談學習物理的“先入為主”

摘要在學習物理物理概念和規律前，生活中存在的大量物理現象，經過學生的主觀感受形成的生活觀念，稱之為前概念，前概念具有隱蔽性、主觀性、廣泛性、頑固性。學生在思考和分析物理問題時，易于用“生活觀念”代替“物理概念”，出現了學習物理的“先入為主”現象，成為學生邁向物理知識寶殿的絆腳石。針對這種情況，教師應如何引導學生不能只跟“感覺”走，不斷克服和糾正這類錯誤觀念，此文粗淺地介紹幾種做法，供大家分享。

關鍵詞前概念 先入為主 干擾 引導感悟

中圖分類號:G633.7文獻標識碼:A

生活中存在的大量物理現象，經過他們的主觀感受形成了許多生活中的物理觀念(生活觀念)。由于狹隘的感知范圍及淺薄的認識水平的局限，學生錯誤地將表象的東西當作本質的東西，形成一些與科學知識不一致的物理觀念。學生到了八年級開始學習物理了，開始逐漸建立反映事物本質特征的科學而嚴格的物理概念和規律。在思考和分析物理問題時易于用生活觀念代替物理概念，并不能很好地納入以概念、規律為依據的物理學思維軌道，成為學習物理的絆腳石。這種“先入為主”的學習，結合具體案例，淺析如下:

典型案例:

力學:在初中力學中，問學生“踢出去的足球在水平地面滾動過程中受到幾個力的作用?”，學生往往會回答:“重力、支持力、阻力和向前的沖力”。如果沒有“力”，物體一定不動，必須有“力”，物體才能運動。“力是維持物體運動狀態的原因”，“力是使物體運動的原因”。力越大，物體運動越快，許多學生認為“力”就是力氣，夯舉得越高，“力”越大(勢能大);自行車騎得越快，“力”越大(動能大);扛一袋大米上三樓比上二樓用的“力”大(做功多);公共汽車剎車時為什么人向前倒，是因為受到一個“慣性力”， “速度大則慣性就大” ;“鐵比木頭重”，“自行車剎車后，使車停下來的力是閘和瓦圈間的摩擦力”等等。

熱學:熱傳遞中，高溫物體把“溫度”傳遞給低溫物體;水壺中的水燒開后冒的“白氣”，多數學生誤認為是水蒸氣。

光學:平面鏡成像特點中頑固存在“物近像大”;把“紅外線”當成“紅光”，“紫外線”當成“紫光”。

聲學: “聲音高則響度大”， “超聲波比聲波傳得快”。

類似 “先入為主”的前概念主要表現在:(1)多數屬于由于認識水平的局限而形成的片面的、甚至是錯誤的概念。(2)在學習某些概念時張冠李戴。例如對“做功”與日常生活中的“做工”混淆不清;將“機械效率”與日常生活中的“工作效率”混為一談。(3)知識的負遷移。例如，受測量中求平均值方法的影響，在求平均速度和合金的密度時，也用求平均值的方法來計算。

成因分析:學生在學習物理之前，已經從生活中接觸了大量的物理現象，積累了一定的生活經驗。這些經驗的積累大多數是自然形成的，是缺乏引導的，有些生活經驗是正確的，對學習有積極的促進作用，是我們賴以建立正確物理概念的基礎。然而初中學生還處于直接思維到抽象思維的過渡階段，他們早已按照自己的思維方式，自己腦子中所形成的物理概念來接觸這個世界，處理問題大部分還停留在對感性材料的不完全歸納上，在不少問題上用直覺思維和自己經驗得出他們的結論。這樣形成的前概念是片面的，甚至是錯誤的，往往影響對物理概念的正確構建。

策略探究:作為教師，首先充分了解學生在學習中存在哪些對教學干擾嚴重的前概念。了解的方法可以靠對自己學習過程的回憶，對物理學史的學習，更重要的是靠教學中學生的反饋信息和教學經驗的積累。由于前概念的隱蔽性，教師必須善于創造一種課堂氣氛，使學生積極參加教學活動，勇于暴露思想，甚至可以故意造成“誤區”讓學生上當，進行熱烈爭論，將爭論結果與科學的物理知識形成鮮明對比，讓學生正視自己的錯誤認識。其次必須針對它形成的具體范圍，向學生進行充分的說理，引起學生的思想交鋒。最后針對剛剛建立起的科學概念，解決一些實際問題，徹底拋棄原有錯誤認識。

對癥下藥:先入為主的生活觀念、錯誤經驗對學生的影響是很大的，往往驅使學生做出想當然的錯誤判斷。針對這種情況，不能“只跟感覺走”，教師應引導學生善于觀察生活和用實驗探究，不斷克服和糾正這類錯誤觀念，可采取如下幾種做法:

(1)重視物理基本概念和規律的形成過程。在概念、規律的教學中，應展開充分的分析、討論和實驗，抓住其本質特征，明確其形成過程，以達到對概念內涵的準確理解和掌握。新的課程改革提出了“改變課程過于注重知識傳授的傾向”、“從單純注重傳授知識轉變為引導學生學會學習” 的要求，強調要讓學生觀察物理現象，關注物理知識的形成過程，通過物理基礎知識的學習養成良好的思維習慣，把知識的學習作為培養能力的途徑和載體。在學習中應充分借助生活中的物理情境、借助課本的圖、表和實驗數據(現象)，豐富學生的體驗，幫助學生重溫建立和形成物理概念、規律的過程。

例如，在建立“密度”概念的教學中，通過實驗探究物質的質量和體積之比的關系時，應用多組實驗數據分析，引導學生感悟密度是物質自身固有的一種性質，只取決于組成物體的物質，而和物體的大小、形狀均無關系。另外，對“牛頓第一定律”的教學，如在學習時有充分的演示實驗和學生實驗，讓學生有直接的實驗現象的感知體驗，通過自己的思考和教師的分析，學生的理解一定會更透徹。

(2)增設必要的驗證實驗，對碰“前概念”。這樣的實驗給學生以更強烈地刺激，形成鮮明的對比，說明原有觀念的錯誤所在，使原有觀念發生動搖，直至清除。例如，學生在學習力的物理知識以前，會錯誤地認為必須接觸才會產生力，這時教師只要用磁鐵對鐵塊的吸引就能澄清這一錯誤。用“稱重法”的實驗，就可輕松證明“下沉”的物體同樣受到液體的浮力作用，并且所受浮力的大小，不一定比在液中“上浮”的小。

再如，針對學生原有的“眼睛看到的東西一定是真實存在的”錯誤認識，為了使學生建立起“虛像是由光線反向延長線的相交而成的，看起來是‘實實在在’，其實不存在”的新認識，采取以下驗證實驗:把一塊玻璃垂直立在水平桌面上，玻璃前面放一點燃的蠟燭，在對稱的玻璃后面放一大玻璃杯，從前向玻璃看去，竟看到蠟燭在水中燃燒!這樣，實驗看到的現象與“思維定勢”形成矛盾，這就有力地打壞了學生原有的錯誤認識，建立“虛像”的正確認識。

(3)巧設“陷阱”，死路逃生。教師針對學生易出現的此類思維障礙，先使學生誤入“陷阱”，然后教師再“落阱下繩”，引導學生通過激烈的思維掙扎，沿“繩”出“阱”，認清錯誤的根源，獲得正確的感悟。這樣，在教學上便可獲得事半功倍的效果。

例如，在進行密度概念教學時，先請學生列舉“鐵比木頭重、鉛比鋁重”等感性認識，然后提出問題:“難道一只小鐵釘比一根大木頭還重嗎?”從而使學生認識到“重”這個詞不能說明問題，那么怎樣描述物質的這一性質呢?在此基礎上，再引導學生通過一系列的思維加工，結合實驗，建立密度的概念。

(4)深入分析，撥亂反正。由于前概念的根深蒂固性，我們不要期望通過粉筆和說教的簡單方式就可使學生把前概念轉換成科學概念，也不要抱有經過一兩次糾正，就可以使前概念銷聲匿跡的幻想。前概念向物理概念的轉變是思維結構的轉變，是在學生頭腦中引發的一場革命，需要改變原有的認知結構，建立新的認知結構，需要克服舊模式的慣性，因而是一個充滿艱辛的過程。通過深入細致的分析，能起到撥亂反正的作用。

例如，在平面鏡成像特點的學習中，學生接受“像物等大”的特點時，好像覺得點勉強，學生還是會有“物離開平面鏡越遠，成像越小”的錯覺，通過深入分析(結合作圖)，可以解決這個問題。這是由于人眼觀察到的物體的大小，不僅僅與物體的真實大小有關，而且還與“視角”密切相關。從人眼向被觀察物體的兩端各引一條直線，這兩條直線的夾角即為“視角”，如果視角大，就會覺得物體大，視角小，就會覺得物體小。當人向平面鏡走近時，像與人的距離小了，人觀察物體的視角也就增大了，因此所看到的像也就感覺變大了。這是一種視覺效果，但實際上像與人的大小始終是相等的。

參考文獻

[1]閻金鐸.物理思維論.廣西教育出版社，1996.

[2]許國梁.中學物理教材教法.江蘇出版社，1985.

[3]皮連生.學與教的心理學.華東師大出版社，1997.

[4]唐一鳴.以物講理和見物思理.上海教育出版社，1997.

[5]馮天奎.初中學生學習物理的障礙及對策研究.

[6]佚名.初中生物理思維障礙的成因及對策.

[7]佚名.學生在學習方法上常見的誤區及相應教學策略.