初中物理錯誤表象的成因與矯正辦法初探
——以“電流”概念的教學(xué)為例

談 茜

(江蘇省昆山市錦溪中學(xué) 215300)

在初中物理教學(xué)中，表象是一個重要概念，盡管當(dāng)前對表象在物理教學(xué)中的作用的研究還沒有那么熱門，但不可否認(rèn)的是，表象長期以來都是包括物理學(xué)科教學(xué)在內(nèi)的多個學(xué)科的研究對象.所謂表象，通常是指思維加工的對象，是人對不在眼前的物體或事件的心理表征．人們可以通過表象從記憶中恢復(fù)或從描述中重建那些并不出現(xiàn)在眼前的事物．表象是記憶、想象的基礎(chǔ)，是進(jìn)行抽象思維的依據(jù).在學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念、規(guī)律以及物理問題解決的過程中．表象發(fā)揮著重要作用.在教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，有時候?qū)W生會形成一些錯誤表象，這對學(xué)生理解概念會造成負(fù)面作用，因此在研究表象的過程中，對于這些錯誤表象的現(xiàn)象不可忽視，要想辦法尋找矯正的策略.筆者在初中物理電學(xué)的相關(guān)知識的教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在一些錯誤表象，而針對這些現(xiàn)象，筆者也在想辦法尋找解決的辦法，結(jié)果還是有所收獲的，下面詳細(xì)說明.

一、錯誤的物理表象是怎么形成的

物理表象則是指建立在物理現(xiàn)象感知過程的基礎(chǔ)上,是感知過但又不在眼前的物理客體形象的一種影像.根據(jù)這樣的解釋可以發(fā)現(xiàn)，其實學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中所形成的表象并不完全是自己親眼看到或親耳聽到的事物在大腦中留下的印象，很多時候是視覺、聽覺接受到信息之后，再經(jīng)過自己的想象而形成的.在這里，想象是最容易出現(xiàn)問題的一個環(huán)節(jié)，如果想象錯誤，錯誤的表象可能就形成了.而從表象的角度切入，去尋找學(xué)生建構(gòu)物理概念出現(xiàn)錯誤的原因，可能也算是對癥下藥的.

在“電流”相關(guān)知識的教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)，通常情況下教師在講簡單電路的時候，就會有意無意地滲透電流的概念，比如說向?qū)W生解釋為什么簡單電路的開關(guān)閉合之后燈泡會亮呢？是因為有電經(jīng)過了燈泡——這里所說的電，實際上就后面的電流，而“經(jīng)過”這個詞，則更是強化了學(xué)生大腦當(dāng)中“電”是“流動”的這一印象，這個印象實際上就是學(xué)生對電流最初的表象.

通常情況下，這個時候的表象還是有點模糊的，但這個模糊其實卻又錯誤的表象，后面又會得到強化.例如在講串、并聯(lián)電路的時候，教師還是會利用學(xué)生思維中這種最原始的表象來解釋部分現(xiàn)象，而到了某些時候，這些錯誤的表象就會暴露出來.記得有一次筆者在教串聯(lián)電路的時候，隨口問了一個問題：在串聯(lián)電路中如果閉合開關(guān)，那兩個燈泡哪個先亮呢？結(jié)果學(xué)生不約而同地說某某燈先亮，而當(dāng)筆者百思不得其解而問學(xué)生的時候，他們的理由是“因為這個燈泡靠近電源的正極”.筆者一瞬間就明白了：他們認(rèn)為電是從電源的正極出來的，然后依次經(jīng)過兩個燈泡而使燈泡發(fā)光，由于其中一個燈泡靠近正極，電是先經(jīng)過它的，因此它先發(fā)光.

于是問題就弄明白了，學(xué)生大腦中的電流表象原來像流動的水一樣，是要依次經(jīng)過用電器的.既然是依次經(jīng)過，那電燈泡的亮暗就肯定有先后順序了……進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)，這個錯誤表象其實是學(xué)生在教師的暗示之下通過自己的想像形成的.而且根據(jù)筆者的經(jīng)驗，其實很多教師都會遇到這樣的問題，這說明這個錯誤表象的形成具有普遍性.

二、怎樣矯正學(xué)生的錯誤物理表象

那么，怎樣矯正學(xué)生的這些錯誤表象呢？應(yīng)當(dāng)說從傳統(tǒng)教學(xué)的角度來看，還是有困難的.因為在學(xué)生沒有正式學(xué)習(xí)電流的概念的時候，教師只能用“電路中有電”“燈泡通電”“電通過燈泡”這樣的通俗的語言去幫學(xué)生建立電流的初步概念，以促進(jìn)學(xué)生理解通路、斷路、短路等更為基本的概念.而且這個時候用過于正式的電流定義去解釋這些現(xiàn)象，效果反而會適得其反，學(xué)生反而未必弄得明白原本能夠很簡單就說清楚的事情.

因此筆者的觀點是，學(xué)生的錯誤表象形成并不可怕，只要在恰當(dāng)?shù)臅r候幫學(xué)生矯正就行了.當(dāng)然根據(jù)筆者的經(jīng)驗，這里可能需要對教材中的一些次序進(jìn)行調(diào)整，例如將電荷、電流的定義前置等.當(dāng)然也可以設(shè)置、保留疑問，讓學(xué)生到相應(yīng)的時候重新建構(gòu)電流的表象.筆者采取的是后一種策略，具體做法分為兩步：

第一步，通過實驗現(xiàn)象來證明學(xué)生的原有表象是錯誤的.

在學(xué)生形成了錯誤的電流表象之后，筆者讓學(xué)生觀察一個實驗現(xiàn)象，即連接一個串聯(lián)或并聯(lián)電路(開關(guān)在干路)，然后通過通、斷串聯(lián)電路或并聯(lián)電路中干路的開關(guān)，讓學(xué)生觀察兩個燈泡是不是同時亮起，同時熄滅的.而當(dāng)學(xué)生觀察到這個現(xiàn)象之后，就會發(fā)現(xiàn)事實與他們的想像不符.這個時候?qū)嶋H上學(xué)生還并不會完全接受實驗現(xiàn)象，他們認(rèn)為有可能是間隔時間太短，因而人眼分辨不出來.對于學(xué)生的這一想像或者說邏輯，教師要接受，并留到以后正確表象建立之后再解釋.

第二步，通過正確的解釋或類比幫學(xué)生建立正確的表象.

在明確了串聯(lián)電路中的燈泡同時亮起、同時熄滅之后，可以跟學(xué)生強化一下問題或者說沖突：我們原本認(rèn)為燈泡的亮滅是有先后之分的，但實際上看到的現(xiàn)象卻與此相反.或許我們暫時還無法想像其中的原因是什么，甚至不愿意接受現(xiàn)實，但總有一天我們會信服的……(停留片刻之后)這一天就是我們學(xué)習(xí)“電流”概念的那一天.

到了學(xué)習(xí)電流的時候，先幫學(xué)生建立電路中有電荷的概念(對于某些版本的教材而言，這是個順序調(diào)整)，告訴學(xué)生導(dǎo)線當(dāng)中、燈泡的鎢絲當(dāng)中原來就是有正電荷的(不強調(diào)電子的自由移動)，只不過它們是雜亂無章的運動，而電路開關(guān)閉合的那一刻，這些電荷會同時得到一個指令，即從正極向負(fù)極移動，于是就形成了電流.事實證明，此時用現(xiàn)代教學(xué)手段展示相應(yīng)的動畫，學(xué)生是可以建立正確的電流表象的.

因此，矯正錯誤表象的策略實際上就是用新的解釋去解釋新的現(xiàn)象，用現(xiàn)代教學(xué)手段幫學(xué)生建構(gòu)正確表象.如此，正確表象就可以順利建立.

三、基于表象實現(xiàn)有效的物理教學(xué)

在初中物理教學(xué)中，有很多知識的教學(xué)都依賴于表象，比如說“現(xiàn)象篇”的內(nèi)容，原本就需要表象支撐，如學(xué)習(xí)物態(tài)變化，學(xué)生大腦中必須有固、液、氣三態(tài)的特征以及相關(guān)的具體例子，才能準(zhǔn)確、迅速地判斷物態(tài)變化的名稱(學(xué)生其實經(jīng)常出錯)；再比如說一些抽象的物理概念，如電流、磁場、內(nèi)能等，都需要想象表象的支撐，讓學(xué)生通過想像，將抽象的概念形象化，將抽象的事物具體化，那是符合初中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的，而有了表象的支撐，有效的物理課堂教學(xué)也就實現(xiàn)了.

總之，在初中物理教學(xué)中，教師要善于利用表象，如果遇到學(xué)生形成了錯誤表象，就需要尋找教學(xué)契機(jī)，以幫學(xué)生矯正這些錯誤表象，從而讓正確的表象更多的占據(jù)學(xué)生的大腦，以支撐物理有效教學(xué).