初中生電學(xué)迷思概念的診斷以及成因分析

詹素琴

【摘 要】本研究通過編制二段式測驗試題調(diào)查初中生簡單電路存在的迷思概念，根據(jù)調(diào)查結(jié)果對迷思概念的成因進行了分析。

【關(guān)鍵詞】迷思概念；二段式測驗；概念轉(zhuǎn)變；簡單電路

【中圖分類號】G424 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）13-0270-02

簡單電路在初中科學(xué)物理部分中占有重要的地位，它是電磁繼電器、電功率學(xué)習(xí)的基石，還直接影響到高中電學(xué)部分的學(xué)習(xí)。但學(xué)生普遍感覺電學(xué)難學(xué)。其中一個原因就是電學(xué)的迷思概念，一直左右著學(xué)生的思維，又影響著對科學(xué)概念的全面理解，使得學(xué)生難以形成科學(xué)概念。而這些迷思概念僅靠老師的灌輸和學(xué)生的反復(fù)練習(xí)，轉(zhuǎn)化的效果不佳。了解學(xué)生的迷思概念是概念轉(zhuǎn)化的重要前提。

本文就電學(xué)迷思概念的診斷和成因進行了研究

一、電學(xué)迷思的診斷

1.診斷工具。

二段式測驗是診斷學(xué)生迷思概念的有效方法之一。所謂二段式，指的是試題第一段測驗學(xué)生對概念的理解程度，第二段則是要求學(xué)生說明之所以這樣選擇的理由。例如，為了了解學(xué)生電壓方面的迷思概念，設(shè)計了如下測試題：

在圖1所示的電路中，已知電源電壓為6V，當(dāng)開關(guān)閉合，關(guān)于指定兩點之間的電壓，判斷符合事實的是（ ）

A.U12=6V U23=6V U34=6V，

B.U12=2V U23=2V U34=2V，

C.U12=0V U23=6V U34=0V

說明Uxy代表 x、y 兩點之間的電壓，比如，U12代表 1、2 兩點之間的電壓你選擇的理由是（ ）

A、串聯(lián)電路中，電壓處處相等

B、電源電壓被兩段導(dǎo)線和燈泡平分

C、該電路中，導(dǎo)線兩端的電壓為零，燈泡兩端的電壓等于電源電壓

D、

按照以上的方法，筆者設(shè)計了“初中生簡單電路迷思概念二段式診斷調(diào)查問卷”，共有 9道題12問，涉及電流、電阻、電壓、短路等概念以及電壓表的使用等內(nèi)容。調(diào)查對象為馬嶼鎮(zhèn)一中初二年級四個班的171名學(xué)生。調(diào)查結(jié)束后進行閱卷評分。

2.調(diào)查結(jié)果分析。

（1）迷思概念調(diào)查結(jié)果。

通過回收的調(diào)查問卷，進行的認(rèn)真、事實求實的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)了學(xué)生關(guān)于電學(xué)存在許多的迷思概念，將其整理匯總在表1中。

二、迷思概念成因分析

1.先入為主的日常生活經(jīng)驗導(dǎo)致一些迷思概念的形成。

學(xué)生在日常生活中，通過直接觀察和感知，從大量的自然現(xiàn)象中獲得了不少的感性知識，形成了前概念，其中一些前概念為錯誤概念，導(dǎo)致學(xué)生對新的概念認(rèn)識發(fā)生錯誤，即形成迷思概念。

例如表格中第8題中，31.25%的學(xué)生認(rèn)為并聯(lián)電路中總電阻大于各支路的電阻。該迷思概念的形成很明顯受生活概念“阻礙”的影響。教材中對電阻下的定義是導(dǎo)體對電流的阻礙作用。導(dǎo)體對電流的阻礙能力越強，其電阻值就越大。在建構(gòu)電阻概念時，學(xué)生自發(fā)的會聯(lián)系生活“阻礙”概念，障礙物越多，物體通過受到的阻礙就越大。

2.相似概念的干擾導(dǎo)致某些迷思概念的形成。

心理學(xué)研究表明當(dāng)兩個概念之間相互聯(lián)系，又具有各自不同的本質(zhì)屬性，學(xué)生如果不加以理解和準(zhǔn)確把握，正確區(qū)別相關(guān)概念，就會將它們之間的關(guān)系簡單化，導(dǎo)致知識的負(fù)遷移，即原有的概念會干擾新概念的建構(gòu)。

第1題中“電流在電路中流動有先后”和第6（2）中“并聯(lián)電路，從電源流出的電流大小保持不變”，這兩個迷思概念的形成都與水流的干擾有關(guān)。由于電流是一個抽象概念，它與水流有相似之處，在教學(xué)過程中教師或?qū)W生都會將電流與水流類比，將電流形象化，促進概念的建構(gòu)。但同時水流也干擾了學(xué)生對電流的認(rèn)知。學(xué)生的經(jīng)驗是水流從源頭流出，從上游流向下游，流動是有先后之分，導(dǎo)致某些學(xué)生形成了“電流在電路中流動有先后”的迷思概念。另外一些學(xué)生知道水流從源頭流出的總量是保持不變的，當(dāng)一條支流不通了，那么干流的水就都流向另一條支流，這條支流中水量就會變多。因此也認(rèn)為從電源流出來的電流是保持不變的。

3.科學(xué)概念本身很抽象導(dǎo)致建構(gòu)概念時產(chǎn)生迷思概念。

有些電學(xué)科學(xué)概念本身是抽象，在建構(gòu)的過程中，難以一些感性材料為建構(gòu)的基礎(chǔ)，使得科學(xué)概念建立的困難，比如電阻。教材中對電阻下的定義是導(dǎo)體對電流的阻礙作用。導(dǎo)體對電流的阻礙能力越強，其電阻值就越大。這個電阻的定義是從電阻的作用下，并沒有電阻的本質(zhì)描述。這樣的好處是讓學(xué)生容易構(gòu)建電阻的概念，缺點是不能理解電阻的實質(zhì)，這也導(dǎo)致了學(xué)生對電阻的理解形成迷思概念。從診斷報告中看出22.5%的學(xué)生認(rèn)為沒有電流流過電阻器時，電阻器的電阻變?yōu)榱恪．?dāng)A電阻與B電阻并聯(lián)后，31.25%的學(xué)生認(rèn)為電路中電阻會變大，只有42.5%的學(xué)生正確判斷出電阻變小。從電阻定義出發(fā)，并聯(lián)后電阻變大是容易讓學(xué)生接受的。并聯(lián)后，就有兩個電阻來阻礙電流了，對電流的阻礙作用變大，電阻就變大。像這樣的迷思概念就很頑固的存在與學(xué)生的認(rèn)知，使得科學(xué)概念建立就很困難。

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