识的学习。

4）知识与能力相结合的原则。所谓知识迁移的实质就是运用本质相同的知识解决不同情境的问题，所以既要求学生知识的拥有量，还要求运用知识的能力。专题的设计中要包含基本知识、基本原理，更要有一部分既需要知识又需要能力来解决的问题。

5）覆盖面与重点知识相结合的原则。教学内容的整合与选择要达到全面了解学生对知识的掌握情况这一目的，内容就必须有相当大的覆盖面，宜宽不宜窄，即基本原理、基本概念和综合性知识以及一些关键性的、有重要实际意义的内容，引导学生把学习的注意力放到需要下功夫的重点内容上来。

教学策略

1）创设合理的教学情境。兴趣是学生学习知识最好的老师。在促进学生知识迁移时，要培养学生学习数学的兴趣，这样才能让学生在学习数学时发挥主动性。可以考虑创设更加有趣的情境，如生活中常见的水杯、书包等不规则物体的体积计算应该运用何种方法？数学知识与生活是密切相关的，在生活中经常会遇到与数学相关的问题需要解决，在促进学生知识迁移时要善于抓住生活中的场景，这样更利于引起学生的共鸣，也利于学生认知情境[8]。

2）加强基本概念原理的教学。布鲁纳曾说过：“让学生领会基本原理和方法，实现学习的迁移，应该是教育过程的核心。”[9]知识迁移发生的实质是使知识之间产生关联，以旧知识促进新知识的学习，以及运用在不同的情境之中，基本的概念以及原理的学习是后续学习所必须具备的要素，只有掌握好基础的知识概念，才能拓宽自己的知识面，促进知识迁移。

3）加强知识的内在联系。奥苏贝尔强调在学习知识时要注重培养学生的认知结构，同时强调教师在教學过程中能够指导学生建立知识之间的内在联系，把知识看成一个整体、一个系统来进行培养，而不是让学生把知识单一化。建立知识体系的程序是确定具体知识点及其认知层次，逐步形成点、线、面、体的知识体系[10]。

4）培养学生认知策略。学生不能有效地利用所学知识解决问题的关键，往往不是知识储备量的问题，而是由于缺乏必要的认知策略，致使迁移受阻。认知策略包括学习方法、问题解决策略，以及其他一些促进有效学习和问题解决的手段、措施[11]。

4 专题式教学初步实践

初中数学函数专题设计 依据上文促进知识迁移的专题式教学设计原则与策略，本文进行初中数学“函数知识”的两个用于实际教学的专题设计，首先对两个专题的关系进行简要说明，如表2所示。

两个专题都是关于函数内容的基本知识与抽象知识的结合，专题内容的知识点属于同一函数知识命题网络内，学生对“函数自变量求解专题”中知识掌握的程度将直接影响学习“函数自变量取值范围专题”的知识，两个专题的知识点都为函数自变量取值问题，属于相同知识点在不同情境中的运用。“函数自变量求解”知识是解决函数自变量取值范围问题的必备基础，是提高学生运用知识解决函数问题的关键，是引发学生知识迁移的必要条件；能否顺利解决函数自变量取值范围问题，主要取决于学生对函数基础知识的掌握程度、对“函数自变量求解专题”知识的运用能力。

实践活动 为了验证专题式教学能否有效地促进学生知识迁移，对两个专题进行初步的教学实践，过程如图1所示。

实践数据收集与分析 本文将教学实践的数据进行收集和分析，检验本研究所提出的专题式教学是否能够促进学生知识迁移。以两个组别为基本单位，进行组与组之间的总体分析。主要从两组学生完成专题变式的情况分析，以解决专题变式的正确率和耗时这两个维度进行具体分析，以学生解决问题的效率为依据得出结论。

1）正确率分析。为保证教学实践的科学性与客观性，把30个教学对象以随机分组的形式进行分配，分为对照组与实验组，两组各15人。根据两组学生完成专题的情况，进行组与组之间的对比分析，表3为两组学生完成专题变式的正确率。

从整体数据上可以看出，实验组学生在专题测试中正确率明显高于对照组，并平均正确率为79.39%，每个学生在11个专题变式的测试中基本能够答对7个。可以认为实验组学生能够掌握基本的知识，并且运用知识解决此类问题，虽然在某些问题的处理上出现错误，但整体而言，学生能够在此基础上促进知识进行有效迁移。

为保证数据分析的全面性，对两组学生完成专题变式的正确率数据进行差异性分析，进行t检验。所谓t检验，是用t分布理论来推论差异发生的概率，从而比较两个平均数差异是否显著。根据两组学生正确率的数据，换算为具体的分数。根据t检验的原理，首先，把两组学生正确率的数据进行整合，一共为30名学生的数据，总样本数是30；其次，计算总样本数据的标准差，抽取实验组15名学生数据作为对比数据，计算其平均值；最后，通过t检验的公式计算t值，并与标准t（0.05）的数值进行比较。

首先，整合对照组与实验组学生的两组数据，如表4所示；其次，计算总体样本的平均值与标准差值，抽取实验组学生数据作为对比样本，计算其平均值。总体样本的平均值为u，总样本数为n总（n总=30），对比样本平均值为x，对比样本数量为n对。

总体样本平均值计算公式如下：

可以计算出两组学生的平均正确率u=63.79。

抽取实验组15名学生数据（n对=15），对比样本的平均值计算公式如下：

计算出x=79.39。

标准差的计算公式如下：

计算出总体样本的标准差?=19.17。

根据以上数值，总体样本平均数u=63.79，对比样本平均数x=79.39，总体样本标准差?=19.17，n对=15，可以计算出t值，t值计算公式如下：

以上数值带入公式可得t=2.63。因为n对=15，n对-1=14，根据t值表的标准数据可知t（140.05）=2.145，那么2.63>2.145，所以t>t（140.05）。

结论：由于对比样本的t值明显大于标准t值，对比样本数据差异明显，则实验组学生通过专题式教学进步明显，专题式教学有助于促进学生知识进行有效迁移。

2）耗时分析。同时本文根据两组学生完成专题的情况，进行组与组之间的对比分析。主要包含对照组学生与实验组学生在新的情境中解决问题所耗费的时间，如表5所示。

根据对照组和实验组解决问题的用时数据可以看出，两组学生在专题测试时耗时差距不大，说明两组学生在专题测试时解决问题所用的时间相差不大，没有过多的差距。进一步得出相对于传统教学而言，专题式教学并不能单纯地减少学生解决问题的时间。

5 实验结论

通过对教学案例的深入探究和实践，对对照组和实验组进行对比实验，进行数据的收集和分析，得出实验结论：以情境认知理论为核心理论的专题式教学在促进学生知识迁移方面有重要意义，增强了学生对基础知识的掌握，提高了解决问题的能力；能够在一定程度上加强学生对知识体系的构建，提高知识的内在关联度，为后续的学习打下良好的基础。当然，要使学生具有良好的迁移能力，不是一朝一夕能够完成的，还需要教师与学生的共同努力，促使学生在学习过程中发生有效的知识迁移。

参考文献

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