楊 林
物理前概念是學習者在原來(學習新知識之前)的生活和實踐中,在自己頭腦中對自然界的事物和自然而然形成的認識,是學生對生活中的感性材料所形成的膚淺的表象與觀念。學生前概念的形成都有它的客觀環境和條件,它是學生頭腦中學習科學概念之前已具有的一種不成熟的認知結構。由于受人的“思維慣性”的影響,前概念具有隱蔽性及很強的頑固性,它對構建科學概念會產生十分中要的作用,其作用具有雙重性,既有積極的一面,又有消極的一面。在物理教學中我們要充分發揮它積極的一面,盡可能地設法降低它的負面影響。下面筆者就前概念對構建科學的積極和消極兩個方面分別進行簡要的分析,并著重就克服錯誤前科學概念對構建科學概念的負面影響談談自己的意見和看法。
一、前概念在構建科學概念中的積極作用
構建主義理論認為:概念的學習是一個建構的過程,它包括感知、理解和運用三個相互聯系的階段。感知有感覺和知覺兩個階段,感覺是人腦對于直接作用于感覺器官的客觀事物的個別屬性的反映,知覺是把頭腦中各種感覺按事物的聯系和關系,綜合成為一個較為完整的映象,所以概念建構不像在一個空曠的平地上建構一座高樓,而是要在學習者原有的知識和經驗的基礎上進行的學習過程。由于前概念是學習者原來在生活實踐中直接感知的產物,所以前概念是學習和構建科學概念的基礎和出發點。所以,沒有前概念,新知識的學習,科學概念的構建就好比空中建樓閣,無生根之處、墊基之石。
二、前概念在構建科學概念中的負面影響
由于初中學生思維的局限性和不同學生思維的差異性,前概念一般具有表面性和局限性,有的前概念是學生由事物的表面現象所形成的,沒有涉及事物發展變化的本質,這類前概念往往是錯誤的,如:“力是使物體運動的原因”;“力是維持物體運動的原因”;“物體受力方向就是物體運動方向”;“重的物體比輕的物體下落快”;“重的物體在水中下沉而輕的物體在水中漂浮”;“溫度高的物體比溫度低的物體含的熱量多”等等。由于人的思維有先入為主的特點,所以前概念對科學概念的構建具有很強的阻礙和干擾作用,這正是我們物理教學需要著
力研究和解決的一個重要問題。
三、克服錯誤前概念影響的策略
1、利用典型的實驗或反例,動搖或推翻錯誤的前概念
科學概念構建的本質是概念的轉化,概念的轉化需要設法激起學生的認知沖突,將學生引入山重水復疑無路的好奇狀態,以疑來動搖頑固的錯誤是前概念。由于學生頭腦中的前概念絕大多數都是在具體的情境中形成和建立起來的,因而用學生獲得前錯誤概念的真實情境作為問題情境,會使學生感到真實的親切。在此基礎上引導學生觀察和分析典型實驗的現象或獲得的實驗數據,得出新知識,構建新概念。這樣能使新知識與學生頭腦中錯誤的前概念發生劇烈的認知沖突,所以能有效地促使學生放棄他曾經深信不疑的錯誤前概念。
2、直面錯誤概念,引發認知沖突
由于前概念是學生學習和構建概念的基礎和出發點,所以在初中物理概念教學中,教師要努力創造一個寬松和諧的學習環境,精心設置一定的教學情境,有針對性地從中引發出需要討論和探究的問題,鼓勵和激發學生對引發出的物理問題進行質疑和爭論,以此暴露學生錯誤的前概念。學生的錯誤前概念暴露出來以后,教師還應對學生所暴露的問題進行梳理和歸納,然后有針對性地涉及切實可行的探究活動,讓學生親自動手、親身實踐,親自經歷和體驗猜一猜、做一做、議一議、畫一畫等探究活動和探究過程,在探究過程中引導學生進行新舊概念比較,發現它們之間的矛盾,找出它們的本質差異,從而主動地運用自己的經驗去積極建構新概念,并把新概念納入自己原有的認知結構中去,使自己的認知結構發生變革和重組,促使錯誤前概念向科學概念轉化。
3、建立新概念圖表,重建認知結構體系
在科學概念建立以后,還要給學生提供對科學概念進行條理化、系統化的機會。由于孤立的概念很不穩定,很容易受到其他因素的影響和干擾,并且很難遷移到新的情境中去。科學概念系統化的有效方法是畫概念圖或表格,組織和引導學生畫概念圖或表格,讓學生將新舊知識聯系起來,明確新舊知識、相近概念的本質區別和內在聯系,從而使學生的認知結構順利地得到重建,并使重建的認知結構更加科學和合理。
4、注重運用,深化和鞏固認知結構
概念的運用是由認識到行動的過程,是將抽象的知識和概念具體化的重要措施,是深化和鞏固認知結構的重要手段和有效途徑。運用一般分為兩個階段:一是初步運用階段,其目的主要是讓學生掌握運用科學概念的方法和提高運用科學概念的準確性;二是熟練運用階段,通過所學的物理知識、科學概念、思想方法分析和解決具有一定綜合靈活性和技巧性是物理問題,通過一題多解、一題多變、設置知識陷阱等教學手段,使學生在運用中不斷地吃一塹長一智不斷地得到深化和優化,從而有效克服錯誤前概念在物理教學中的負面影響,最大限度地提高物理課堂教學效益。