【摘要】
培养学习者们分析与解决具体问题的能力，这是物理教育的一项重要目标。为了能够在相对有限的时间之中提升学习者们解决问题的能力，这是物理学习中值得加以深入探究的重要课题。围绕该问题，可以探索在物理问题解决的过程之中使用图式理论，切切实实地改变固有的题海战术，全面提升学习者们分析与解决实际问题的能力。本文在概述图式理论的基础上，着重探讨了图式理论应用于物理教学的几点启示与思考。
【关键词】
图式理论；物理；教学
图式主要是指围绕着某个主题加以组织的知识表征以及储存形式，通常表现为部分观念与关系之集合，从而形成了一种组织化、系统化的知识结构。图式在知识要点上要求精炼而又准确，属于陈述性知识综合表达方式，通常是由命题、表象以及线性排序所组合而成的。近年来，已经有心理学实验证明，指引学生们自觉建立起合理的图式，能够明显地提升学习的效率。学习者在其认知之时，对现实的认识是通过进行过滤、选择以及抽象等形式加以整理和归类，从而建构起规范化的图式，进而形成记忆。一旦学习者要对目前的知识状态加以解释之时，图式即可被激活，产生相应的预测以及推理，而且还能同时发挥出触类旁通的迁移作用。因为物理学的认知内容具备了极高的抽象性、逻辑性以及组织性，所以学好物理学迫切需要得到规范化的图式。
1图式理论概述
所谓图式理论，主要是一种涉及到人的知识如何被表征和所表征的知识如何加以运用的理论。这一理论的观点是，知识在人的头脑当中并非是单一地加以存储的，而是通过模块化的方式加以存储的。在解决问题之时，从对于问题情境所进行的知觉到对问题如何加以理解，再到怎样解决问题的方法之获取，均会受到图式质影响。如果人或者计算机程序明确了解决该问题需要的相应图式和各图式需要的相关数据，其后就会将该图式加以综合变为全新图式，也就是解决问题之图式。所以说，图式与问题解决之间是一种彼此影响的关系。
2图式理论应用于物理教学的几点启示与思考
2．1物理模型图式的应用
物理模型主要是指对于物理客体或者事项进行抽象化或者理想化之后的反映，能够尽可能地准确地展现出物理研究指向的各项内容，也是对于客观对象的一种简明反映。物理模型主要有实物模型、状态模型以及过程模型等。学习者们可通过对于物理模型之中的概念和规律等诸多典型信息和关系实施科学化、规范化之认知，以求建构出涉及到物理模型的科学化组织结构，这样一来就能够产生稳定化心理表征，得到一个合理的、规范的图式。实物模型是和自然实体加以对应的，其图式为自然范畴之中的图式，其表征对象为自然实体之属性，能够表征相应的自然图式。自然范畴主要也是指通过人类文化而产生的具有客观实在性的范围之内。比如，点电荷和单摆等通过科学抽象而简化出来的物理实在。自然范畴图式可以使用属性和内涵表征方式加以建构。实物模型主要是对具体客观实体所进行的一种物理上的简化，重点关注客观实体在结构上的物理信息提取。实物模型物理教学将模型结构特点作为其主线，以和结构特征有关的物理量为主要的认知对象，以实现组建简洁型模型图式之目的。图式建构之设计程序是:先列出数个典型研究对象，再探究各单一实体结构，其后实施信息加工与提炼，再确定信息所表征出来的图式内容，最后组建起实物模型图式结构。
2．2物理量图式的应用
物理量主要是指物理现象、物体或者物质的能够进行定性区别与定量确定的一种属性。所以说，物理量不仅有质上的限定性，而且还有量上的规定性。在物理教学过程之中，为了在认知上能够更加方便，往往又会把物理量归到可测性物理概念之中。物理量的定义式具备了测量之中的操作性，其主要量度方法和定量关系能够全面揭示出物理实在之本质。物理量教学的重点是要关注其测度所具有的数学表征方式以及物理本质内涵之主旨信息。可以把物理量分为物质性质量、运动状态量、运动过程量以及物质作用量等四种类型。物理量是人们在开展科学文化活动之产物，属于结论式文本，其内容主题汇聚为有组织的知识结构，可以采取汇聚图式结构来表征出物理量。物理量的定义具备了严格的规范性，其形成方法和内容主要可以概括成引入的目的、定义及其源头、符号表征和测量规范等六个组成部分，其中最为引人关注是反映了这一物理量所属之研究范围以及方向，从而为物理量类别之判断提供了准确的依据。要规范地测量为物理量所确定的量度方法。同时，物理量数学表征存在标量和矢量的划分。按照以上分析，可以设计出物理量图式所具有的基本结构。依据数学结构、物理含义以及表象顺序需要实施线性排序，从而得到物理量图式之要素集合。
2．3物理规律图式的应用
物理规律为物质彼此作用及其相关的物理现象、过程在相应条件之下的发生以及发展之必然趋势和内在联系，主要表示方式可以分成物理原理、定律和定理等。物理基本规律通常可以使用数学公式加以表示，还有一些也可用命题形式加以阐述，也就是说物理规律在表征的形式主要有命题式和数学式之分。前者主要是用言语来进行全面陈述，比如，牛顿第一定律与安培定则等。后者主要是应用数个物理量间的因果关系以形成精确化的公式，比如，牛顿第二定律、匀变速直线运动等。物理规律所拥有的含义都是抽象而深刻的，逻辑相当严密，而且内容上的因果关系紧密联系，表征的形式简洁而又明了，在总体上可组合成协同而有序的知识体系。物理规律所具有的表征形式属于典型的科技文化内容，其图式主要是汇聚图式结构。命题式和数学式物理规律所对应之图式在结构上不仅存在相似性，而且还存在差别性，这就需要按照具体对象之特点进行建构。
3结语
综上所述，在物理教学过程之中，教师应当从物理认知对象自身的特点抓起，有计划、有目的地依据图式理论的认知规律来安排教学方案，指导学生们依据图式之要求来记忆与理解物理学中的相关知识，切实帮助学生们自主创建科学化、规范化的物理学习图式，使其在学习时能迅速形成结构更加合理、内容更为简明、内涵更能直观加以表达的知识体系，进而实现能够让学习者们合理应用物理知识解决有关问题之目的。
作者：许湘 单位：西华师范大学
参考文献:
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