注重科學概念的建立 促進科學思維的培養

　　摘要：物理前概念對高中學生解題心智模式的影響是普遍存在的，往往是隱蔽、頑固的；通過研究轉變前概念對學生心智模式的影響，幫助學生建立科學的概念，培養科學的思維方式，從而提高他們的科學素養。
　　關鍵詞：前概念；心智模式；科學思維
　　中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148(2011)2(S)-0007-5
　　
　　1 引言
　　物理前概念對物理教學影響的研究，在國內外出現的較早也較多了，其研究成果在早幾年屢見報端，近來人們已經談論較少。似乎它對物理教學影響已經沒有再值得研究的東西了，其實筆者認為還有很重要的問題值得我們思考和研究，那就是物理前概念對學生解題心智模式的影響，繼而影響學生思維的發展，這是我們物理教師在教學中不可忽視的。然而，在強力推進素質教育的今天，談到注重對學生解題的研究，教師們就避諱莫深了，教師們都盡量回避說提高學生解題能力之類的話，總覺得談到解題能力的培養與新課標相違背似的。似乎是注重解題能力培養的教學就不是素質教育，就不具有新的教學理念。專家們對培養學生的解題能力的研究也是有偏見的，甚至關于解題指導類的研究論文在職稱評定中都不算數，至少是認為沒什么參考價值的。殊不知習題課教學是物理課堂教學的重要部分，提高學生的解題能力是物理課堂教學的一項重要任務。物理學是一門要求定量研究的科學，要想學好物理學，解題能力的培養是必不可少的。更主要的是學生解題心智模式的形成直接影響到學生的思維方式和思維習慣，從而影響到學生科學素養的提高。在筆者從教十五年來，發現物理前概念一直在影響著物理課堂的教學效果，處理得當可以促進學生對物理學的學習，處理不當則為一塊阻礙學生建立科學概念的頑石，甚至會影響學生的思維方式。關于物理前概念的形成原因和特點，筆者不再闡述，本文僅從物理前概念對學生解題心智模式的影響、轉變策略，以及如何幫學生建立科學概念、培養科學思維入手進行了研究。
　　很多物理教師都有這樣的經驗：許多學生學物理時是上課一聽就懂，考試一做就錯。筆者經過長期的觀察研究，發現有很大一部分原因是由物理前概念或由此形成的心智模式造成的。例如：一杯中裝有水，如圖1所示，水面上浮一木塊，現在使杯和水一起向上做加速運動，則水面將（ ）
　　A.上升B.下降
　　C.不變D.不確定
　　許多學生毫不猶豫地選擇了A選項，當教師問他們選擇的理由時，他們說開始時杯子是靜止的，當杯子和水加速上升時，木塊由于慣性要相對于水和杯子向下運動，所以水面會上升。當教師告訴他們正確答案應該是C選項時，他們都覺得不可思議。為什么會有這樣的結果呢？因為，這樣的生活體驗對他們來說太多太深刻了，如平時乘車時，如果車突然啟動加速人就會向后傾倒，車突然減速時人就會向前傾倒。于是在他們的頭腦中就產生了這樣根深蒂固的認知模式，遇到問題時優先用經驗來判斷。
　　那么什么叫前概念和心智模式呢？
　　2 對前概念和心智模式的解釋
　　前概念就是前科學概念的簡稱，是指個體在沒有正式系統地學習科學概念之前，對日常生活中所感知的現象，通過長期的經驗積累與辨別式學習而形成的對事物的非本質的認識，是頭腦中對于該系統中的客觀事物已經形成的概念、規律、思想方法、邏輯素質等總和。簡單地說就是學習者沒有經過專門