初中物理教學(xué)中前概念的轉(zhuǎn)變策略

駱菡

一 、以創(chuàng)設(shè)情境為起點(diǎn)，認(rèn)識(shí)學(xué)生前概念的錯(cuò)誤本原

教學(xué)中的物理問題趨于理想化、模型化、抽象化，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)有一定的難度。學(xué)生前概念中的場(chǎng)景是學(xué)生在日常生活中積累起來的、與生活經(jīng)驗(yàn)相吻合的例子。學(xué)生在某些具體試題中，應(yīng)用前概念似乎也能解決問題，但實(shí)則并不科學(xué)。因此教師創(chuàng)設(shè)的情境既要貼近學(xué)生實(shí)際，又要建立在認(rèn)知沖突基礎(chǔ)上的。情境的創(chuàng)設(shè)，能使學(xué)生對(duì)一些現(xiàn)象所持的觀念明朗化，從中了解學(xué)生的前概念，針對(duì)概括化場(chǎng)景，為建立科學(xué)概念提供更為有效的教學(xué)起點(diǎn)。針對(duì)認(rèn)知沖突而去嘗試的解決過程為學(xué)生隨后的學(xué)習(xí)提供了前提。比如“慣性”，在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中，認(rèn)為只要多講幾遍、多練幾遍就能達(dá)到教學(xué)目的，實(shí)踐證明幾乎是沒有效果的，因?yàn)樵诓糠謱W(xué)生的頭腦中，早已有了與亞里士多德“力是維持運(yùn)動(dòng)的原因”等理論相類似的前概念，通過創(chuàng)設(shè)一個(gè)推粉筆盒的情境，用力推它才會(huì)動(dòng)，撤掉推力就靜止，讓學(xué)生看到連自己都沒注意到的正在應(yīng)用的前概念，再引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)接觸與他們前概念不相符的情境，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，讓學(xué)生主動(dòng)解決沖突，建構(gòu)自己的理解。比如，創(chuàng)設(shè)超市推購(gòu)物車的情境，引導(dǎo)學(xué)生思考小車和粉筆盒的區(qū)別，循序漸進(jìn)地展開“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的討論，促使學(xué)生對(duì)前概念的質(zhì)疑和開始新知識(shí)的重新建構(gòu)。又如“平面鏡成像”這節(jié)課，如果把教學(xué)重點(diǎn)過多地放在實(shí)驗(yàn)探究的過程和結(jié)論上，而對(duì)學(xué)生錯(cuò)誤的前概念關(guān)注不夠的話，學(xué)生在解決實(shí)際問題中就會(huì)困難重重。如針對(duì)“物體離鏡子越遠(yuǎn)，所成像越小”這一錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，可以用生活的有趣圖片——手托鐵塔來理解其錯(cuò)誤成因。

二、以任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)，交流討論中實(shí)現(xiàn)前概念轉(zhuǎn)變

學(xué)生激活的新知識(shí)和原有認(rèn)知相互作用時(shí)，需要一定時(shí)間進(jìn)行歸納總結(jié)，才能形成科學(xué)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。而傳統(tǒng)“滿堂灌”式的教學(xué)沒有給學(xué)生足夠的時(shí)間思考，學(xué)生對(duì)新知識(shí)的建立容易產(chǎn)生抵觸心理。比較有效的做法是：通過布置課前任務(wù)來驅(qū)動(dòng)教學(xué)，給學(xué)生足夠的時(shí)間進(jìn)行組內(nèi)、組間交流，引發(fā)個(gè)體原本沒有的認(rèn)知沖突。一方面，在探討和交流的過程中，每位小組成員能夠從中學(xué)習(xí)和補(bǔ)充原有觀點(diǎn)的不足，這樣也能對(duì)自己的錯(cuò)誤概念持有懷疑的態(tài)度，能夠從更多的角度去深入分析原有的錯(cuò)誤概念，更容易接受新概念，并能提高解決問題的能力。另一方面，在合作小組中，對(duì)新概念的充分討論和深入探討，使新概念更容易被理解，更容易被學(xué)生接受和重新建構(gòu)。 而且在合作學(xué)習(xí)中，差生的參與度更高，能得到更多的幫助，而學(xué)習(xí)成績(jī)好的學(xué)習(xí)伙伴能比教師提供更容易理解的幫助。比如“平面鏡成像”中，針對(duì)課前提出的如何確定像的位置這一問題，有一組學(xué)生設(shè)計(jì)了如下方案：用刻度尺量出棋子到鏡面的距離，再用鏡中的尺量出像到鏡面的距離，得出距離相等。這正好暴露出學(xué)生對(duì)“像”的概念認(rèn)識(shí)不足，并引出爭(zhēng)論——鏡中的尺與真正的尺是否一樣，激發(fā)學(xué)生的探究熱情。

三、以“隨機(jī)通達(dá)教學(xué)”深化科學(xué)概念

建構(gòu)主義提出了在教師指導(dǎo)下的“以學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)為中心”的教學(xué)思想，充分體現(xiàn)了學(xué)生主體性的課程基本理念。錯(cuò)誤的前概念常常干擾學(xué)生的學(xué)習(xí)，盡管教師再三對(duì)某些現(xiàn)象作正面解釋，學(xué)生原來錯(cuò)誤的前概念仍在不知不覺中影響學(xué)生，阻礙了科學(xué)概念的形成。比如，很多學(xué)生都有“電流被消耗”的前概念，認(rèn)為燈泡消耗電流發(fā)光發(fā)熱，因此電池用久了總會(huì)用完，而且認(rèn)為與串聯(lián)電路電流處處相等的結(jié)論是沒有沖突的。這些錯(cuò)誤的前概念會(huì)阻礙電流電壓、電功等概念的形成。因此前概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變不是一蹴而就的，而是在概念轉(zhuǎn)變和鞏固的過程中，需要學(xué)生自我修復(fù)、自我完善、循序漸進(jìn)的過程?！半S機(jī)通達(dá)教學(xué)”認(rèn)為，學(xué)習(xí)者可隨意通過不同途徑、不同方式進(jìn)入同樣的內(nèi)容學(xué)習(xí)，從而獲得對(duì)同一事物或同一問題的多方面的認(rèn)識(shí)和理解。新建立的概念學(xué)生不可能一下就全面理解清楚，只有學(xué)生可以對(duì)該概念獲得多方面而深入的掌握，這樣建立起來的物理概念才能全面、深刻地停留在學(xué)生的頭腦中，實(shí)現(xiàn)概念的真正轉(zhuǎn)變。 現(xiàn)以“短路”為例說明“隨機(jī)通達(dá)教學(xué)法”在教學(xué)中的應(yīng)用，教材中短路這個(gè)概念是以“連接電池兩極的導(dǎo)線絕不允許以任何方式直接相連，以免造成短路，損壞電源”這一操作注意點(diǎn)的方式引出的，學(xué)生對(duì)該短路的首個(gè)印象是會(huì)損壞電源；接下來在“電流表”一節(jié)中，教材中強(qiáng)調(diào)“絕不允許把電流表直接在電源兩極上”又一次間接地提到了短路，告訴學(xué)生電流表對(duì)電流阻礙很小，電流很大，會(huì)損壞電源；然后在教學(xué)“歐姆定律”中，就可以要求學(xué)生自己運(yùn)用歐姆定律分析為什么先前在實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)決不允許電流表直接在電源兩極上，使得學(xué)生對(duì)短路時(shí)電流過大的原因有了理論依據(jù)和定量認(rèn)識(shí)，也深化了對(duì)短路本質(zhì)的認(rèn)識(shí)；最后在“家庭電路中電流過大的原因”一節(jié)中，教材配合實(shí)驗(yàn)演示，對(duì)短路的概念、原理和危害作了較為深入的分析。學(xué)生通過觀察現(xiàn)象，進(jìn)一步加深了對(duì)“短路”和“燒壞電源”現(xiàn)象的理解。由此可見，學(xué)生建立概念的過程也不可能是一步到位的，隨著教學(xué)的展開，逐漸將短路有關(guān)的知識(shí)整合到原有的電學(xué)系統(tǒng)當(dāng)中，形成更完善的概念體系，促進(jìn)概念的縱向遷移，達(dá)到熟練的再認(rèn)和再現(xiàn)，使學(xué)生不定期地對(duì)概念進(jìn)行反思。

四、 以教材的內(nèi)在邏輯為主線，精準(zhǔn)構(gòu)建核心概念

物理教材的編排總有其內(nèi)在的邏輯，教師應(yīng)在備課時(shí)深入挖掘教材的編寫邏輯，以教材的邏輯聯(lián)系為主線，編排起有序的遞進(jìn)式的概念教學(xué)，推動(dòng)學(xué)生產(chǎn)生求知的好奇心，讓學(xué)生始終處于積極思考的狀態(tài)，從而精準(zhǔn)有效地構(gòu)建起一些物理的核心概念。

比如，歐姆定律最早是用來研究電阻的伏安特性的，其表達(dá)式是電阻等于電壓改變量與電流改變量之比，如果這樣建立電阻的概念，學(xué)生就難以理解電流、電壓和電阻三者的關(guān)系，我們更不能將三者的邏輯關(guān)系強(qiáng)加給學(xué)生。所以教材首先引入了電阻這一屬性，再通過介紹滑動(dòng)變阻器，以及課后習(xí)題中出現(xiàn)的等效替代法測(cè)電阻讓學(xué)生深刻體會(huì)到串聯(lián)電路中電阻大小決定了電壓的分配，滑動(dòng)變阻器的一大作用就是可以改變串聯(lián)電路中的電壓分配。這些都是為了接下來的歐姆定律的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。在學(xué)習(xí)“電阻”這一節(jié)內(nèi)容中，學(xué)生積累了改變電阻可以改變電流的認(rèn)知；在滑動(dòng)變阻器使用中知道了滑動(dòng)變阻器可以改變與之串聯(lián)的定值電阻兩端的電壓這一知識(shí)點(diǎn)，這樣自然就能設(shè)計(jì)出如書本上的實(shí)驗(yàn)方案了。所以教師在使用教材時(shí)，要把握教材的設(shè)計(jì)意圖，進(jìn)行有重點(diǎn)的點(diǎn)撥，讓學(xué)生尋找到最佳的實(shí)驗(yàn)方案。怪不得常聽專家們說“潛心閱讀、認(rèn)真鉆研教材、實(shí)事求是，是使用好教材的唯一出路?！?

五、以變式練習(xí)鞏固科學(xué)概念

概念的生成是一個(gè)不斷強(qiáng)化的過程。對(duì)概念的學(xué)習(xí)不應(yīng)該只是停留在記憶層面，因?yàn)楦拍顚W(xué)習(xí)的最終目的是能夠靈活運(yùn)用。變式就是在逐漸引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)屬性的過程中，通過不斷改變事例的呈現(xiàn)形式，使本質(zhì)屬性不變，而非本質(zhì)屬性不斷變化，從而達(dá)到學(xué)生能夠區(qū)分事物的本質(zhì)屬性和非本質(zhì)屬性的目的，并形成對(duì)事物的科學(xué)概念。變式練習(xí)是將理論知識(shí)具體運(yùn)用的基本途徑。在概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)完成的最初階段，教師需關(guān)注前概念的反復(fù)性這一特點(diǎn)。而要對(duì)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行鞏固，只有通過一定的練習(xí)才能將其完全內(nèi)化達(dá)到真正的穩(wěn)定的理解。一方面，設(shè)置的問題要情境相似、保持統(tǒng)一性，考查學(xué)生掌握概念的穩(wěn)定度。另一方面，選擇與最初階段有一定變化的練習(xí)，注意變式與原問題的比較，從而突出事物的本質(zhì)屬性，并促使學(xué)生的思維不斷深化。變式練習(xí)通過由淺入深、由易到難、層層推進(jìn)的變式題，把學(xué)生的思維逐步引向新的高度。一方面，學(xué)生在循序漸進(jìn)式的變式練習(xí)中非常容易獲得成就感和滿足感，能大大增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的信心。另一方面，由于變式練習(xí)是圍繞某一問題的本質(zhì)展開設(shè)置的，經(jīng)過訓(xùn)練學(xué)生很容易掌握問題的本質(zhì)，就能夠觸類旁通、舉一反三，用同樣的物理思想方法去解決其他相關(guān)問題，進(jìn)而活學(xué)活用，有利學(xué)生于學(xué)習(xí)成績(jī)的提高。

六、以和諧民主的課堂互動(dòng)氛圍帶動(dòng)前概念的轉(zhuǎn)變

初中生剛接觸物理不久，學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)明顯不足，而且學(xué)生長(zhǎng)期處于“灌輸式”課堂模式下，課堂師生互動(dòng)質(zhì)量往往不高。為了更好地激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，應(yīng)首先營(yíng)造一個(gè)和諧民主的課堂環(huán)境，使學(xué)生能感到自信，能夠公開地表達(dá)和討論自己的觀點(diǎn)。學(xué)習(xí)概念時(shí)死記硬背、思維定勢(shì)、邏輯混淆等都會(huì)影響學(xué)生前概念的轉(zhuǎn)變。學(xué)生討論、爭(zhēng)論、發(fā)言，能調(diào)動(dòng)他們的積極性，有利于暴露學(xué)生的前概念問題，有利于前概念的轉(zhuǎn)變，為教學(xué)策略的確定提供方向，更重要的是有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀。比如在“凸透鏡成像規(guī)律”中，先請(qǐng)學(xué)生拿起凸透鏡自由地觀察遠(yuǎn)近不同的多個(gè)物體，再討論凸透鏡可以成什么樣的像，所成像跟物體與凸透鏡間的距離有什么關(guān)系。通過這個(gè)活動(dòng)，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)物理問題的答案不是唯一的，可以是多種多樣的，自己的想法與別人不一樣，也得到了老師的肯定，這都大大提高了學(xué)生互動(dòng)的熱情，培養(yǎng)起學(xué)生主動(dòng)表達(dá)自己想法的良好習(xí)慣。與此同時(shí)，教師要認(rèn)真傾聽從而理解學(xué)生使用的概念與邏輯，判斷學(xué)生錯(cuò)誤的本原。

七、以逆向思維完成前概念向新概念的遷移

逆向思維是一種重要的思維方式，從問題的對(duì)立面深入探索，樹立新概念。我們研究問題時(shí)，往往受到外界因素和前概念的干擾，只有在排除這個(gè)干擾的時(shí)候，才能清楚了解問題的本質(zhì)。例如，要研究力對(duì)物體的影響，就要在所有力都消失之后才能形成鮮明的感知，深刻體驗(yàn)到力的作用。初中物理學(xué)習(xí)中，不乏很多逆向思維解決問題的案例，如牛頓第一定律的研究正是來源于亞里士多德對(duì)“力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的思考。又如無論外界氣溫多少，冰水混合物始終是零攝氏度這一類有難度的知識(shí)點(diǎn)，教師可以先按照學(xué)生的邏輯通過逆向思維假設(shè)外界溫度高，使冰水混合物的溫度高于了零攝氏度，若高于熔點(diǎn)，那么冰應(yīng)該早已融化成水了；同理若低于零攝氏度，水應(yīng)早已全部凝固成冰了，推出矛盾，從而正確地向科學(xué)概念遷移。所以，當(dāng)學(xué)生習(xí)慣于沿著事物發(fā)展的正方向去思考問題、去尋求解決辦法時(shí)，進(jìn)行逆向思考往往會(huì)有所新的發(fā)現(xiàn)。

初中物理課堂教學(xué)中，學(xué)生帶著前概念來到課堂上，如果教師死板地灌輸一些對(duì)學(xué)生來說毫無意義的概念， 這些知識(shí)很快會(huì)被遺忘， 物理課留給他們的不過是幾個(gè)專業(yè)術(shù)語而已。教學(xué)中若能采用如上策略，就能更好地培養(yǎng)學(xué)生分析、解決物理問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神，真正實(shí)現(xiàn)向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)：

[1]修紹虎，趙立竹.初中物理概念教學(xué)中轉(zhuǎn)化前科學(xué)概念負(fù)遷移的策略[J].現(xiàn)代中小學(xué)教育，2010（10）.

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