三、教学策略之二：促进建构活动，提供具体类比

一旦学生产生了认知冲突，认识到他们的心理模型是有瑕疵的，下一步就应该进行各种建构活动，创建新模型。在这一过程的教学中教师应促进学生进行各种建构活动，提供具体的类比，帮助他们建立正确的新模型。学生的建构活动有推论（其中包括自我解释）、提问、回答问题、解释、总结等等，这些建构活动将有助于概念改变。Chi^[3]让学生学习陈述性知识──人类的双循环系统时，14名八年级的学生没有受过任何集中训练，仅在读完每一句文字后，进行自我解释，而另外十名学生读同一文本两次。开始时多数学生带有单循环的心理模型，而在学习文本后促进自我解释组有更多的学生获得了双循环模型，同在促进自我解释组中高自我解释的学生比低自我解释的学生能够更深入地理解文本。可见促进建构活动将有助于学生心理模型的建构。

按照Posner等人的观点，新模型必须是可理解的（新模型必须明白、清晰、具有内在的一致性，学生能容易地理解它）、合理的（新模型是一种可能的替代模型，学生所使用的数据知识应与新模型相符）、有效的（即新模型必须比旧模型在有用性上更可取，学生并能在新的情境中使用该模型）。^[8]那么怎样才能更好地理解新物理系统呢？Gentner提出学生要把新系统与熟悉的系统联系起来，由此理解新系统是如何运作的。^[9]其实，很长时间以来科学教学的策略之一就是将要学的新现象比拟成另一熟悉的现象，这是由于科学教学常涉及理解一些无法直接观察到的事物，因此参照某些可观察到的事物或曾有体验的事情能够更好地促进理解。例如，有时人们把电流比拟为水流系统，在这个系统中电线像水管，电子像水，电池像水泵，而电阻像水管中窄的部分，有时人们把电流比做通过走廊的人流。在科学教育中类比的使用相当流行，美国《化学教育杂志》中曾辟有“应用与类比”定期专栏。

类比已明确地用于帮助学生克服一些错误概念，尤其是在一些常见的错误概念中，使用“桥式”（bridge）类比有很好的效果。在没有学习牛顿第一定律时，多数学生认为桌子不会对置于其上的书施加向上的力，但他们相信在用自己的手向下压弹簧时，弹簧会发力，仅以弹簧充当类比，通常不能起到改变学生错误概念的作用，但使用某种既含原事例（桌子上的书）又含类比事例（手按弹簧）的中间类比（在有弹性的泡沫垫上的书），能够收到更好的教学效果。

类比很难完美无缺，因此在使用类比时总会暴露出某些问题。例如太阳系与原子相类比，这样可能有助于学生构想原子中的电子与原子核的关系，但同时也可能会使学生做出并不确切的推论。某个学生可能会猜想，既然行星与太阳间存在重力吸引，那么在电子与原子核之间也可能存有这种吸引力；电子是在单一的平面上围绕着原子核运动的。这些显然是错误概念。因此类比可能对学生有帮助，但也可能会误导学生。在有些情况下，学生可能过分地拓展类比，建构一些不正确的概念。例如，在日常生活中有这样一个例子，许多人会认为恒温加热器在加热房间时像水龙头一样操作，只要将刻度盘的指针调得更高，房间便会热得更快。因此，为了防备类比的过分扩大或误用，在教学中应引介多方面类比。

可见，好的类比应具有更显著的语义上的相似性，结构上的对应性，以及实用上的相关性。类比能引发学生对主题的思考，但也应明确比喻的局限性。教师应当指出类比在何处是不适用的，不确切的。此外，教师应尽量使用学生熟悉的那些事物作类比，应清晰地表明类比之间在语义和结构上的相互对应。总之，无论促进学生的建构活动，还是提供相似而具体的模型作类比，都能帮助学生替换不正确的心理模型，建构正确的新模型。