初中物理前概念的成因及轉(zhuǎn)化策略

徐靜

摘 要： 學(xué)生從出生開(kāi)始就在對(duì)這個(gè)世界進(jìn)行著自我探索，并在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生一些對(duì)日常生活的看法和觀點(diǎn)，這就是前概念。它具有一定的特點(diǎn)，并對(duì)實(shí)際教育教學(xué)活動(dòng)有一定的正面和負(fù)面影響。因此，在教學(xué)過(guò)程中，要正視其負(fù)面影響，利用其提供的感性認(rèn)識(shí)，服務(wù)于正確知識(shí)概念的構(gòu)建。

關(guān)鍵詞： 初中物理 前概念 認(rèn)知 轉(zhuǎn)化策略

每個(gè)人從出生開(kāi)始就對(duì)周?chē)沫h(huán)境進(jìn)行自我探索，適應(yīng)環(huán)境。在探索過(guò)程中，會(huì)對(duì)環(huán)境的每一個(gè)方面衍生出自己的認(rèn)知模式，對(duì)周?chē)氖挛锖同F(xiàn)象產(chǎn)生一種非本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，這種認(rèn)識(shí)就是我們所說(shuō)的前概念。由于前概念是學(xué)生觀察到生活中的事物和現(xiàn)象而自我總結(jié)歸納得到的，因此具有抽象和復(fù)雜的特點(diǎn)。在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中，學(xué)生學(xué)到的概念大多是表面的、膚淺的、與科學(xué)相悖的，這些概念對(duì)理解正確的物理概念會(huì)產(chǎn)生一定的阻礙作用，但這些生活中的感性認(rèn)識(shí)，又是物理學(xué)習(xí)中所必需的。因此正確剖析前概念，對(duì)物理教學(xué)有重要影響。

一、初中生前概念的調(diào)查[1]

力學(xué)部分，學(xué)生對(duì)速度、時(shí)間、路程之間的關(guān)系有所了解，對(duì)于長(zhǎng)度和時(shí)間的也能進(jìn)行粗略測(cè)量。對(duì)“質(zhì)量”和“重量”的概念混淆，認(rèn)為物理學(xué)中的“力”就是生活中的“力氣”。不能很好地理解“力的作用是相互的”，認(rèn)為拔河時(shí)勝利的隊(duì)伍的拉力大于另一隊(duì)。

聲學(xué)部分，絕大多數(shù)同學(xué)對(duì)聲音的特性有一定了解，并能夠進(jìn)行區(qū)分，但是對(duì)于笛子、蕭這類(lèi)管樂(lè)器的聲源不能夠正確判斷。

光學(xué)部分，學(xué)生通過(guò)觀察夜空中射燈的傳播路徑，能夠知道光是沿直線傳播的，但是并不知道光直線傳播的條件，不能夠解釋筷子插入水中變彎、海市蜃樓，但對(duì)于這兩個(gè)現(xiàn)象是有一定感性認(rèn)識(shí)的。

熱學(xué)部分，學(xué)生對(duì)生活中冰、霜、雪、雹的狀態(tài)非常清楚，但對(duì)“霧”、燒開(kāi)水冒的“白氣”的狀態(tài)出現(xiàn)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，他們往往認(rèn)為是水蒸氣。對(duì)于物質(zhì)比熱容的學(xué)習(xí)中，通常認(rèn)為物質(zhì)吸熱升溫快的吸熱能力強(qiáng)。

電學(xué)部分，學(xué)生對(duì)于兩種電荷之間的相互作用有正確的認(rèn)識(shí)，但是對(duì)于電壓、電流很難理解。

二、前概念的成因[2]

1.日常生活經(jīng)驗(yàn)先入為主產(chǎn)生前概念。

學(xué)生在進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)前并不是一張白紙，他們帶著各自的生活經(jīng)驗(yàn)，并且憑著這些經(jīng)驗(yàn)，以它們?yōu)榛A(chǔ)理解課堂中學(xué)習(xí)的內(nèi)容。但是這些經(jīng)驗(yàn)常常是表面的、膚淺的，甚至有些是與科學(xué)結(jié)論相悖的。學(xué)生帶著這些感性認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知沖突，但是學(xué)生對(duì)于這些錯(cuò)誤的前概念是根深蒂固的，對(duì)正確知識(shí)的建構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)困難。

例如學(xué)生通常會(huì)認(rèn)為重的東西比輕的東西下落的速度快，鐵比棉花重，車(chē)?yán)粍?dòng)是因?yàn)槔π∮谀Σ亮Φ木壒省?/p>

2.知識(shí)負(fù)遷移。

物理學(xué)中有許多的規(guī)律，通?？梢岳靡粋€(gè)公式概括。學(xué)生對(duì)于公式并不陌生，但是學(xué)生通常會(huì)用數(shù)學(xué)的理解方式理解物理公式。例如，數(shù)學(xué)上，認(rèn)為y與x成正比，則認(rèn)為y與x成反比。遷移到物理學(xué)中，學(xué)生通常會(huì)認(rèn)為ρ與m成正比，與v成反比，但實(shí)際上，密度是物質(zhì)的一種基本屬性，與質(zhì)量、體積無(wú)關(guān)。

3.概念理解不全面。

概念應(yīng)該從根本上理解，但是考慮到初中生智力發(fā)展的情況，抽象思維的能力，有些知識(shí)只做初步認(rèn)識(shí)，并不深入講解，這就導(dǎo)致學(xué)生不能從根本上了解概念提出的原因，而產(chǎn)生片面理解。例如：只適用于純電阻電路，對(duì)于有電動(dòng)機(jī)工作的電路并不適用，但學(xué)生遇到這種電路問(wèn)題仍會(huì)信手拈來(lái)。

三、課堂有效結(jié)構(gòu)“前概念”策略

1.設(shè)計(jì)趣味實(shí)驗(yàn)，眼見(jiàn)為實(shí)[3]。

學(xué)生對(duì)前概念深信不疑，就是因?yàn)閷W(xué)生在生活中見(jiàn)過(guò)類(lèi)似現(xiàn)象，所以印象深刻。教師要利用理論知識(shí)分析學(xué)生錯(cuò)誤的原因，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠再次見(jiàn)證正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過(guò)親眼見(jiàn)證，直接體驗(yàn)，進(jìn)而接受事實(shí)，使學(xué)生對(duì)錯(cuò)誤的物理前概念與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生思想沖突。這種沖突越是強(qiáng)烈，學(xué)生越是不能用先前的理論解釋?zhuān)邮苷_知識(shí)的渴望就越是強(qiáng)烈。

例如：冬天，學(xué)生通常認(rèn)為金屬塊的溫度比木塊的溫度低，因?yàn)橛檬置饘賶K感到?jīng)觥？梢宰寣W(xué)生利用溫度計(jì)測(cè)量金屬塊和木塊表面的溫度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)溫度是相同的，使學(xué)生了解感覺(jué)有時(shí)并不可靠。眼見(jiàn)溫度計(jì)的示數(shù)，學(xué)生才會(huì)放棄已有經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建正確認(rèn)識(shí)，否則任何講授、分析都會(huì)顯得蒼白無(wú)力。

2.設(shè)計(jì)階梯問(wèn)題。

課堂中問(wèn)題的選擇與提問(wèn)的方式，對(duì)學(xué)生知識(shí)的掌握起著重要的作用，課堂提問(wèn)應(yīng)該突出層次性和系統(tǒng)性[4]。通過(guò)提問(wèn)方式讓學(xué)生放下心理負(fù)擔(dān)，進(jìn)入教師設(shè)計(jì)好的教學(xué)情境，引發(fā)與原先認(rèn)知的沖突。讓學(xué)生體會(huì)到利用先前經(jīng)驗(yàn)無(wú)法解釋現(xiàn)有問(wèn)題，引發(fā)對(duì)前概念的反思，認(rèn)識(shí)到其片面性和錯(cuò)誤的原因，從而建構(gòu)正確的理論體系。

前概念對(duì)于中學(xué)生來(lái)講，先入為主，所以根深蒂固，生命力強(qiáng)。中學(xué)生帶著前概念進(jìn)入物理課堂，這是物理教學(xué)中的正常情況。但并不是所有的前概念對(duì)課堂知識(shí)的理解都會(huì)產(chǎn)生困難，有些正確的前概念反而能夠幫助學(xué)生理解課堂中的內(nèi)容。比如，冬天早晨窗戶(hù)上有一層水珠，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生知道，水珠是產(chǎn)生在窗戶(hù)內(nèi)表面的，這樣學(xué)生對(duì)液化的知識(shí)能夠有更深入理解。

我們應(yīng)當(dāng)正確、全面地理解前概念給教學(xué)帶來(lái)的影響，也應(yīng)該更多地走進(jìn)學(xué)生的內(nèi)心世界，觸及學(xué)生心靈，撥動(dòng)學(xué)生心弦，了解學(xué)生的真實(shí)想法，注意學(xué)生已有的前概念，并通過(guò)合理的教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)概念的正確轉(zhuǎn)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]江昕，蘇紀(jì)玲.初中生物理前概念的調(diào)查[J].教育研究與實(shí)驗(yàn)，2007，（2）：64.

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[3]卞萍.初中物理錯(cuò)誤“前概念”的有效結(jié)構(gòu)策略[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2013，（42）：27.

[4]朱小青.關(guān)于初中物理課堂教學(xué)提問(wèn)有效性的思考[J].物理教師，2015，（36）：43.