初中物理教學中,有許多概念雖然本質不同,但表面卻有很多類似或相似的地方,給學生的認識造成了很多容易混淆的地方。造成混淆概念的原因是多種多樣的,有客觀因素,也有主觀因素;有教師教學的原因,也有學生學習的原因。研究學生在學習過程中易混概念形成的原因,尋找解決問題的有效策略,對于提高物理課堂教學效率,將會產生積極的作用。
一、概念混淆的原因
1.概念本質屬性被現象掩蓋
物理概念是對某一類物理事物和物理現象的本質屬性的認識,生動形象的表面現象往往給人深刻的印象,但掩藏在其下的本質屬性,卻很難讓人發現,只有通過對表面現象的由表及里、由淺到深的層層剖析,才能去偽存真,掌握真正的內涵。
2.學前概念的負遷移
學生在學習新的物理概念之前,往往已經接觸過許多相關的物理現象,并在頭腦中形成一些近似的概念,即學前概念。這些概念往往是未經充分的科學抽象而獲得的,因此,大多是不準確甚至是錯誤的。不正確的學前概念妨礙概念理解的全面性、完整性,影響著學生對新概念的同化,造成新舊概念的模糊認識。例如,對于光和光線,學生在生活中已經有諸如“這里光線太暗”之類的說法,顯然是用光線代替了光,在理解“光線是表示光束及其方向的直線”時產生迷惑,片面認為光線就是光。
3.概念形式相似或意義相近
物理概念中,有相當多概念與其他一些概念形式上相似,更多的是意義上的相近,對這些相似概念區分不清,就會造成理解的混亂。例如溫度、熱量、內能,重力與壓力,壓力與壓強,功與功率、電功與電熱,液體壓強,汽化與升華,物體的相互作用力與物體受到的平衡力等等。
二、消除易混概念的策略
準確把握、正確認識容易混淆的物理概念,最有效的方法是對概念進行比較,從物理概念的形成過程、概念的本質屬性(區別和聯系)、概念的具體運用、概念的結構等方面進行比較,從而準確無誤地弄清楚它們之間的區別和聯系。
1.在概念形成過程上比較
物理學概念是從物理現象和物理過程中抽象出來的事物本質特征,概念形成過程的比較涉及到建立概念的目的、有關的典型物理事物或物理現象、思維過程等。這些方面的區分度一般較大,容易起到鑒別概念的作用。例如:壓力和重力。壓力的形成是由于互相接觸的物體發生相互擠壓,而產生垂直作用在物體表面上的力,其性質屬于彈性力;重力是地表附近的物體由于受到地球的吸引而使物體受到的力,其性質屬于引力。從壓力和重力的產生過程看,它們是性質完全不同的兩種力。
2.在區別和聯系上比較
由于概念所反映的事物的本質特征往往隱蔽在非本質特征之中,概念和概念之間的聯系和區別易使學生混淆,影響著學生對所學概念深刻、準確地把握。突出比較法,可使學生抓住概念的本質特征,對概念有更全面、更深刻的理解和把握。例如,一些學生常將壓力和重力間的某些特殊情況下的關系一般化,往往認為“壓力的大小總等于重力的大小”甚至認為“壓力就是重力”。學生極易混淆二者的概念。我就引導學生在力的本質屬性上進行比較:壓力是由于互相接觸的物體發生相互擠壓,而產生垂直作用在物體表面上的力,其性質屬于彈性力;重力是地表附近的物體由于受到地球的吸引而使物體受到的力,其性質屬于引力。它們二者的聯系是——在有些情況下,壓力是由物體的重力引起的,如放在水平地面上的物體對地面的壓力,此時也僅僅是壓力的大小與物體的重力大小相等。但在許多情況下,壓力并不是由于重力引起的,如用手握住物體時,手對物體的壓力;用力往墻壁上按圖釘,圖釘對墻壁的壓力等。為了加深學生對這二者概念區別與聯系的理解,我還設置了能暴露和糾正學生這一錯誤的比較性例題,通過做題,將壓力和重力進行比較,收到了明顯效果。
3.在運用中比較
把容易混淆的概念運用到特定的情境中去,可讓學生獲得較為具體形象的感觸,能從內心深處對概念之間的本質區別更深刻。例如:熱量和溫度這兩個概念,大部分學生都認為熱量是一種物質,溫度是熱量的強度,熱量和溫度成比例,熱傳遞中是溫度被轉移等等。為了使學生們不再混淆這兩個概念,我在教學過程中把這兩個概念放到特定的場所和情境中運用,讓學生在實際的運用中進行討論,看到底是運用熱量恰當還是溫度恰當。通過同學們的討論,并說出各自運用該概念的理由。通過對概念具體運用的討論,揭示了概念的實質,擺明了兩者的區別,使自己不正確的概念認識得到改正。
4.在結構中比較
把易混概念分別放在不同或相同的知識網絡結構中,比較它們在結構中的不同位置、不同功能以及與其他知識的不同關系,更能清楚地區分易混概念。例如,慣性和慣性定律。①小車上直立一木塊,當突然拉動小車時,怎樣解釋木塊向后倒的現象?②教室里懸掛著的電燈處于靜止狀態,假如它受到所有的力突然全部消失,電燈的運動狀態將會怎樣?上述兩例是用慣性還是慣性定律解釋呢?在實例分析中就能明確。例①木塊由于慣性保持原來的靜止狀態而向后倒;例②電燈不受外力作用時,總保持靜止狀態不變。通過比較可以看出:“慣性”是一切物體在任何狀態下都具有的物理屬性;而“慣性定律”是物體不受外力作用時的一種運動規律。
總之,作為教師要特別重視物理概念的教學,因為它是進行物理學習的最基本的東西,只有學生準確掌握了物理概念,學生才能更好地、更深入地投入到對物理的探究中,才能真正掌握物理規律、定律,才能更好地為我們的生活和社會做貢獻。