高中物理概念教學(xué)中的順應(yīng)與沖突

摘 要：高中物理教學(xué)會面臨學(xué)生來自生活實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的前概念，其對高中物理教學(xué)既能起到促進(jìn)作用也會形成負(fù)面影響。針對促進(jìn)的方面我們應(yīng)通過順應(yīng)與同化將前概念被科學(xué)概念所取代。針對其負(fù)面影響我們可以采用沖突策略進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)化。

關(guān)鍵詞：前概念；順應(yīng)；沖突

物理是一門與生活實(shí)際緊密結(jié)合的自然科學(xué)，可以說物理源于生活又高于生活。在物理學(xué)習(xí)中帶有自身對生活實(shí)際認(rèn)識的這一現(xiàn)象在高中生中比較普遍。這也是教師在教學(xué)過程中值得關(guān)注的方面。

一、 前概念

生活的直觀經(jīng)驗(yàn)在頭腦中會形成個(gè)體的知識體系。從學(xué)習(xí)的角度還是從教學(xué)的角度，學(xué)生頭腦中形成的知識體系與要進(jìn)行學(xué)習(xí)的科學(xué)知識密切相關(guān)。在這些知識體系中往往有部分與科學(xué)的概念和思維方式大相徑庭。學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)科學(xué)知識之前所具有的生活經(jīng)驗(yàn)或粗淺的認(rèn)識稱為“前概念”。前概念是指個(gè)體在沒有接受正式的科學(xué)概念之前，通過長期的經(jīng)驗(yàn)積累與辨別式學(xué)習(xí)而形成的對事物的非本質(zhì)認(rèn)識。

高中物理教學(xué)中所面臨的前概念有其自身的特點(diǎn)。首先是普遍性，不同個(gè)體都有豐富的生活經(jīng)驗(yàn)，這就導(dǎo)致了前概念的普遍性。其次，具有直觀性。第三，具有層次性。學(xué)生的生活環(huán)境、日常經(jīng)驗(yàn)積累和間接經(jīng)驗(yàn)的獲取所決定了前概念的層次性。第四，具有頑固性，即前概念在轉(zhuǎn)變過程中較為頑固而難以轉(zhuǎn)化。最后，前概念在轉(zhuǎn)變過程中具有反復(fù)性，特別是在科學(xué)概念還沒有真正掌握的時(shí)候他們更傾向于使用原有的思維模式去思考問題，從而使得概念的轉(zhuǎn)變過程出現(xiàn)反復(fù)性。基于前概念的以上特點(diǎn)，高中物理教學(xué)過程中應(yīng)重視對學(xué)生前概念的了解、區(qū)分和利用。

二、 前概念對高中物理教學(xué)的影響

前概念對高中物理教學(xué)存在積極影響。前概念是學(xué)生對自然現(xiàn)象與自然規(guī)律的總結(jié)，與科學(xué)概念之間有極其相近的一面。比如人教版高中物理必修1參考系的教學(xué)中，生活實(shí)際得出經(jīng)驗(yàn)都能對教學(xué)起到積極的作用。再比如天體運(yùn)動(dòng)中，圓周運(yùn)動(dòng)知識就很好地成為了天體運(yùn)動(dòng)教學(xué)的前概念。有了圓周運(yùn)動(dòng)的認(rèn)知，天體運(yùn)動(dòng)中的一系列問題則可迎刃而解。這些前概念都是和科學(xué)概念保持一致的，都能對教學(xué)起到一定的積極作用。

前概念在高中物理教學(xué)中也存在消極影響。由于認(rèn)知水平和分析能力的局限，導(dǎo)致一些前概念是錯(cuò)誤的。這會對高中物理教學(xué)產(chǎn)生消極影響，甚至阻礙學(xué)生對科學(xué)概念的構(gòu)建。比如牛頓運(yùn)動(dòng)定律中，學(xué)生從實(shí)際生活中認(rèn)為力越大物體運(yùn)動(dòng)的越快，一旦撤去動(dòng)力物體會減速直至停止。學(xué)生會認(rèn)為力在維持著物體的運(yùn)動(dòng)。這顯然對學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定理的內(nèi)容產(chǎn)生認(rèn)知上的沖突。再比如自由落體中，學(xué)生認(rèn)為重的物體下落得快，這顯然對自由落體這一科學(xué)概念的學(xué)習(xí)有著一定的負(fù)面影響。

三、 高中物理教學(xué)對前概念的順應(yīng)與沖突

針對學(xué)生頭腦中形成的有利于高中教學(xué)的前概念應(yīng)加以利用，這種利用不是淺層次的幫助學(xué)生理解或者記住物理規(guī)律，而是在學(xué)生理解的基礎(chǔ)上分析內(nèi)在的科學(xué)原理，挖掘現(xiàn)象背后的物理本質(zhì)，讓學(xué)生經(jīng)過物理學(xué)習(xí)對頭腦中形成的模糊的、粗淺的前概念轉(zhuǎn)變成科學(xué)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、?guī)范的科學(xué)概念認(rèn)知。只有通過師生互動(dòng)、生生合作將前概念和科學(xué)概念彼此統(tǒng)一，甚至是讓模糊粗淺的前概念被科學(xué)概念所順應(yīng)和同化，才能讓學(xué)生牢牢地掌握科學(xué)概念。同樣這一順應(yīng)與同化的過程也是讓學(xué)生中多樣化的、多層次的前概念通過物理教學(xué)實(shí)現(xiàn)順應(yīng)與同化的過程，從而在班級同學(xué)中形成統(tǒng)一的科學(xué)概念認(rèn)知。

針對學(xué)生的負(fù)面前概念，應(yīng)通過沖突策略實(shí)現(xiàn)概念的轉(zhuǎn)變。在沖突策略中學(xué)生接受的刺激越強(qiáng)，那負(fù)面前概念的轉(zhuǎn)變才越徹底越迅速。在概念轉(zhuǎn)變過程中首先應(yīng)實(shí)現(xiàn)學(xué)生前概念的暴露，這一環(huán)節(jié)最為關(guān)鍵的因素還在于教師的引導(dǎo)和課堂評價(jià)的導(dǎo)向來鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自我的看法。接著通過設(shè)置情景化的問題讓學(xué)生調(diào)動(dòng)自我的思維體系從而引出學(xué)生的前概念。其次，在學(xué)生前概念充分暴露的情況下，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突。認(rèn)知沖突可以選擇直接認(rèn)知沖突或間接認(rèn)知沖突。直接認(rèn)知沖突可以利用物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢，通過實(shí)驗(yàn)操作讓學(xué)生獲取與前概念相矛盾的信息，這種矛盾的信息越明顯越強(qiáng)烈則認(rèn)知沖突的效果越好。除此以外還可以通過邏輯推理得出矛盾或者是矛盾直接呈現(xiàn)的方式加以實(shí)現(xiàn)。間接認(rèn)知沖突則可以在情景體驗(yàn)、問題呈現(xiàn)、學(xué)生操作、問題分析、結(jié)論獲取的一系列過程中，讓學(xué)生獲取的信息與頭腦中原有的錯(cuò)誤前概念發(fā)生沖突。認(rèn)知沖突能有效地調(diào)整學(xué)生錯(cuò)誤的前概念或是前概念中的錯(cuò)誤部分。在學(xué)生對前概念的初步調(diào)整之后應(yīng)抓住有利時(shí)機(jī)進(jìn)行科學(xué)概念的教學(xué)。為避免教師的灌輸式說教和權(quán)威性強(qiáng)加硬塞，應(yīng)抓住學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，通過學(xué)生自我分析與思考不斷調(diào)整自我的認(rèn)知體系從而實(shí)現(xiàn)在教師的點(diǎn)撥下學(xué)生主動(dòng)向科學(xué)概念靠近的過程。這也讓學(xué)生對科學(xué)概念有了粗淺的認(rèn)識。之后對科學(xué)概念進(jìn)行規(guī)范、簡潔、嚴(yán)謹(jǐn)表述來確立科學(xué)概念。學(xué)生初步形成科學(xué)概念之后，往往還不能及時(shí)掌握，還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生整合、提煉，并對概念進(jìn)行適度的遷移和活化才能讓學(xué)生對科學(xué)概念有深刻的理解。比如在自由落體教學(xué)中存在的“重的物體比輕的物體下落的快”這一前概念，首先通過問題情景創(chuàng)設(shè)來暴露前概念，接著以相同質(zhì)量的紙片與紙團(tuán)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作來實(shí)現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知沖突，也可通過伽利略對兩個(gè)不同質(zhì)量的鐵球下落快慢與兩個(gè)鐵球捆綁一起之后形成一個(gè)更大的鐵球而進(jìn)行的邏輯推理來實(shí)現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知沖突。顯而易見，前者效果更好。在學(xué)生認(rèn)知沖突的基礎(chǔ)上，通過對紙片和紙團(tuán)下落影響的分析、不同質(zhì)量粉筆的下落對比并逐漸遞進(jìn)到牛頓管的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過空氣阻力對運(yùn)動(dòng)影響的分析來逐漸靠近科學(xué)概念。這種層層遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)及分析歸納，讓學(xué)生逐步形成了科學(xué)概念。最后，為防止前概念的反復(fù)，利用問題情景讓學(xué)生多次接觸前概念，并通過前概念和科學(xué)概念的反復(fù)比較與剖析讓科學(xué)概念得到持續(xù)性的鞏固與強(qiáng)化。

針對學(xué)生普遍存在的前概念，在高中物理教學(xué)中既要看到其積極的一面，又要關(guān)注其消極的一面。我們要加以充分利用積極影響并通過認(rèn)知的順應(yīng)與同化讓其轉(zhuǎn)變成科學(xué)的概念。針對負(fù)面的前概念我們應(yīng)利用認(rèn)知沖突策略，經(jīng)過層層遞進(jìn)的引導(dǎo)將前概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃樹玲.消除物理前概念的不利影響[J].福建教育（中學(xué)版），2012，（10）：60-61.

[2]呂華榮.“質(zhì)點(diǎn)”概念教學(xué)中的過程設(shè)計(jì)[J].中學(xué)物理教與學(xué)，2017，（1）：33-36.

作者簡介：

陳海軍，中教一級，江蘇省蘇州市張家港市沙洲中學(xué)。endprint