芻議物理教學(xué)中轉(zhuǎn)變學(xué)生思維中的錯(cuò)誤概念

蔣林

物理學(xué)科是基礎(chǔ)學(xué)科中的帶頭學(xué)科之一，是一門內(nèi)含情感因素的學(xué)科，而物理概念是物理知識體系中重要的組成部分，是用濃縮的形式表現(xiàn)大量知識的手段，是科學(xué)抽象的直接產(chǎn)物，它反映自然界多種豐富多彩復(fù)雜的物理現(xiàn)象中最基本的質(zhì)的規(guī)律性，所以物理教學(xué)的主要問題是教學(xué)物理概念和物理規(guī)律，而物理規(guī)律又是表達(dá)物理概念之間的相互關(guān)系。如果學(xué)生對物理概念理解理解錯(cuò)誤，就不可能真正理解物理規(guī)律和物理公式的物理意義，從而直接影響對物理世界的認(rèn)識，以及在以后的物理解題中出現(xiàn)錯(cuò)誤，更談不上能力的培養(yǎng)，實(shí)施素質(zhì)教育。因此，正確理解和掌握概念是物理教學(xué)的重要課題。本文以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，再結(jié)合心理學(xué)、生理學(xué)和教學(xué)的普遍規(guī)律，分析了學(xué)生頭腦中錯(cuò)誤概念形成的途徑，闡述了教師應(yīng)如何轉(zhuǎn)變學(xué)生頭腦中錯(cuò)誤概念。

一、中學(xué)生掌握物理概念的現(xiàn)狀

本人從多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：學(xué)生在解答物理題，以及應(yīng)用物理知識解釋物理現(xiàn)象的過程中出現(xiàn)的諸多錯(cuò)誤，均與物理概念的正確理解有關(guān)，通過分析發(fā)現(xiàn)，在中學(xué)生中，對物理概念的理解的確存在嚴(yán)重的問題，那么究竟是什么原因使這么多學(xué)生形成這些錯(cuò)誤概念的呢？

二、學(xué)生頭腦中錯(cuò)誤概念的形成途徑

本人根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以及與經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師的合作探討中發(fā)現(xiàn)：學(xué)生頭腦中的錯(cuò)誤概念從產(chǎn)生的途徑上可以分為兩種形式。

一種是在正式接受物理教育以前，接觸日常生活，從具體實(shí)際經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，通過粗淺的思維過程，獲得的一類物理現(xiàn)象的共同特征或事物某一物理屬性的識知，形成一定結(jié)構(gòu)的圖式。

另一種是學(xué)生在正式學(xué)習(xí)物理以后，在學(xué)校教學(xué)情況中形成的。它主要表現(xiàn)在一些學(xué)生以前缺乏感知經(jīng)驗(yàn)上，物理演示實(shí)驗(yàn)是一種對物理現(xiàn)象的人為控制和再現(xiàn)，它具有和自然存在的現(xiàn)象相同的直觀，感知吸引力強(qiáng)的特點(diǎn)，盡管它是對自然現(xiàn)象的純化，但畢竟仍難以完全消除非本質(zhì)因素的干擾，特別是當(dāng)那些非本質(zhì)現(xiàn)象與學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中有關(guān)觀念一致或相關(guān)聯(lián)時(shí)，學(xué)生很容易同化這些現(xiàn)象，他們在自已原來觀念的框架下理解所面臨的現(xiàn)象，導(dǎo)致對本質(zhì)特征的理解并同時(shí)使原有的觀念得到充實(shí)和加強(qiáng)，成為進(jìn)一步學(xué)習(xí)的頑固的先人之見，影響學(xué)習(xí)的過程。

三、轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤概念的途徑

制造“沖突”是轉(zhuǎn)變學(xué)生頭腦中的錯(cuò)誤概念的關(guān)鍵。在物理教學(xué)中，轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤概念，就是要改造和重組學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，根據(jù)建構(gòu)主義的觀點(diǎn)，學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改造和重組的過程就是認(rèn)知發(fā)展進(jìn)行同化與順應(yīng)的過程 ，同化是指學(xué)生把外在的信息納入到已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，以豐富和加強(qiáng)已有的思維傾向和行為模式。順應(yīng)是指學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新的外在信息產(chǎn)生沖突，引發(fā)原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整和變化，從而建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，而實(shí)現(xiàn)順應(yīng)是有條件的，也是相當(dāng)困難的，如果不能察覺學(xué)生的這種困難處境，采取有效的方法促成其認(rèn)知結(jié)構(gòu)的順應(yīng)，而只是按老師自己的思路或知識邏輯進(jìn)行灌輸式教學(xué)，則學(xué)生會(huì)感到困惑而無所適從，或只能發(fā)生機(jī)械學(xué)習(xí)，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)物理新概念或規(guī)律后，雖然能記住概念、規(guī)律的名稱和表述，但遇到實(shí)際問題時(shí)仍會(huì)不自覺地用自己頭腦中原有的概念及思維模式進(jìn)行思維，結(jié)果導(dǎo)致錯(cuò)誤。

制造沖突就是誘導(dǎo)學(xué)生暴露其原有的概念框架，創(chuàng)設(shè)情境使其與科學(xué)概念發(fā)生強(qiáng)烈的沖突，建構(gòu)主義十分強(qiáng)調(diào)“情境”對意義建構(gòu)的重要作用[7]，認(rèn)為學(xué)習(xí)總是與一定的社會(huì)文化背景即“情境”相聯(lián)系的。在實(shí)際情境下學(xué)習(xí)，可以使學(xué)習(xí)者能利用自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)去同化和索引新知識，當(dāng)新知識與原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)矛盾時(shí)，必須實(shí)現(xiàn)知識的順應(yīng)，即對原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造與重組，才能接納新知識。但實(shí)現(xiàn)順應(yīng)是有條件的，必須給學(xué)生設(shè)置一種兩者發(fā)生強(qiáng)烈沖突情境，使學(xué)生認(rèn)識到自己的原有概念與科學(xué)概念產(chǎn)生了無法調(diào)和的沖突，無法回避，不得不以批判的眼光審視他曾深信不疑的東西，才有可能發(fā)現(xiàn)其原有概念的局限性和錯(cuò)誤之處，才能徹底地拋棄。

四、轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤概念的方式方法

1.制造沖突

在實(shí)際教學(xué)中，怎樣才能制造“沖突”呢？這就要求教師要有針對性地選擇事例或現(xiàn)象，讓學(xué)生用自己原有的概念去對事例或現(xiàn)象進(jìn)行解釋，使他們產(chǎn)生認(rèn)識上的沖突，即大腦中的原有概念與當(dāng)前面臨的現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生無法調(diào)和的矛盾，來動(dòng)搖其頑固信念的基礎(chǔ)，從而使他們感覺到有改變認(rèn)知結(jié)構(gòu)的需要，然后通過具體事例把科學(xué)的物理概念告訴學(xué)生，并把它應(yīng)用到更為廣泛更為深刻的現(xiàn)象中去，當(dāng)學(xué)生在新的思維結(jié)構(gòu)下有更多成功的時(shí)候，就會(huì)接受科學(xué)的物理概念。

2.暴露原有概念的方式

誘導(dǎo)學(xué)生暴露其原有概念的方式有：

（1）精心設(shè)計(jì)診斷性題目，普遍了解學(xué)生的原有概念。

（2）課前針對某一具體的課題（與課堂內(nèi)容緊密相關(guān)的）召開不同層次學(xué)生的座談會(huì)，座談會(huì)要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一種和諧輕松的氣氛，讓每個(gè)學(xué)生都能暢所欲言，把自己的想法統(tǒng)統(tǒng)說出來，把想法的原由說出來。

（3）在課堂上也可針對某一具體問題進(jìn)行簡短的討論，從中了解學(xué)生存在的某些典型想法。

3.暴露原有概念的方法

在實(shí)際教學(xué)過程中采取的措施有：

①認(rèn)真分析了解學(xué)生。

②在解決問題的過程中注意學(xué)生的心理體驗(yàn)，使學(xué)生的情緒隨著事情的進(jìn)展而起伏，教學(xué)雙方相娛相樂，將學(xué)生的面要轉(zhuǎn)化為內(nèi)驅(qū)力能量，并使自己的學(xué)習(xí)過程始終保持自覺的激發(fā)狀態(tài)，使教學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化發(fā)展。

③在提供與物理概念相關(guān)的感情材料時(shí)，要不斷變換呈現(xiàn)的形式，以使其本質(zhì)屬性保持恒定，而非本質(zhì)屬性得到變動(dòng)，成為可有可無的東西。

④實(shí)驗(yàn)是紀(jì)正錯(cuò)誤最重要的且最有效的手段，要設(shè)計(jì)一些能揭示其錯(cuò)誤概念不合理性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)讓學(xué)生預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，然后讓學(xué)生親自到前面做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后與其原預(yù)測的實(shí)驗(yàn)結(jié)果恰好相反，使學(xué)生產(chǎn)生“驚訝”“簡直不可思議”的感覺。

⑤概念中的關(guān)鍵地方尤其是一些容易混淆忽略的要點(diǎn)要加以反復(fù)強(qiáng)調(diào)，引起學(xué)生共鳴，也可采取分組答辯的方式由學(xué)生自己對概念進(jìn)行辨別區(qū)分。

總之，概念教學(xué)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，物理教師在教學(xué)中要充分重視，使學(xué)生頭腦中原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與外部環(huán)境中的信息發(fā)生重組與改造，從而斷絕中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中形成錯(cuò)誤的概念，提高教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)

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[3]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，2010，000（010）：42-46.