突破物理前概念的教學(xué)策略

潘建峰

有這樣一則童話故事：有一條魚，它很想了解陸地上發(fā)生的事，就問青蛙，青蛙描述了陸地上的各種東西：鳥、牛、人。于是，魚根據(jù)青蛙說的做出想象：人被想象為用魚尾巴走路的魚、鳥是長(zhǎng)著翅膀的魚、奶牛是長(zhǎng)著乳房的魚。魚對(duì)每一樣?xùn)|西的描述作了圖畫表征，但是每一樣?xùn)|西都帶有魚的形狀，這就是前概念。

“魚就是魚”這個(gè)故事讓我深受啟發(fā)：學(xué)習(xí)總是建立在學(xué)習(xí)者原有的基礎(chǔ)之上。在教學(xué)中我們經(jīng)常抱怨學(xué)生“不用心”“記不住”等，其實(shí)是我們忽略了學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理之前并不是一張白紙，在學(xué)習(xí)之前或多或少對(duì)物理中的一些現(xiàn)象或規(guī)律已經(jīng)有了自己的經(jīng)驗(yàn)，有了自己的思維方式。如對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，學(xué)生認(rèn)為輕的物體下落慢，重的物體下落慢。還有在學(xué)習(xí)摩擦力之前，學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為摩擦力是阻力，而學(xué)過之后學(xué)生會(huì)知道摩擦力不一定是阻力。所謂前概念，是指學(xué)生在沒有接受正式的物理學(xué)教育以前，通過自己的觀察、體驗(yàn)和思考，形成的對(duì)各種物理現(xiàn)象與物理過程的理解和認(rèn)識(shí)。學(xué)生的前概念對(duì)物理教學(xué)的影響極大，有的物理概念即使教師講過許多遍，學(xué)生仍弄不清楚。教師應(yīng)研究前概念的特征，重建學(xué)生的知識(shí)體系，提出前概念轉(zhuǎn)變策略，這對(duì)于物理教學(xué)有一定的意義。

根據(jù)概念突出的頑固性特點(diǎn)和概念轉(zhuǎn)變發(fā)生的條件，在教學(xué)過程中，教師如果草率地用所謂的正確觀點(diǎn)覆蓋學(xué)生原有的想法，那么教學(xué)效果就可想而知。科學(xué)的教學(xué)過程應(yīng)該是正確觀點(diǎn)和錯(cuò)誤觀點(diǎn)發(fā)生交互作用，根據(jù)兩者的優(yōu)勢(shì)及局限性進(jìn)行相互協(xié)調(diào)的過程。因此，在進(jìn)行科學(xué)的概念教學(xué)之前，首先要了解清楚學(xué)生原有的對(duì)某一概念的認(rèn)知水平及相異構(gòu)想情況，并采用科學(xué)的教學(xué)手段，使學(xué)生有效地轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤的物理前概念，進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)?？梢赃M(jìn)行如下嘗試：

1.進(jìn)行教學(xué)前測(cè)

學(xué)生頭腦中的圖式是在潛移默化中形成的，因此具有隱蔽性，平時(shí)一般不會(huì)清晰地呈現(xiàn)在腦海里。因此，教師在教授新知識(shí)之前，應(yīng)采用診斷性測(cè)試等方式，了解學(xué)生的原認(rèn)知結(jié)構(gòu)。這樣做對(duì)教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”都有重要意義。對(duì)“教”的意義可用奧蘇伯爾的一句名言概括：“如果我不得不把全部教育心理學(xué)還原為一條原理的話，我將會(huì)說，影響學(xué)習(xí)的唯一的最重要的因素是了解學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么?！钡拇_，在教授新概念之前，教師只有充分了解學(xué)生已有的認(rèn)知情況，尤其是與新概念有密切關(guān)系的已有概念和原理的認(rèn)識(shí)，才能選擇有效的教學(xué)策略和方法，進(jìn)行有的放矢的教學(xué)。對(duì)“學(xué)”的意義在于，一方面通過教學(xué)前測(cè)或者提問，激活學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)圖式，讓它從隱蔽之處呈現(xiàn)出來，這樣就為學(xué)生的重新建構(gòu)提供了基礎(chǔ)框架，學(xué)生可以根據(jù)自己原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行同化和順應(yīng)獲得新概念的學(xué)習(xí)，以避免在大腦一片空白的情況下進(jìn)行無(wú)意義的接受式學(xué)習(xí)。另一方面進(jìn)行教學(xué)前測(cè)并及時(shí)反饋，能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。學(xué)生習(xí)慣于用原有圖式進(jìn)行問題解決，當(dāng)教師給予錯(cuò)誤答案的反饋信息時(shí)，會(huì)嚴(yán)重打擊他們的原有認(rèn)知圖式。反饋結(jié)果會(huì)使學(xué)生對(duì)一些現(xiàn)象感到困惑甚至出現(xiàn)反叛情緒，如：“我哪里錯(cuò)了？我有事實(shí)作為依據(jù)的！”“如果答案錯(cuò)誤的話，老師你對(duì)這個(gè)現(xiàn)象又將如何解釋？”此時(shí)大腦無(wú)比興奮，內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)非常強(qiáng)烈，用原有認(rèn)知圖式進(jìn)行問題解決的失敗促使他們迫切地想知道原由，甚至想用自己所認(rèn)為的事實(shí)推翻教師的結(jié)論。在這樣的氛圍中，教師絞盡腦汁地要求學(xué)生注意力集中，認(rèn)真聽課認(rèn)真思考就完全沒有必要。

2.組織情境教學(xué)

讓學(xué)生在與實(shí)際情況相類似的教學(xué)情境中修正錯(cuò)誤想法是幫助他們獲得科學(xué)概念的最佳途徑。學(xué)生頭腦中的前概念大多是在生活的具體情境中建立起來的，用他們獲得前概念的真實(shí)問題作為實(shí)例，會(huì)產(chǎn)生真實(shí)感和親切感。實(shí)踐證明，教學(xué)中用以下思路完成真實(shí)性任務(wù)能有效地轉(zhuǎn)變前概念：選擇真實(shí)性任務(wù)或創(chuàng)設(shè)類似的情境；讓學(xué)生根據(jù)自己的理解，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)或問題的結(jié)果；讓他們用自己的前概念對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行解釋，并為自己的前概念進(jìn)行辯護(hù)，從而引起思維結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突，并強(qiáng)烈意識(shí)到前概念的存在；教師選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)進(jìn)行參與，并步步引導(dǎo)他們用正確的物理概念解釋問題。如果急于求成，一下子就讓學(xué)生面對(duì)課本上的“真理”，往往只能適得其反。

3.開展合作學(xué)習(xí)

每個(gè)學(xué)生進(jìn)入課堂時(shí)都帶著自己對(duì)世界或者自然現(xiàn)象的看法，他們僅在已經(jīng)存在的東西與新的知識(shí)和信念發(fā)生聯(lián)系的時(shí)候才會(huì)形成新的理解。合作學(xué)習(xí)旨在挑戰(zhàn)他們已有的概念并引導(dǎo)他們?cè)诒匾臅r(shí)候修正他們的前概念。每個(gè)人都在以自己的經(jīng)驗(yàn)為背景建構(gòu)自己對(duì)事物和現(xiàn)象的理解，因此只能理解到事物的某些方面，不存在唯一正確的全面的理解。合作學(xué)習(xí)可以克服個(gè)體知覺系統(tǒng)的局限性，學(xué)生與學(xué)生之間通過合作、交流與討論，使他們超越自己原來狹隘的認(rèn)識(shí)，了解彼此的見解，了解不同觀點(diǎn)的基礎(chǔ)。而且，在合作學(xué)習(xí)中，每個(gè)學(xué)生都是積極的參與者，在自由平等、相互信任的氣氛中最適宜表達(dá)各種荒誕的觀念，這些荒誕的觀念有些是自相矛盾的，在激烈的爭(zhēng)論和積極的思考中，常常會(huì)促使他們認(rèn)識(shí)到自己原有認(rèn)識(shí)的片面性和不合理之處并萌發(fā)一些新的猜想，這些猜想往往已經(jīng)走進(jìn)真理的邊緣。此時(shí)，教師也可以作為合作學(xué)習(xí)的一分子參與討論。當(dāng)積極的學(xué)習(xí)發(fā)生的時(shí)候，教師參與討論的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于直接提供正確答案。

4.重視探究與體驗(yàn)

概念的形成和發(fā)展過程對(duì)于每個(gè)學(xué)生來說都是不一樣的，因此在教學(xué)過程中要盡可能地讓每個(gè)學(xué)生依據(jù)自己獨(dú)特的發(fā)展方式進(jìn)行科學(xué)概念的學(xué)習(xí)。探究式教學(xué)為每個(gè)學(xué)生提供了通過各種途徑形成概念的條件，滿足了每一個(gè)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究問題的天性。學(xué)生可以從所要探究的概念出發(fā)，通過閱讀課本或查閱有關(guān)資料或與同學(xué)老師之間的相互交流，收集有關(guān)的材料，并通過自己對(duì)材料的分析提出主觀的猜想并親自動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。在探究過程中，通過豐富的體驗(yàn)和感悟逐步糾正一些錯(cuò)誤的觀念和看法，為獲得科學(xué)概念提供有力的心理支柱。

總之，前物理概念廣泛存在而且根深蒂固，對(duì)物理教學(xué)有著很大的影響。因此，在物理教學(xué)過程中，教師應(yīng)首先了解清楚學(xué)生原有的對(duì)某一概念的認(rèn)知水平及相異構(gòu)想情況，并采用科學(xué)的教學(xué)手段，發(fā)揮前物理概念的積極作用，有效地轉(zhuǎn)變其中錯(cuò)誤的前物理概念，減少前物理概念對(duì)物理教學(xué)的不利因素，進(jìn)行有意義的科學(xué)物理概念教學(xué)，從而提高中學(xué)物理教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

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