前概念與物理概念教學

摘要： 前概念一般是指學生在學習某科學概念之前由長期的日常經驗形成的對事物、現象的看法和觀念。而中學生考慮問題容易產生表面性，且往往會被表面現象所迷惑，而看不到事物本質，所以易形成一些錯誤的前概念。在物理教學中，不能忽視學生大腦中形成的前概念，對正確的應加以利用，對錯誤的要認真引導消除。本文結合具體教學案例分析前概念對物理概念教學的影響。

關鍵詞： 前概念 物理概念 自由落體運動 高中物理教學

在高中物理教學中，重視和加強概念教學，幫助學生形成清晰、理解正確、掌握深刻、運用靈活的物理概念，是貫徹物理教學大綱、強化素質教育、改進課堂教學的重要內容。但學生在學習之前或多或少對生活中的一些現象或規律已經有了自己的經驗，有了自己的思維方式，像這種學生在沒有接受正式的物理學教育以前，通過自己的觀察、體驗和思考對各種物理現象與物理過程的理解和認識叫前概念。學生的前概念對物理教學影響極大，有的物理概念即使教師講過好多遍，學生仍弄不清楚，就是因為學生的前概念對他們來說根深蒂固。要糾正學生的前概念，教師不僅要花大力氣還要肯動腦筋。

物理概念的掌握不是一件容易的事。當前物理概念教學存在一些不容忽視的問題。教師傳授抽象的事物、定義和現象及其解釋，學生很少進行實踐探索和研究。教師往往認為學生與自己的認識和理解水平沒什么區別，想讓學生立刻明白那些經過幾個世紀才總結出來的，并且教師自己經過多年才領會很深的概念。教師習慣把精力集中在孤立的事實、公式、定義、運算上，而沒有集中在分析、解釋、探索其含義和科學依據上。形成傳統的教學模式：“教就是講”、“學就是聽”、“能通過大量的選擇測試就證明已經理解”。然而學生真正掌握物理知識并非如此簡單。前概念是學生內隱的思維結果，是潛移默化形成的。因此，它以潛在的形式存在，平時并不表現出7bc41050f2275499526c5fd50e72f846e20cb0b2686742e8f80f88c5d444dbc0來，其表現帶有隱蔽性。同時前概念還有一種思維慣性，學生自己也很難發現。而教師在講授科學的物理概念時，學生很快就會聯想到他們頭腦中的前概念，當學生解釋物理問題時，前概念就會立即表現出來。

當前概念與物理課程內容有微妙差別時就成了思維結構轉變的極大阻力。成年人解釋一些科學現象時也會表現出一種前概念的質疑方式，因為那些被迫學習的科學知識已經忘記好長時間了。我們不應該把前概念看成是一種思維垃圾，而應該把它們作為一種物理含義可被轉化的結構而接受下來。由前概念向物理概念的轉換也需要思維結構的改變。當物理方面的思維準則改變時，“學生會驚異和奇怪”，“必須經歷一個思想上的沖突”，“感受到對新事物的阻力”，“當他們在新的思維結構下獲得更多的成功時，他們就會接受它”。因此，教師的指導思想是：把前概念轉換過來，而不是拋棄前概念。不能只是把物理概念強加給學生，這樣物理概念對學生來說毫無意義，學生不理解它們，只是把它們的公式和定義的形式背下來，很容易忘記，物理教學在學生頭腦中留下的只是物理詞匯。在教學中，讓學生基于他們的前概念對現象進行預測，讓學生針對前概念進行爭論，然后產生思維沖突，感覺到有改變思維準則的需要，這時（而不是在先前）把物理概念介紹給學生，這些概念仍有可能不被接受。要讓學生確信，在更大范圍內，物理概念是更有效的，可以先從質的方面，然后從量的方面進行預測。當你介紹概念時，要先從思想上開始，然后再歸納其定義，讓學生把新的概念應用到包含深刻意義的現象中。下面探討高中物理《自由落體運動》概念教學。

一、提出問題

落體運動的快慢與什么因素有關？

提問：以經驗來看是否重的物體一定下落得快？

二、教師演示實驗

①先讓一張硬紙片和一張薄紙片同時從同一高度下落。（觀察結果：重的物體下落得快）

②把薄紙片揉成紙團再和硬紙片同時從同一高度下落。（觀察結果：輕的物體下落得快）

點評1：教師通過演示實驗中的現象，使學生產生疑問，提出需要解決的問題，讓學生推測或設想可能的答案。這一環節把教學的基點定在拓展學生思維和培養素質上，試著像科學家一樣提出假說，激活了學生思維。

③把一紙片揉團和鐵片同時從同一高度下落到水平桌面。（讓同學用耳朵聽聲音，結果只有一個聲音，說明輕重不同的物體同時落地。）

點評2：用實驗排除直觀教學中的直覺思維對理性認識的干擾，省時省力，頗具說服力，效果好。

三、糾正非科學的經驗和觀念

（1）引問：生活中物體下落快慢不同可能是受什么因素影響？

（2）猜想：影響下落快慢的因素是空氣阻力嗎？

（在不考慮空氣阻力時候，輕重物體下落快慢相同。）

點評3：學生從實驗中獲得感知，再進行比較、概括，進行思維加工，總結出結論。教師不是對自己做的演示實驗進行自我總結，而是在學生自我發展的基礎上，通過梳理學生認知結果歸納出結論，使學生感受到成功的喜悅。

四、教師演示實驗（2）

牛頓管實驗。

引導學生從觀察到的實驗現象得出結論。

點評4：學以致用，出奇演示，激發學生興趣，加深理解。

五、得出概念

物體僅在重力作用下，從靜止開始豎直下落的運動叫做自由落體運動。

展示物理現象、物理事實，緊密聯系生活實際，大膽讓學生參與教學，用演示實驗排除前概念對接受新知識的干擾，啟發誘導，過渡自然，層層遞進，讓學生認識到在不受空氣阻力作用下質量不同的物體下落快慢是相同的。學生通過實驗意識到自己之前的觀點是不正確的，對原有的認識進行重組，形成正確的觀點。

因此，教師只要在教學之前，了解學生原有的概念和思維方式，弄清其與新知識間的相融或相悖之處，就能使教學做到有的放矢，找出學生錯誤的或模糊的觀點，以及不合理的思維方式，在課堂教學中有針對性地進行講解。關注學生的前概念還有助于教師把教學雙方的對立與學生的看法聯系起來，深刻了解使學生做出反應的重要性，從而改進教學形式和方法，為學生創造更好的學習環境，提高課堂教學效率。還要教會學生用科學的思維方式去思考問題，這有利于學生獲得新知識，對于培養學生的創造力，提高學生的科學素質也有積極的作用，符合當前素質教育對學生的培養要求。

參考文獻：

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