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摘要:变异理论认为同时具备共同性和差异性是学习迁移发生的必要条件。面对知识点繁多的“继电保护”课程,重点探讨了利用变异理论加强对概念的学习,且讨论了变异理论在“继电保护原理”课程其他方面的作用。变异理论对于提高课程教学效果和学生综合素质具有积极意义。
关键词:继电保护原理;变异理论;学习迁移
作者简介:李翀(1980-),男,河北井陉人,华北电力大学电力工程系,讲师;刘青(1974-),女,河北无极人,华北电力大学电力工程系,副教授。(河北 保定 071003)
基金项目:本文系国家级精品课程“电力系统继电保护原理”质量工程支持项目“基于迁移理论的继电保护教学方法研究”的研究成果。
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)34-0078-03
当电力系统一次设备发生故障时,继电保护迅速、有选择性的切除故障设备,这对于保证电力系统安全稳定运行具有非常重要的作用。“继电保护原理”的学习有助于培养电力系统运行维护和科研开发方面的人才。因此,在具有电力系统及其自动化专业的高等院校中普遍开设此课程并受到广泛重视。电力系统“继电保护原理”课程具有两个非常鲜明的特点。一是实践性比较强,和生产实际联系紧密。由于继电保护装置直接面向电力系统自动化的生产实际,随着新技术的不断发展,继电保护装置经历了多次更新换代,这就要求课程教学能够适应其最新进展。另一特点是综合性比较强。该课程以“电路”、“电机学”、“电力系统分析”等先修课程为基础,而且还与“电子技术”、“通信技术”、“计算机技术”等课程有着密切联系。课程的特点要求学生在学习知识和解决问题时思维更加贴近实际系统,因此教学过程中需要涉及到电力系统运行维护方面的要求和规范,而学生真正接触实际电力系统的机会又非常少,缺乏感性认识,不易理解所学知识如何应用于电力系统实际工作中,这就要求教师在教学活动中更加注重培养学生对概念的深入理解和灵活运用能力,为将来工作打下良好基础。
目前,“继电保护”课程的教材、教学主要围绕传统保护展开,一些新教材虽增加了微机保护的内容,但该部分知识往往比较孤立,与其他内容的衔接较生硬,显得缺乏系统性。该课程本身含有的概念、知识点就比较多且较为分散,再考虑到先修课程和相关课程,学生面对如此纷繁的知识点,往往对概念的理解出现一定的问题,容易受到干扰。由于“继电保护”课程的特点以及时间短、信息量大的教学现状,容易造成学生在学习过程中目标不明确,知识接受程度低,学习兴趣下降等一系列问题。这些因素对“继电保护”课程的教学效果产生了非常不利的影响,应当引起足够重视。因此,需要认真探讨能够促进“继电保护”课程教学效果的方法,提高学生学习和综合运用知识的能力。
变异理论是著名教育专家马腾(Ference Marton)教授在传统学习迁移理论基础上创立的一套教学理论。与传统学习迁移理论不同,变异理论不仅仅注重知识的共同性,而且强调知识的差异性在学习迁移中所起的作用。目前,变异理论在我国也得到传播和研究,特别是在数学教学活动中,取得了一定的成果。本文汲取变异理论中的有益养分,将其运用于“继电保护”教学当中,有效的促进了“继电保护”教学效果和学生综合素质的提高。
一、学习迁移理论与变异理论
学习迁移是指在一种情境中获得的知识、技能或形成的态度对另一种情境中知识、技能的获得或态度的形成的影响,即一种学习对另一种学习的影响。学习的迁移现象广泛存在于知识、技能、态度与品德的学习中。学习迁移理论可以把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点,能够优化学生的认知结构,对学生基础知识和基本技能的掌握及创造思维能力的培养都具有重要意义。学习迁移理论在人类各种学习活动中起着非常重要的作用,因此历来的教育心理学家都很重视研究学习迁移的问题,并提出了许多学习迁移的理论。早期的学习迁移理论比较有代表性的包括形式训练说、共同要素说、概括化理论、关系理论等。早期学习迁移理论从宏观的角度探讨了迁移产生的条件,即迁移发生的条件是两种学习活动要有共性,如共同要素、共同关系等。随着认知科学与信息加工理论的产生与发展,研究者试图用认知的观点与术语来解释、研究迁移问题,从微观角度提出了一些新的迁移理论。现代学习迁移理论比较有代表性的有认知结构迁移理论、迁移的产生式理论、认知策略迁移理论等,它们侧重探讨迁移的认知特性。
在现代学习迁移理论研究的大背景下,教育专家马腾教授对传统学习迁移理论进行了批判继承,创立了变异理论。该理论认为,学习源于变异,或者说学习就是审辩,审辩依赖于对变异的认识。传统学习迁移理论强调共同性对迁移发生的影响,变异理论正是在这方面对其发起了挑战。变异理论不否认没有共同性就不会有迁移,但是更加强调差异性对学习迁移的影响,二者同样重要。变异理论认为传统的迁移观忽略了一个最基本的事实:人们总是通过对比、差异来认识和理解事物的。我们之所以能认识事物的特征,是因为这些事物有些方面相同而有些方面不同。因此,迁移在其本质上,正是差异性和共同性一起作用的结果。对这一点的认识,是变异理论对传统迁移理论的突破。举个例子,我们之所以知道什么是矩形,一方面是由于对其定义的学习,另一方面是通过与平行四边形、菱形、梯形等其他几何图形的对比而加深理解。
根据变异理论,变异是有效分辨的必要条件,而分辨是学习的必要条件。如果没有变异,世界上许多概念就没有意义或不存在。例如,假如世界上只有一种颜色,那么颜色概念就没有意义。分辨性、同时性及变异性是描述学习的三个基本概念。根据变异理论,在教学时教师与学生如何通过互动建立聚焦于学习对象关键方面的各个变异范畴,进而构建一个变异空间让学生体验,这对学生的学习是至关重要的。[1]抛开枯燥的理论,其实变异理论离我们并不遥远。例如,在数学教学中,一题多解、多题一解等方法都已广泛使用,它们都可以归到变异理论范围之内。
二、变异理论在“继电保护”课程教学中的应用
1.变异理论在概念教学中的应用
“继电保护”课程中涉及到的许多基本概念和分析问题的视角与学生先修课程所学知识有一定的区别,如保护的选择性问题、保护的灵敏性问题、各种原理保护的动作特性等。按照传统的灌输式教学模式或照本宣科,学生在短时间内无法真正理解概念。学生做题时也容易出现盲目套公式而不理解公式背后隐藏的真正含义的情况。如此则更加谈不上对知识的灵活运用了。
传统的迁移理论认为,学生可以从单一事例中抽象分离出本质属性,或是从众多相似事例中归纳总结出普遍规律,因此要有大量的相似练习。这就出现两方面的问题,一是从实际教学活动来看,学习者极少成功地从单一事例中抽象出一般性的解决办法;二是过分强调大量相似练习容易导致题海战术,使学习效率下降、学生的学习兴趣减弱。变异理论则认为,仅仅在一个实例中,一般和具体完全纠结在一起,前者内隐,后者外显,很难对二者进行区分和分离。如果有两个反映同一原理且彼此之间有足够差异的实例,那么二者共通之处(原理)就有可能同二者不同之处(实例)区分开。学习者接触的实例越多,他们就越有可能排除其差异特征,进而把原理作为基本属性或唯一的共性识别出来。[2]变异理论在这一点上比传统迁移理论有更深刻的认识,揭示了如何从具体事例中抽象出普遍原理的教学规律,而且变异理论强调实例的差异性,而不是简单相似的实例。
以“继电保护”选择性概念的教学来说。选择性是指电力系统发生故障时,保护装置仅将故障元件从电力系统中切除,而使非故障元件仍能正常运行,以尽量缩小停电范围。首先给出图1,对照选择性的定义,很容易理解:K1处短路时,保护1、保护2动作将故障线路切除;K2处短路时,保护5、保护6动作将故障线路切除;K3处短路时,保护7、保护8动作将故障线路切除,这三种情况保护的动作都满足选择性的要求。仅仅这样还不足以对选择性的概念有深入理解,还应考虑实际中可能出现的保护拒动或误动的情况以加深理解。如图2、图3所示,K3处短路时,应当是保护7、8动作切除故障线路CD。对于图2,当保护7由于某种原因拒动时,则应由保护5作为其远后备保护动作切除故障,这样就造成虚线区域停电,但是从既要切除故障,又尽量减小停电范围来看,这样是符合选择性要求的,因此这时保护5和保护8动作是符合选择性要求的。对于图3,保护7和保护8正确动作,这样就可以有选择性的切除故障线路了,可是由于某些原因保护5也动作了,造成虚线区域停电,停电范围扩大,因此说保护7、保护8动作有选择性,而保护5的动作不符合选择性的要求。如此通过三个相似却又有本质区别的实例,更好地展示了选择性概念的内涵和外延,对于学生快速深入地理解其概念是非常有益的。
概念都是用非常严密、精炼的语言对某个事物进行定义、描述,这样才能保证其科学性。但是,对于学习者来说这样的表述往往显得比较晦涩、抽象,因此应当想办法给学生比较直观的表述形式。在教学活动或是在教材中,大量使用各种实例对概念进行解释说明。有的是先给出概念再举些例子,有的是由实例入手引出概念,无论采用哪种形式,都是为了将概念直观的呈现给学习者。从这一点来说,变异理论重视实例的作用,而且明确了如何选择组织实例以提高效率,这对于提高概念教学的效果具有积极的意义。
2.变异理论在“继电保护”教学中的其他作用
除了概念学习外,“继电保护”教学中还存在其他一些难点,如“继电保护”课程与先修课程的衔接,传统保护、微机保护教学内容的取舍,知识的综合运用,与工程实践的结合等。利用变异理论重鉴别、重实例的核心思想,结合“继电保护”课程和学生具体学习情况的特点,可以在教学实践中做一些有益的尝试。
(1)加强“继电保护”课程与先修课程的衔接。“继电保护”课程的先修课程较多,学生只有在充分理解课程之间相互联系的基础上才能顺利由先修课程过渡到“继电保护”课程的学习。然而学生对于先修课程尤其是理论性较强的课程,很难与“继电保护”课程顺利接轨,导致因为先修课程的知识点断链而不能很好的掌握继电保护知识。变异理论非常重视所谓“生产性的学习”,即一个人在某些情境学了一些东西,于是他可以更好地在另一些情境学习其他东西。是否具有“生产性”是判别学习有效性的重要标准。根据这一点,一方面在先修课程学习过程中应当有意识的培养学生的自主学习能力;另一方面当“继电保护”课程教学时,应当有意识的引导学生将前后的学习联系起来,通过组织适当的学习材料和实例,帮助学生理解先修课程知识点与保护课程知识点的共同性与差异性,促进学习迁移的发生。而且,通过“生产性的学习”还能有利于“继电保护”课程内前后知识点之间学习迁移的发生。
(2)促进对知识的深入理解和综合运用能力。通过有意识的组织学习材料、设计教学情境,使学习成为“生产性的学习”,在这个过程中,还应注意培养学生独立学习、解决问题的能力。也就是说,不单使学习是有助于“继电保护”课程的“生产性的学习”,还应当是有助于其他课程乃至今后工作的“生产性的学习”。这无疑会使学生终生受益。
(3)传统保护、微机保护内容的取舍。现在电力系统中广泛使用微机保护装置,传统保护装置基本已被淘汰,这是不是说“继电保护”课程就应当全盘采用微机保护?答案是否定的。根据变异理论,组织学习材料时依据的标准应当是其是否有助于学生对知识的理解。虽然传统保护已逐步退出应用领域,但是对于教学环节仍然是有一定作用的。微机保护中,各种保护原理的实现是依靠软件来完成的,对于初学者来说就像一个黑匣子,不够直观。而传统保护装置各个环节比较明确,有些时候更有助于学生对知识的理解。以三段式电流保护为例,如果是微机保护,学生最终只能看“某某段保护出口跳闸”,对其内部的工作过程不了解。而通过传统的电流保护屏,学生能够直观的看到各个继电器的动作情况,进而可以将动作情况与所学理论相印证,从而更好的理解电流保护。笔者所在高校一直保留传统的三段式电流保护屏,学生通过此实验加深了对概念的理解,取得了不错的效果。另外,传统保护作为实例可以与微机保护相印证,学生通过学习其共同性与差异性可以更好的学习“继电保护”课程。因此,在教学实践中应当以微机保护为主,适当保留传统保护。
(4)与工程实践的结合。“继电保护”课程与工程实践有非常紧密的联系,而且变异理论重视实例,实验本身就是非常好的实例,因此在教学过程中应当非常重视实验环节。通过实验环节可以帮助学生更好的理解课程知识点,比如上述提到的电流保护实验,通过在不同短路点、不同故障类型为学生提供足够的实例,通过各实例的对比使学生迅速深入地理解电流保护。另外在实验体系中既有传统保护又有微机保护,一方面通过两者的比较加深学生对理论的认识,另一方面微机保护实验采用目前现场使用的保护装置,使教学更加贴近工程实际,为学生步入工作岗位打下良好基础。
(5)增加教学互动。传统教学模式以大班教学、教师讲授为主,学生参与程度低,对教学的开展有一定的不利影响。但是在现实教育资源情况下,不可能完全改变此种教育模式。此传统教育模式也并非一无是处,有利于充分利用教学资源,有利于教学计划地按时完成,基本能够照顾到多数同学的学习情况,而且从我国教学传统来看,即使是教师讲解为主,也仍然注重对学生的启发式教学。盲目的师生互动,有可能造成为了互动而互动,并不能提高教学效果。因此,应当立足于现有的教学资源,增加师生有效互动的成分,作为教学环节的有益补充。为了提高互动的效率,可以借鉴变异理论。一方面教师应当合理、高效的组织材料,根据知识特点合理增加互动,提高学生学习积极性,另一方面学生应当有意识的培养自身思维能力,提高学习效率。
三、结论
变异理论是对传统学习迁移理论的突破和发展,特别是强调差异性在学习迁移中所起的重要作用,其提供了一套比较完备的符合教学规律的科学理论。变异理论认为学习过程中不能孤立地理解事物,需要重视事物之间相互联系中的共同性和差异性。同时,变异理论具有良好的教学操作性,便于掌握和应用。本文探讨了“继电保护”课程教学过程中如何合理运用变异理论。“继电保护”课程综合性比较强,与多门先修课程有关,通过变异理论的指导,可以帮助教师和学生有效的组织学习资料,指导学生建立起各课程之间的联系,对于提高课程教学效果和学生学习能力的提高具有非常积极的作用。
参考文献:
[1]沈富根.高中物理变式教学策略的研究[D].上海:华东师范大学,2008.
[2]陈建翔.简论“变异理论”及其对我们的启发[J].江苏教育研究,2009,(1):12-17.
[3]王文静.促进学习迁移的策略研究[J].教育科学,2004,20(2):26-29.
[4]龚少英.学习迁移研究的历史与发展[J].内蒙古师大学报(哲学社会科学版),2001,30(4):47-51.
[5]聂必凯.数学变式教学的探索性研究[D].上海:华东师范大学,2004.
(责任编辑:孙晴)
关键词:继电保护原理;变异理论;学习迁移
作者简介:李翀(1980-),男,河北井陉人,华北电力大学电力工程系,讲师;刘青(1974-),女,河北无极人,华北电力大学电力工程系,副教授。(河北 保定 071003)
基金项目:本文系国家级精品课程“电力系统继电保护原理”质量工程支持项目“基于迁移理论的继电保护教学方法研究”的研究成果。
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)34-0078-03
当电力系统一次设备发生故障时,继电保护迅速、有选择性的切除故障设备,这对于保证电力系统安全稳定运行具有非常重要的作用。“继电保护原理”的学习有助于培养电力系统运行维护和科研开发方面的人才。因此,在具有电力系统及其自动化专业的高等院校中普遍开设此课程并受到广泛重视。电力系统“继电保护原理”课程具有两个非常鲜明的特点。一是实践性比较强,和生产实际联系紧密。由于继电保护装置直接面向电力系统自动化的生产实际,随着新技术的不断发展,继电保护装置经历了多次更新换代,这就要求课程教学能够适应其最新进展。另一特点是综合性比较强。该课程以“电路”、“电机学”、“电力系统分析”等先修课程为基础,而且还与“电子技术”、“通信技术”、“计算机技术”等课程有着密切联系。课程的特点要求学生在学习知识和解决问题时思维更加贴近实际系统,因此教学过程中需要涉及到电力系统运行维护方面的要求和规范,而学生真正接触实际电力系统的机会又非常少,缺乏感性认识,不易理解所学知识如何应用于电力系统实际工作中,这就要求教师在教学活动中更加注重培养学生对概念的深入理解和灵活运用能力,为将来工作打下良好基础。
目前,“继电保护”课程的教材、教学主要围绕传统保护展开,一些新教材虽增加了微机保护的内容,但该部分知识往往比较孤立,与其他内容的衔接较生硬,显得缺乏系统性。该课程本身含有的概念、知识点就比较多且较为分散,再考虑到先修课程和相关课程,学生面对如此纷繁的知识点,往往对概念的理解出现一定的问题,容易受到干扰。由于“继电保护”课程的特点以及时间短、信息量大的教学现状,容易造成学生在学习过程中目标不明确,知识接受程度低,学习兴趣下降等一系列问题。这些因素对“继电保护”课程的教学效果产生了非常不利的影响,应当引起足够重视。因此,需要认真探讨能够促进“继电保护”课程教学效果的方法,提高学生学习和综合运用知识的能力。
变异理论是著名教育专家马腾(Ference Marton)教授在传统学习迁移理论基础上创立的一套教学理论。与传统学习迁移理论不同,变异理论不仅仅注重知识的共同性,而且强调知识的差异性在学习迁移中所起的作用。目前,变异理论在我国也得到传播和研究,特别是在数学教学活动中,取得了一定的成果。本文汲取变异理论中的有益养分,将其运用于“继电保护”教学当中,有效的促进了“继电保护”教学效果和学生综合素质的提高。
一、学习迁移理论与变异理论
学习迁移是指在一种情境中获得的知识、技能或形成的态度对另一种情境中知识、技能的获得或态度的形成的影响,即一种学习对另一种学习的影响。学习的迁移现象广泛存在于知识、技能、态度与品德的学习中。学习迁移理论可以把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点,能够优化学生的认知结构,对学生基础知识和基本技能的掌握及创造思维能力的培养都具有重要意义。学习迁移理论在人类各种学习活动中起着非常重要的作用,因此历来的教育心理学家都很重视研究学习迁移的问题,并提出了许多学习迁移的理论。早期的学习迁移理论比较有代表性的包括形式训练说、共同要素说、概括化理论、关系理论等。早期学习迁移理论从宏观的角度探讨了迁移产生的条件,即迁移发生的条件是两种学习活动要有共性,如共同要素、共同关系等。随着认知科学与信息加工理论的产生与发展,研究者试图用认知的观点与术语来解释、研究迁移问题,从微观角度提出了一些新的迁移理论。现代学习迁移理论比较有代表性的有认知结构迁移理论、迁移的产生式理论、认知策略迁移理论等,它们侧重探讨迁移的认知特性。
在现代学习迁移理论研究的大背景下,教育专家马腾教授对传统学习迁移理论进行了批判继承,创立了变异理论。该理论认为,学习源于变异,或者说学习就是审辩,审辩依赖于对变异的认识。传统学习迁移理论强调共同性对迁移发生的影响,变异理论正是在这方面对其发起了挑战。变异理论不否认没有共同性就不会有迁移,但是更加强调差异性对学习迁移的影响,二者同样重要。变异理论认为传统的迁移观忽略了一个最基本的事实:人们总是通过对比、差异来认识和理解事物的。我们之所以能认识事物的特征,是因为这些事物有些方面相同而有些方面不同。因此,迁移在其本质上,正是差异性和共同性一起作用的结果。对这一点的认识,是变异理论对传统迁移理论的突破。举个例子,我们之所以知道什么是矩形,一方面是由于对其定义的学习,另一方面是通过与平行四边形、菱形、梯形等其他几何图形的对比而加深理解。
根据变异理论,变异是有效分辨的必要条件,而分辨是学习的必要条件。如果没有变异,世界上许多概念就没有意义或不存在。例如,假如世界上只有一种颜色,那么颜色概念就没有意义。分辨性、同时性及变异性是描述学习的三个基本概念。根据变异理论,在教学时教师与学生如何通过互动建立聚焦于学习对象关键方面的各个变异范畴,进而构建一个变异空间让学生体验,这对学生的学习是至关重要的。[1]抛开枯燥的理论,其实变异理论离我们并不遥远。例如,在数学教学中,一题多解、多题一解等方法都已广泛使用,它们都可以归到变异理论范围之内。
二、变异理论在“继电保护”课程教学中的应用
1.变异理论在概念教学中的应用
“继电保护”课程中涉及到的许多基本概念和分析问题的视角与学生先修课程所学知识有一定的区别,如保护的选择性问题、保护的灵敏性问题、各种原理保护的动作特性等。按照传统的灌输式教学模式或照本宣科,学生在短时间内无法真正理解概念。学生做题时也容易出现盲目套公式而不理解公式背后隐藏的真正含义的情况。如此则更加谈不上对知识的灵活运用了。
传统的迁移理论认为,学生可以从单一事例中抽象分离出本质属性,或是从众多相似事例中归纳总结出普遍规律,因此要有大量的相似练习。这就出现两方面的问题,一是从实际教学活动来看,学习者极少成功地从单一事例中抽象出一般性的解决办法;二是过分强调大量相似练习容易导致题海战术,使学习效率下降、学生的学习兴趣减弱。变异理论则认为,仅仅在一个实例中,一般和具体完全纠结在一起,前者内隐,后者外显,很难对二者进行区分和分离。如果有两个反映同一原理且彼此之间有足够差异的实例,那么二者共通之处(原理)就有可能同二者不同之处(实例)区分开。学习者接触的实例越多,他们就越有可能排除其差异特征,进而把原理作为基本属性或唯一的共性识别出来。[2]变异理论在这一点上比传统迁移理论有更深刻的认识,揭示了如何从具体事例中抽象出普遍原理的教学规律,而且变异理论强调实例的差异性,而不是简单相似的实例。
以“继电保护”选择性概念的教学来说。选择性是指电力系统发生故障时,保护装置仅将故障元件从电力系统中切除,而使非故障元件仍能正常运行,以尽量缩小停电范围。首先给出图1,对照选择性的定义,很容易理解:K1处短路时,保护1、保护2动作将故障线路切除;K2处短路时,保护5、保护6动作将故障线路切除;K3处短路时,保护7、保护8动作将故障线路切除,这三种情况保护的动作都满足选择性的要求。仅仅这样还不足以对选择性的概念有深入理解,还应考虑实际中可能出现的保护拒动或误动的情况以加深理解。如图2、图3所示,K3处短路时,应当是保护7、8动作切除故障线路CD。对于图2,当保护7由于某种原因拒动时,则应由保护5作为其远后备保护动作切除故障,这样就造成虚线区域停电,但是从既要切除故障,又尽量减小停电范围来看,这样是符合选择性要求的,因此这时保护5和保护8动作是符合选择性要求的。对于图3,保护7和保护8正确动作,这样就可以有选择性的切除故障线路了,可是由于某些原因保护5也动作了,造成虚线区域停电,停电范围扩大,因此说保护7、保护8动作有选择性,而保护5的动作不符合选择性的要求。如此通过三个相似却又有本质区别的实例,更好地展示了选择性概念的内涵和外延,对于学生快速深入地理解其概念是非常有益的。
概念都是用非常严密、精炼的语言对某个事物进行定义、描述,这样才能保证其科学性。但是,对于学习者来说这样的表述往往显得比较晦涩、抽象,因此应当想办法给学生比较直观的表述形式。在教学活动或是在教材中,大量使用各种实例对概念进行解释说明。有的是先给出概念再举些例子,有的是由实例入手引出概念,无论采用哪种形式,都是为了将概念直观的呈现给学习者。从这一点来说,变异理论重视实例的作用,而且明确了如何选择组织实例以提高效率,这对于提高概念教学的效果具有积极的意义。
2.变异理论在“继电保护”教学中的其他作用
除了概念学习外,“继电保护”教学中还存在其他一些难点,如“继电保护”课程与先修课程的衔接,传统保护、微机保护教学内容的取舍,知识的综合运用,与工程实践的结合等。利用变异理论重鉴别、重实例的核心思想,结合“继电保护”课程和学生具体学习情况的特点,可以在教学实践中做一些有益的尝试。
(1)加强“继电保护”课程与先修课程的衔接。“继电保护”课程的先修课程较多,学生只有在充分理解课程之间相互联系的基础上才能顺利由先修课程过渡到“继电保护”课程的学习。然而学生对于先修课程尤其是理论性较强的课程,很难与“继电保护”课程顺利接轨,导致因为先修课程的知识点断链而不能很好的掌握继电保护知识。变异理论非常重视所谓“生产性的学习”,即一个人在某些情境学了一些东西,于是他可以更好地在另一些情境学习其他东西。是否具有“生产性”是判别学习有效性的重要标准。根据这一点,一方面在先修课程学习过程中应当有意识的培养学生的自主学习能力;另一方面当“继电保护”课程教学时,应当有意识的引导学生将前后的学习联系起来,通过组织适当的学习材料和实例,帮助学生理解先修课程知识点与保护课程知识点的共同性与差异性,促进学习迁移的发生。而且,通过“生产性的学习”还能有利于“继电保护”课程内前后知识点之间学习迁移的发生。
(2)促进对知识的深入理解和综合运用能力。通过有意识的组织学习材料、设计教学情境,使学习成为“生产性的学习”,在这个过程中,还应注意培养学生独立学习、解决问题的能力。也就是说,不单使学习是有助于“继电保护”课程的“生产性的学习”,还应当是有助于其他课程乃至今后工作的“生产性的学习”。这无疑会使学生终生受益。
(3)传统保护、微机保护内容的取舍。现在电力系统中广泛使用微机保护装置,传统保护装置基本已被淘汰,这是不是说“继电保护”课程就应当全盘采用微机保护?答案是否定的。根据变异理论,组织学习材料时依据的标准应当是其是否有助于学生对知识的理解。虽然传统保护已逐步退出应用领域,但是对于教学环节仍然是有一定作用的。微机保护中,各种保护原理的实现是依靠软件来完成的,对于初学者来说就像一个黑匣子,不够直观。而传统保护装置各个环节比较明确,有些时候更有助于学生对知识的理解。以三段式电流保护为例,如果是微机保护,学生最终只能看“某某段保护出口跳闸”,对其内部的工作过程不了解。而通过传统的电流保护屏,学生能够直观的看到各个继电器的动作情况,进而可以将动作情况与所学理论相印证,从而更好的理解电流保护。笔者所在高校一直保留传统的三段式电流保护屏,学生通过此实验加深了对概念的理解,取得了不错的效果。另外,传统保护作为实例可以与微机保护相印证,学生通过学习其共同性与差异性可以更好的学习“继电保护”课程。因此,在教学实践中应当以微机保护为主,适当保留传统保护。
(4)与工程实践的结合。“继电保护”课程与工程实践有非常紧密的联系,而且变异理论重视实例,实验本身就是非常好的实例,因此在教学过程中应当非常重视实验环节。通过实验环节可以帮助学生更好的理解课程知识点,比如上述提到的电流保护实验,通过在不同短路点、不同故障类型为学生提供足够的实例,通过各实例的对比使学生迅速深入地理解电流保护。另外在实验体系中既有传统保护又有微机保护,一方面通过两者的比较加深学生对理论的认识,另一方面微机保护实验采用目前现场使用的保护装置,使教学更加贴近工程实际,为学生步入工作岗位打下良好基础。
(5)增加教学互动。传统教学模式以大班教学、教师讲授为主,学生参与程度低,对教学的开展有一定的不利影响。但是在现实教育资源情况下,不可能完全改变此种教育模式。此传统教育模式也并非一无是处,有利于充分利用教学资源,有利于教学计划地按时完成,基本能够照顾到多数同学的学习情况,而且从我国教学传统来看,即使是教师讲解为主,也仍然注重对学生的启发式教学。盲目的师生互动,有可能造成为了互动而互动,并不能提高教学效果。因此,应当立足于现有的教学资源,增加师生有效互动的成分,作为教学环节的有益补充。为了提高互动的效率,可以借鉴变异理论。一方面教师应当合理、高效的组织材料,根据知识特点合理增加互动,提高学生学习积极性,另一方面学生应当有意识的培养自身思维能力,提高学习效率。
三、结论
变异理论是对传统学习迁移理论的突破和发展,特别是强调差异性在学习迁移中所起的重要作用,其提供了一套比较完备的符合教学规律的科学理论。变异理论认为学习过程中不能孤立地理解事物,需要重视事物之间相互联系中的共同性和差异性。同时,变异理论具有良好的教学操作性,便于掌握和应用。本文探讨了“继电保护”课程教学过程中如何合理运用变异理论。“继电保护”课程综合性比较强,与多门先修课程有关,通过变异理论的指导,可以帮助教师和学生有效的组织学习资料,指导学生建立起各课程之间的联系,对于提高课程教学效果和学生学习能力的提高具有非常积极的作用。
参考文献:
[1]沈富根.高中物理变式教学策略的研究[D].上海:华东师范大学,2008.
[2]陈建翔.简论“变异理论”及其对我们的启发[J].江苏教育研究,2009,(1):12-17.
[3]王文静.促进学习迁移的策略研究[J].教育科学,2004,20(2):26-29.
[4]龚少英.学习迁移研究的历史与发展[J].内蒙古师大学报(哲学社会科学版),2001,30(4):47-51.
[5]聂必凯.数学变式教学的探索性研究[D].上海:华东师范大学,2004.
(责任编辑:孙晴)