初中物理前概念教學(xué)策略

摘 要： 根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，前概念可以同化或順應(yīng)轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念。本文有針對性地提出了前概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略：了解學(xué)生的前概念；通過探究實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，促進(jìn)學(xué)生建立科學(xué)概念；利用合作方式解決認(rèn)識(shí)沖突，鞏固科學(xué)概念。

關(guān)鍵詞： 初中物理教學(xué) 前概念 電學(xué)概念 教學(xué)策略

一般情況下，學(xué)生在沒有正式接受科學(xué)概念教育之前，通過長期的生活經(jīng)驗(yàn)積累與學(xué)習(xí)，已經(jīng)對相關(guān)知識(shí)有了一定的認(rèn)識(shí)，這種未經(jīng)專門教學(xué)所形成的概念稱為“前概念”。例如，從生活經(jīng)驗(yàn)可知，物體運(yùn)動(dòng)是由于受到力的作用，如果物體不受力，就會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)。這種認(rèn)識(shí)是學(xué)生長期的生活經(jīng)驗(yàn)所形成的力與運(yùn)動(dòng)的前概念，但與要學(xué)習(xí)的牛頓第一定律相悖，會(huì)影響學(xué)生對牛頓第一定律的理解。當(dāng)然，有些生活經(jīng)驗(yàn)有利于科學(xué)概念的學(xué)習(xí)。例如，從同一高度自由下落的不同物體，質(zhì)量越大，對地面做功越多，有利于重力勢能的學(xué)習(xí)。

總之，有的前概念利于科學(xué)概念學(xué)習(xí)，有的阻礙科學(xué)概念學(xué)習(xí)。對學(xué)生已知的知識(shí)我們要利用好，對于學(xué)生難理解的要找好對策，這樣有利于課堂教學(xué)效率的提高。根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，對前概念和新知一致的，將新知納入前概念進(jìn)行同化，以豐富原有的圖式。對前概念和新知產(chǎn)生沖突的，用新知破除前概念，使原圖式能順應(yīng)新知，從而建構(gòu)新的認(rèn)知圖式。本文以初中物理中的電學(xué)概念為例闡述前概念的教學(xué)策略。

一、教師要樹立建構(gòu)主義教學(xué)意識(shí)，了解學(xué)生的前概念。

建構(gòu)主義認(rèn)為：個(gè)體的學(xué)習(xí)過程是個(gè)體主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過程。在這過程中，個(gè)體通過已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)對輸入的信息主動(dòng)地進(jìn)行選擇和加工，從而建構(gòu)自己對信息的理解。因此學(xué)生已有的認(rèn)識(shí)對即將學(xué)習(xí)的科學(xué)概念有重要的影響。在物理課堂教學(xué)中，許多老師習(xí)慣把學(xué)生當(dāng)成知識(shí)的容器，給學(xué)生灌輸新知。這樣教出的學(xué)生在某些問題上就會(huì)出現(xiàn)“兩張皮”現(xiàn)象，學(xué)生表面上掌握了新的概念和規(guī)律，頭腦里還保留著對這些問題的原有錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，也就是學(xué)生表面接受了新的科學(xué)概念，但對問題的認(rèn)識(shí)能力沒有根本改變。于是學(xué)生在解決熟悉的問題時(shí)會(huì)利用新知，但遇到陌生問題時(shí)，還是用前概念解決問題。

比如，學(xué)生學(xué)完串聯(lián)電路的電流規(guī)律后，如果直接問串聯(lián)的兩個(gè)燈泡電流大小關(guān)系，學(xué)生就會(huì)回答：兩個(gè)燈泡電流相同。但如果說串聯(lián)電路中的兩個(gè)燈泡，L■比L■亮，則通過哪盞燈的電流大，多數(shù)學(xué)生回答L■的電流大。從后一種問題的回答反映出學(xué)生的前概念仍然存在，學(xué)生的頭腦里前概念和科學(xué)概念并存，說明學(xué)生缺少主動(dòng)構(gòu)建串聯(lián)電路的電流規(guī)律的過程，所以部分學(xué)生只勉強(qiáng)地接受了電流規(guī)律的科學(xué)結(jié)論，并沒有真正理解規(guī)律。

因此教師教學(xué)前要了解學(xué)生的前概念，只有根除學(xué)生前概念，才能構(gòu)建科學(xué)概念。要了解前概念，可以根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)預(yù)測學(xué)生認(rèn)識(shí)新知的大致情況：哪些學(xué)生易于接受，哪些學(xué)生難以接受。僅憑教學(xué)經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因?yàn)閷W(xué)生的思維特點(diǎn)成人不一樣，老師的思維能力一般要高于學(xué)生，不同的學(xué)生認(rèn)識(shí)上也有差別，所以教師還要和學(xué)生接觸，了解學(xué)生已有的前概念，可以進(jìn)行前概念調(diào)查測試了解學(xué)生的想法。比如：在學(xué)生還沒開始學(xué)習(xí)串聯(lián)電路電流規(guī)律前，要了解學(xué)生對串聯(lián)在電路中兩個(gè)燈泡電流大小的認(rèn)識(shí)?？梢酝ㄟ^如下測試：如圖，閉合開關(guān)S后，你認(rèn)為通過燈泡L■和L■電流哪個(gè)較大，還是一樣大，并說出理由。

學(xué)生的回答大致有以下幾種情況：

4.一樣大，電路中只有一條路徑，電流通過的各處大小應(yīng)該一樣。

從學(xué)生的回答可以看出：學(xué)生對串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)有不同的認(rèn)識(shí)，這些認(rèn)識(shí)就來源于自己的前概念。這些認(rèn)識(shí)中第4種情況最利于新知的學(xué)習(xí)，其余的認(rèn)識(shí)都多少阻礙了學(xué)生對電流規(guī)律的理解。如果教學(xué)中只是簡單地傳授給學(xué)生電流規(guī)律的正確結(jié)論，而沒有解決學(xué)生的原有錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建科學(xué)概念，則學(xué)生遇到稍加變換的類似問題，或時(shí)間一長，還會(huì)用根深蒂固的前概念回答問題。所以要改變學(xué)生的認(rèn)識(shí)，教師教學(xué)前要了解學(xué)生的前概念，找準(zhǔn)對策幫助學(xué)生建立科學(xué)概念。

二、通過探究實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，促使學(xué)生將前概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念。

物理實(shí)驗(yàn)具有直觀、形象、印象深刻等特點(diǎn)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的各種感官，增大學(xué)生對物理信息的感知量，使學(xué)生對物理事實(shí)產(chǎn)生明確、具體的認(rèn)識(shí)。因此在了解學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到前概念不合理的地方，從而讓學(xué)生接受科學(xué)的物理概念。

例如，在探究串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)時(shí)，老師在基本了解學(xué)生前概念基礎(chǔ)上，通過提問，讓學(xué)生提出猜想，再引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，從而激起學(xué)生探究問題的欲望。由于實(shí)驗(yàn)比較L■和L■電流大小，學(xué)生自然會(huì)想到測量如圖所示A、B、C三處電流。然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)，通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與自己之前的想法不一樣，原來的想法就會(huì)動(dòng)搖，因?yàn)樵瓉淼恼J(rèn)識(shí)不能解釋實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，促使他們對前概念做出調(diào)整和改造，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)概念的重新建構(gòu)。

三、通過師生、生生間的合作、交流與討論，解決認(rèn)識(shí)沖突，建立科學(xué)概念。

建構(gòu)主義提倡合作的學(xué)習(xí)模式，每個(gè)人都以自己的經(jīng)驗(yàn)為背景建構(gòu)對事物的理解，因此只能理解事物的某些方面，很難對問題有全面正確的理解。在教學(xué)中教師要?jiǎng)?chuàng)造條件讓學(xué)生多交流，由于學(xué)生的心理年齡比較接近，彼此更容易接受對方的觀點(diǎn)，彌補(bǔ)認(rèn)識(shí)的不足。再通過師生交流使老師看到學(xué)生對各種現(xiàn)象的理解，以便及時(shí)糾正學(xué)生不正確的認(rèn)識(shí)，這樣通過大家的交流促使學(xué)生更全面地理解科學(xué)概念。

例如，在探究“小燈泡亮度由什么因素決定”時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩個(gè)規(guī)格不同的燈泡串聯(lián)時(shí)，電壓大的燈泡較亮；并聯(lián)時(shí)電流大的燈泡較亮。于是學(xué)生就會(huì)有如下認(rèn)識(shí)：一部分學(xué)生認(rèn)為燈泡的亮度由通過燈泡的電流大小決定；一部分學(xué)生認(rèn)為燈泡的亮度由加在燈泡的兩端電壓決定。這個(gè)問題可以讓學(xué)生展開討論，認(rèn)為由電流因素決定的同學(xué)會(huì)舉例說明自己的正確性，相反認(rèn)為由電壓因素決定的同學(xué)會(huì)舉反例說明對方的不合理。在彼此的觀點(diǎn)交流和爭論中學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)自己的觀點(diǎn)有不妥的地方，認(rèn)識(shí)上有沖突，于是就想尋求更合理的解釋。

在學(xué)生交流之后，老師要明確指出小燈泡亮度不能簡單地說是由電流或電壓決定，此時(shí)學(xué)生能夠接受老師的觀點(diǎn)。老師還要進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考：如果兩個(gè)燈泡分別接在不同的電路中，通過燈泡的電流和加在其兩端的電壓都不相同時(shí)，怎樣比較兩個(gè)燈泡的亮度？通過討論交流，最后在老師指導(dǎo)下測量小燈泡不同亮度時(shí)的電流和電壓，通過比較燈的實(shí)際功率與燈的亮度關(guān)系，學(xué)生就會(huì)建立燈泡的亮度是由燈的實(shí)際功率決定的科學(xué)概念，同時(shí)也意識(shí)到原來認(rèn)識(shí)的不全面性。為了鞏固概念可以讓學(xué)生嘗試用科學(xué)概念解決前概念不能解決的問題，讓他們對科學(xué)概念的有效性有更深刻的體會(huì)和認(rèn)識(shí)。

總之，在教學(xué)物理新知時(shí)，教師不能采用填鴨式教育，要先了解學(xué)生在學(xué)習(xí)新知前已經(jīng)知道了什么，利用學(xué)生已有的知識(shí)進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生的前概念順利同化或順應(yīng)為科學(xué)概念，從而提高學(xué)生的認(rèn)知水平。

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