“前概念”對物理教學(xué)的影響及轉(zhuǎn)化賁可敬

【摘 要】“前概念”一般是指學(xué)生在接受正規(guī)教育之前，根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)形成的對事物、現(xiàn)象的看法和認(rèn)識。當(dāng)學(xué)生的“前概念”和科學(xué)概念相似或相近時，學(xué)生就容易理解、掌握所學(xué)知識，教師教得輕松；反之，兩者相互干擾、相互牽制，學(xué)生學(xué)得糾結(jié)。在教學(xué)中我們?nèi)绻苤匾暋扒案拍睢睂W(xué)生的影響，有意識地給學(xué)生創(chuàng)造思維沖突，就能使教學(xué)更具針對性，在糾正前概念的同時形成科學(xué)概念，從而提高學(xué)習(xí)效率，學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)也得以提升。

【關(guān)鍵詞】“前概念”；科學(xué)概念；初中物理；核心素養(yǎng)；探究

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1005-6009（2016）46-0053-02

【作者簡介】1.賁可敬，江蘇省江陰夏港中學(xué)（江蘇江陰，214442）教師，高級教師，無錫市教學(xué)能手；2.周潔，江蘇省江陰市初級中學(xué)（江蘇江陰，214400）教師，一級教師，無錫市教學(xué)新秀。

一、“前概念”淺述

“前概念”又稱生活概念，也稱為經(jīng)驗(yàn)概念。在科學(xué)課中又稱前科學(xué)概念，泛指學(xué)生學(xué)習(xí)前對所學(xué)知識的認(rèn)識與了解。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生不是空著腦袋進(jìn)入教室的，他們從出生就開始了探索奧秘和順應(yīng)環(huán)境的活動?！扒案拍睢钡漠a(chǎn)生是正常的、必然的?！扒案拍睢币虺霈F(xiàn)在學(xué)生對相關(guān)學(xué)科知識構(gòu)建之前而得名，也自然而然地受到廣大教師的關(guān)注。

1.“前概念”的分類。

從已有的研究來看，絕大多數(shù)研究者主要關(guān)注的學(xué)科是數(shù)學(xué)和物理，還包括小學(xué)的科學(xué)課，而在其他學(xué)科上關(guān)于“前概念”的研究偏少。從研究方向上看，研究“前概念”對學(xué)生認(rèn)知科學(xué)知識時的負(fù)面影響較多，正面的積極因素偏少。

從“前概念”產(chǎn)生途徑的研究看，可分為：由語詞帶來的曲解、先入為主的日常生活經(jīng)驗(yàn)、知識的負(fù)遷移、進(jìn)行不恰當(dāng)?shù)念惐鹊取?/p>

從“前概念”的類型來看，以定義、原理、定律、公式等類型為主。

2.“前概念”的特征。

從物理學(xué)科看，“前概念”是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識之前，長期與物理環(huán)境作用通過主體建構(gòu)而形成的對物理概念、現(xiàn)象和原理的認(rèn)識和了解，根據(jù)形成過程，可歸納出如下幾個特征。

（1）自主性。學(xué)生在大腦里構(gòu)建“前概念”時，完全是自發(fā)的，自主的。它不需要外界的引導(dǎo)，也不受外部的干擾，是完全由內(nèi)而外的過程，是站在自我的立場上，憑直覺認(rèn)識至多是感性經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建而成的“原始認(rèn)知”。

（2）片面性?；趯W(xué)生的年齡特點(diǎn)和受教育程度的局限性，學(xué)生形成的“前概念”往往是片面的。學(xué)生不可能全面地看問題，只能看到事物的一個方面，而看不到另一個方面，只能單一地從某個角度思考問題，而不能多維度地分析問題。

（3）漸進(jìn)性。學(xué)生的“前概念”隨著年齡的增長和認(rèn)知水平的提高會悄然發(fā)生變化，趨于“真概念”?！扒案拍睢痹趯W(xué)生的腦海中不是一成不變的，“前概念”的形成是一個漸變的過程，當(dāng)所處的環(huán)境發(fā)生改變，當(dāng)受到偶然事件的觸發(fā)，“前概念”或許會受到?jīng)_擊，抑或得到強(qiáng)化。

（4）頑固性?！扒案拍睢币坏┰趯W(xué)生大腦中形成，又經(jīng)過生活經(jīng)驗(yàn)的反復(fù)強(qiáng)化后，具有典型的頑固性。學(xué)生的思維無意識地會以自我為中心，周圍的事物很少能左右他們的意志，甚至反被其干擾。“前概念”很難在短時間內(nèi)發(fā)生改變，也不會輕易改變。由于“前概念”在學(xué)生頭腦中印象深刻，可謂根深蒂固，因此通過非針對性教學(xué)給予更正的難度很大。

二、“前概念”的影響

“前概念”的上述特征，決定了它對初中生物理學(xué)習(xí)的影響有兩面性。一方面，“前概念”可以讓學(xué)生保持一定的學(xué)科興趣和學(xué)習(xí)積極性；另一方面，它對學(xué)科知識的準(zhǔn)確構(gòu)建會產(chǎn)生一些干擾，其消極作用不容小覷。

1.積極影響。

“前概念”是學(xué)生學(xué)習(xí)的引子，是學(xué)生學(xué)科知識構(gòu)建的起點(diǎn)，也是在教學(xué)活動中師生互動交流的基礎(chǔ)和鋪墊。某些“前概念”對初中生建立良好的學(xué)科知識基礎(chǔ)有很大的幫助，教師要保護(hù)好這些“前概念”，它們的作用不亞于教師布置的預(yù)習(xí)作業(yè)。因?yàn)槭亲园l(fā)形成的“前概念”，實(shí)質(zhì)上是學(xué)生物理學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力下的思維結(jié)晶，是原生態(tài)下物理學(xué)習(xí)的初體驗(yàn)，對學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)至關(guān)重要。如：學(xué)生通過觀察了解到的在聲學(xué)方面的“未見其人，先聞其聲”；在光學(xué)方面的黑色物體易吸收熱量；在熱學(xué)方面，他們感知的冷熱程度；電磁學(xué)方面的電能可以轉(zhuǎn)化成諸如光能等其他能量，磁鐵之間的相互作用等；力與運(yùn)動方面的直線運(yùn)動、曲線運(yùn)動、加速運(yùn)動、減速運(yùn)動，在乘坐電梯時超重、失重的感覺，等等。對這些已知的物理現(xiàn)象的了解和好奇是新知識學(xué)習(xí)的橋梁與紐帶，它們的正遷移作用可成為物理學(xué)習(xí)的資源。

2.負(fù)面影響。

由于初中生對于物理現(xiàn)象的認(rèn)識多基于生活經(jīng)驗(yàn)，且不是經(jīng)過長久性實(shí)踐證明的經(jīng)驗(yàn)。也因?yàn)樗麄儎倓偨佑|物理學(xué)習(xí)，對很多物理概念、原理、定律的理解較為模糊，甚至還存在許多錯誤的“前概念”。這些“前概念”在一定程度上影響著學(xué)生科學(xué)概念的形成。這些錯誤的“前概念”如果得不到及時糾正，將影響對物理新知識的同化和順應(yīng)，甚至歪曲新知識的意義，使學(xué)生形成錯誤的思維，變成物理學(xué)習(xí)的障礙。如：只要物體在振動，就能聽到聲音；折射光線是發(fā)散的，說明是光經(jīng)過了凹透鏡；連接電路時只能從電源正極出發(fā)連接；雞蛋碰到了石頭總是雞蛋破，說明雞蛋受到的力大些；風(fēng)吹草動說明力是維持物體運(yùn)動的原因等。這些錯誤的“前概念”對學(xué)生接受物理知識的干擾非常大，“前概念”會經(jīng)常性地對科學(xué)知識產(chǎn)生質(zhì)疑和沖擊，影響了物理知識的構(gòu)建和強(qiáng)化的進(jìn)程，降低了學(xué)習(xí)效率，無形中削弱了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

三、針對負(fù)面影響的改進(jìn)策略

在物理教學(xué)活動中，轉(zhuǎn)變學(xué)生錯誤的“前概念”，就是要改變和重塑學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維過程。這就要求教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教學(xué)中不能忽視學(xué)生已有的“前概念”，不能簡單強(qiáng)硬地通過背誦、默寫等方式試圖從外部對學(xué)生錯誤的“前概念”進(jìn)行覆蓋或刪除，而應(yīng)當(dāng)在允許學(xué)生充分暴露“前概念”的前提下，把學(xué)生原有的知識經(jīng)驗(yàn)作為物理知識的落腳點(diǎn)，以期達(dá)到溶解、同化、順應(yīng)的教學(xué)效果。

1.創(chuàng)造“機(jī)會”鼓勵學(xué)生顯露“前概念”。

由于“前概念”以潛在形式存在，具有一定的隱蔽性，平時并不表現(xiàn)出來。然而在教師講授科學(xué)的物理概念時，學(xué)生腦海中的“前概念”隨即浮現(xiàn)。教師不要試圖壓制這些“前概念”的出現(xiàn)，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在潛移默化中顯露“前概念”。而僅僅采用簡單問答的形式往往無法將學(xué)生的“前概念”充分地暴露出來，教師應(yīng)該努力創(chuàng)設(shè)一個寬松的表達(dá)與展示氛圍，讓學(xué)生敢于、善于發(fā)表自己的觀點(diǎn)，不能讓學(xué)生因擔(dān)心回答錯誤而閉口不言。教師應(yīng)鼓勵并激發(fā)學(xué)生用“前概念”對新問題進(jìn)行梳理和分析，進(jìn)而把觀察事物表面現(xiàn)象所得到的經(jīng)驗(yàn)與物理知識不一致的地方提出來進(jìn)行反思。只有當(dāng)學(xué)生的“前概念”充分暴露的時候，教師才能分析其形成原因，以調(diào)整、完善后續(xù)教學(xué)策略，為開展有針對性的教學(xué)做好充足的準(zhǔn)備。比如，學(xué)生看到塑料泡沫總是浮在水面上，是因?yàn)槭艿礁×?。而石塊放入水中后因?yàn)椴皇芨×?，所以總是沉入水底。面對這種錯誤的“前概念”，首先應(yīng)該肯定學(xué)生對浮力知識的初步了解，這從“水面上的塑料泡沫受到浮力”可以看出；其次，確定問題的關(guān)鍵是“沉入水底的石塊是否受到浮力”這也是學(xué)生模棱兩可的“前概念”，至于石塊為什么總沉入水底可暫不作探討，給學(xué)生的思維留下空間；最后，在沒有學(xué)習(xí)如何證明浮力是否存在的前提下，通過已經(jīng)證明的生活體驗(yàn)來檢驗(yàn)“前概念”的正確性，如打井水時，水桶沉入水底時手對繩的拉力明顯小于水桶出水后手對繩的拉力，種種事例說明沉入水底的物體也受到浮力。

2.抓住“矛盾”引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)概念。

皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論認(rèn)為，教師呈現(xiàn)給學(xué)生的素材與其生活經(jīng)驗(yàn)既要有一定的聯(lián)系，又要存在差異，要能產(chǎn)生矛盾和沖突，這樣才能激發(fā)學(xué)生的好奇心，經(jīng)歷思想上的斗爭和煎熬，造成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不平衡，繼而引發(fā)進(jìn)一步的思考甚至是自我否定。教師要善于抓住“矛盾事件”，使學(xué)生的認(rèn)知發(fā)生沖突、動搖其“前概念”，使學(xué)生明確意識到自身想法的不足，從而建立起新的科學(xué)概念。例如：兩名學(xué)生比較體重，一名學(xué)生說是50kg，另一名學(xué)生說是490N，比較后兩名學(xué)生認(rèn)為體重相同，因?yàn)?0kg=490N。教師可組織學(xué)生進(jìn)行討論甚至辯論，最終理清質(zhì)量與重量的區(qū)別和聯(lián)系。

3.著力“探究”同化“前概念”。

對學(xué)生而言，實(shí)踐的記憶是最深刻的，聽說而來的記憶很容易被遺忘。探究活動是學(xué)生形成問題的基礎(chǔ)和源泉，它為每個學(xué)生提供以不同方式形成科學(xué)概念的條件，并滿足每一個人探究問題的天性，大多數(shù)物理概念均可通過觀察和探究得到。教師應(yīng)靈活設(shè)計(jì)探究活動，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)大功能，用大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為學(xué)生獲得科學(xué)概念提供幫助，以此提升初中學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。例如：在學(xué)習(xí)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系時，很多學(xué)生對“疾馳的汽車會使路面上的樹葉向中間靠攏”不理解，教師除了可以讓學(xué)生在上學(xué)、放學(xué)途中注意觀察外，還可以用實(shí)驗(yàn)來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究。在平整的課桌上撒一些小紙屑，中間放一個兩端開口的細(xì)玻璃管，一名學(xué)生在管子的一端快速地吹氣，其他學(xué)生觀察小紙屑的運(yùn)動情況；或者在盛水的水槽中放入兩只乒乓球，待兩只乒乓球靜止后，用注射器在其中間沖水，觀察兩只乒乓球的運(yùn)動情況。兩個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都非常明顯，打消了很多學(xué)生的疑慮，學(xué)生的“前概念”得以同化，水到渠成地轉(zhuǎn)變成科學(xué)概念。

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