怎樣消除物理前概念對學(xué)生思維的障礙

樊愛芳

前概念是學(xué)生在接觸科學(xué)知識前，對現(xiàn)實生活現(xiàn)象所形成的經(jīng)驗型概念。而由于中學(xué)生的知識經(jīng)驗有限，辯證思維還不發(fā)達，思維的獨立性和批判性還不成熟，考慮問題容易產(chǎn)生表面性，且往往會被表面現(xiàn)象所迷惑，而看不到事物本質(zhì)。所以易形成一些錯誤的前概念。這些錯誤概念對物理概念的正確形成極為不利，它排斥了科學(xué)概念的建立，是物理教學(xué)低效率的重要原因之一。

在伽利略和牛頓以前，人們對生活經(jīng)驗缺乏科學(xué)分析，認為力是維持物體運動所不可缺少的。由此古希臘哲學(xué)家亞里士多德提出了一個錯誤命題：必須有力作用在物體上物體才運動，沒有力作用，物體就會停下來。這個錯誤一直延續(xù)了2000多年，由此可見前概念對人們認識影響是巨大的。

在物理教學(xué)中，不能忽視學(xué)生大腦中形成的前概念，對正確的應(yīng)加以利用，對錯誤的要認真引導(dǎo)消除，否則正確概念難以形成。

1.加強實物演示，豐富感性認識，有利于消除錯誤前概念，確立正確概念

中學(xué)生的抽象思維在很大程度上屬經(jīng)驗型，需要感性經(jīng)驗支持．因此教學(xué)中應(yīng)了解學(xué)生的實際，通過實物演示消除錯誤概念。

太陽曝曬下的木塊和金屬塊的溫度如何？學(xué)生最容易根據(jù)自己的感覺，認為金屬塊溫度高，形成錯誤認識．所以只有通過實驗測定后，使學(xué)生認識到自己感覺的錯誤，才能消除錯誤前概念，否則任何講授都是蒼白無力的。

由于學(xué)生思維帶有一定的片面性和表面性，他們往往以物質(zhì)外部的非本質(zhì)的屬性作為依據(jù)，形成錯誤認識。

如學(xué)生認為馬拉車前進是馬拉車的力大于車拉馬的力，從而對牛頓第三定律產(chǎn)生懷疑。所以教學(xué)中針對這種問題設(shè)計一個實驗：2個滑塊，2個輕質(zhì)彈簧秤，使一個彈簧秤兩端分別固定在兩滑塊上，用另一彈簧秤拉動連在一起的木塊，去演示使一物塊前進時，另一物塊同時前進，通過彈簧秤顯示兩物塊之間相互作用力，這樣就可以排除學(xué)生形成的錯誤認識，進一步理解牛頓第三定律。

在“自由落體”一節(jié)教學(xué)中，學(xué)生對任何物體做自由落體運動從同一高度豎直落下時，不同的物體將同時落地很難想象。因此教學(xué)中應(yīng)強調(diào)“自由落體運動”是指在只受重力作用下的豎直下落運動，但在實驗中，不可避免地受到空氣等阻力影響，結(jié)果當(dāng)然不會完美。

當(dāng)然，更重要的是做好演示實驗也就是要重復(fù)“伽利略斜塔實驗”，使學(xué)生建立密度和重力都不相同的物體在空氣中，從同一高度落下，快慢幾乎一樣的事實，然后對自由落體運動加以分析、研究。

所以，抓住中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思維特點，充分利用實物演示及創(chuàng)造條件進行實物演示，積極消除學(xué)生的錯誤前概念，對提高物理學(xué)習(xí)效果是重要的。

2.重視物理模型的運用，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力，消除學(xué)生思維障礙

物理模型模型是物理學(xué)中對實際問題忽略次要因素、突出主要因素經(jīng)過科學(xué)抽象而建立的新的物理形象。

通過運用物理模型可以突出重點，抓住本質(zhì)特征和屬性，可以消除學(xué)生思維方面的片面性和表面性，提高學(xué)生思維的獨立性、批判性和創(chuàng)造性，從而使學(xué)生能夠?qū)ψ约簭纳钪行纬傻臉闼匚锢砀拍罘治鰠^(qū)別，拋棄錯誤概念，形成科學(xué)概念。

如：伽利略在研究運動的原因并指出，亞里士多德觀點的錯誤時，設(shè)想的“理想實驗”就是建立了一個沒有摩擦的光滑軌道的物理模型。在“洛侖茲力”教學(xué)中，對于洛侖茲力公式的推導(dǎo)，其中Ｉ＝ｎｑｖ是難點。但在建立導(dǎo)線中電流流動的微觀圖象的物理模型后，問題便簡潔多了。

在“分子間的相互作用力”一節(jié)教學(xué)中，由于分子與分子間距離關(guān)系比較抽象，物體中獨立的分子看不見，因此給教學(xué)帶來一定的困難。但通過運用宏觀物體建立物理模型，便使抽象的分子及分子力形象化、具體化，很好地啟發(fā)了學(xué)生的認識和理解，收到較好的教學(xué)效果。要充分運用或創(chuàng)造條件，運用物理模型，從而為大面積提高教學(xué)質(zhì)量打好基礎(chǔ)。

就思維發(fā)展來說，學(xué)生“在活動中產(chǎn)生的新需要和原有思維結(jié)構(gòu)之間的矛盾，這是思維活動的內(nèi)因或內(nèi)部矛盾，也就是思維發(fā)展的動力?！杯h(huán)境和教育只是學(xué)生思維發(fā)展的外因。

作為中學(xué)生，其主導(dǎo)活動是學(xué)習(xí)。而學(xué)習(xí)是在教師指導(dǎo)下有目的、有計劃、有系統(tǒng)的掌握知識技能和行為規(guī)范的活動，是一種社會義務(wù)，從某種意義來說，還帶有一定的強制性。它對學(xué)生思維發(fā)展起著主導(dǎo)作用。主要表現(xiàn)在學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)動機和學(xué)習(xí)興趣對思維發(fā)展的影響上，即學(xué)習(xí)內(nèi)容的變化，學(xué)習(xí)動機的發(fā)展和學(xué)習(xí)興趣的增進，直接推動著學(xué)生思維的發(fā)展。

學(xué)生思維發(fā)展的過程包含著“量變”和“質(zhì)變”兩個方面。學(xué)生知識的領(lǐng)會和積累，技能的掌握是思維發(fā)展的“量變”過程；而在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)的智力或思維的比較明顯的、穩(wěn)定的發(fā)展，則是心理發(fā)展的“質(zhì)變”。教師的責(zé)任就是要以學(xué)習(xí)的難度為依據(jù)，安排適當(dāng)教材，選好教法，以適合他們原有的心理水平并能引起他們的學(xué)習(xí)需要，成為積極思考和促使思維發(fā)展的內(nèi)部矛盾。創(chuàng)造條件促進思維發(fā)展中的“量變”和“質(zhì)變”過程。

應(yīng)該看到，這兩個過程是緊密聯(lián)系的，缺一不可的。教育并不能立刻直接地引起學(xué)生思維的發(fā)展，它必須以學(xué)生對知識的領(lǐng)會和掌握技能為中間環(huán)節(jié)。而智力、思維的發(fā)展又是在掌握和運用知識、技能的過程中才能完成的。沒有這個“中介”，智力、思維是無法得到發(fā)展的。

但是教師教學(xué)的著重點應(yīng)是通過運用知識武裝學(xué)生的頭腦，同時給予他們方法，引導(dǎo)他們有的放矢地進行適當(dāng)?shù)木毩?xí)，促進他們的思維或智力盡快地提高和發(fā)展，不斷地發(fā)生“質(zhì)”的變化。這也就是學(xué)生思維結(jié)構(gòu)的“質(zhì)變”過程或稱“內(nèi)化”過程。