物理教學過程中的前概念開發與干預

袁文龍

摘要：物理學是人類科學文化的重要組成部分，是研究物質相互作用和運動規律的自然學科。人類在長期的實踐活動中往往為學習物理課程積累了大量的感性經驗（前概念），但也有一部分前概念由于種種原因，往往是錯誤的、片面的，對物理教學形成了阻礙，需要教師在課堂教學中，剖析錯誤概念，確立正確的概念。本文中筆者就“探究力與運動關系”案例談談個人在物理教學過程中對前概念開發與干預。

關鍵詞：前概念 開發 干預 鞏固

西方學者布朗認為前概念是指人們在生活中積累的感性或理性經驗，對某一方面學習或研究已有的概念。我國學者認為前概念和日常概念是同一個概念，前概念并不完全是錯誤概念，有些與科學概念一致，有些與科學概念相悖。在前概念對教學的作用問題上，本人認為前概念有積極和消極兩方面的作用：如果前概念對科學概念教學有利，要開發應用學生的前科學概念；如果前概念對科學概念教學不利，要干預學生的前概念，總的來說，前概念是學生的學習經驗財富。下面筆者就看到的一篇教學設計談談個人在物理教學過程中對前概念開發與干預。

一、原教學設計

活動：教師出示足球，用力踢足球，使足球由靜止變為運動，足球在離開腳后，在地面上滾動又慢慢停了下來。

教師：球的運動狀態發生了哪些變化？為什么？

生1：用力踢足球，使足球由靜止變為運動。

生2：足球在離開腳后，慢慢停了下來是因為受到了地面摩檫阻力的作用。

教師：可見物體的運動狀態改變的原因是因為受到了力，因此，我們說力是改變物體運動狀態的原因，而不是維持物體運動的原因。

教后反思分析：在這段教學中顯然活動設計很好，通過活動提出問題，充分地應用了學生的前概念：“踢”“足球由靜止變為運動”；“足球慢慢停了下來（由運動變為靜止）”“地面摩檫阻力的作用”。但是筆者認為該活動只能說明“力能改變物體的運動狀態”，或“力是改變物體運動狀態的原因”的科學概念，并不能得出“力不是維持物體運動的原因”，或“力不是使物體運動的原因”，因此，結論的得出過于草率，并沒有消除學生“錯誤的前概念”。

筆者認為學生之所以不能消除錯誤的前概念，建立科學的新概念，原因可能是生活中的物體都是受力情況的運動狀態，找不到光滑不受阻力的表面，更找不到不受重力作用的物體，因而學生前概念是建立在某種特定條件下的，所以消除這種錯誤的前概念需要開發學生的前概念，通過活動問題，干預學生的前概念。

二、修改設計

活動：教師出示足球，用力踢足球，使足球由靜止變為運動，足球在離開腳后，在地面上滾動又慢慢停了下來。

教師：離開腳后的球，人不去踢它，球就慢慢停了下來，什么原因。（邊提問，邊重復一遍活動）

生：腳不去踢球了，腳對球不再施力……

師：也就是你們認為球之所以動，就是因為受到了力的作用。

生：沒答，但默認。

師：是否可以這樣認為：力是使物體運動的原因，或者物體要維持運動必須持續受到力的作用。板書：力是維持物體運動的原因。

生：是。

師：對的，老師也這樣認為。但是老師這里有一些疑問，你能幫老師解決嗎？

1.整個過程中，球的運動狀態發生了哪些變化？

2.是什么原因導致球的運動狀態發生了改變？

三、學生討論、交流

生：用力踢足球，使足球由靜止變為運動。

生：足球在離開腳后，慢慢停了下來是因為受到了地面摩檫阻力的作用。

師：分析剛才球運動的兩個過程，你還能得出什么結論？

生：力能改變物體的運動狀態。

師：可見物體的運動狀態改變的原因是因為受到了力，因此，我們說力是改變物體運動狀態的原因。板書：力是改變物體運動狀態的原因。

師：從上面分析：我們可以得出兩條共識：1.力是維持物體運動的原因；2.力是改變物體運動狀態的原因。那么到底“力與運動”之間有什么關系呢？

生：沉默。

師：球離開腳后，是不是立即停止滾動？

生：不是。……只不過滾動速度越來越慢，過一會才會停止滾動。

師：球離開腳后還能向前繼續運動，說明物體運動是因為踢力來維持嗎？

生：（恍然大悟……）不是。摩擦阻力使球由運動變為靜止。

四、師歸納總結

力是改變物體運動狀態的原因，而不是維持物體運動的原因。

學生的前概念是一種個體的認知圖式，具有一定的隱蔽性，如果采用灌輸式教學，往往只能傳授給學生正確的概念、知識，并沒有應用或消除學生的前概念，很難引起學生認知共鳴或認知沖突，因而難以順利產生科學的認知體系和科學概念。因此，筆者認為在教學實施過程中應該利用活動、問題情境等手段引出學生的前概念，并從活動中挖掘前概念的不科學性或片面性。

新的科學概念建好了，錯誤的概念推翻了，概念教學還沒有完成。因為前概念是學生在生活中長期積累下的經驗，具有較強的頑固性，因此，需要通過習題來加強鞏固。下面是筆者設計了的一套鞏固“牛頓第一定律”的一組題。

（一）靜止于桌面的物體，它受到的 和 力是一對 ，大小 ；如果此時撤去這對平衡力，物體將 ；

（二）運動的物體，如果撤去一切外力，該物體將 ；

（三）繞地球運動的衛星，如果撤去一切外力，該物體將 ；

（四）水平方向推出去一個鉛球后，（不計空氣阻力）該球在水平地面上影子做什么運動？

五、實踐表明

題組訓練是鞏固新科學概念，消除錯誤的前概念的一種有效方法。教師可以根據學生的認知特點、認知能力，設計對應的題組，鞏固科學概念。

教學中通過教師問題的預設、活動的創設、師生間的互動、生生間的合作，有效應用學生積極的、科學的前概念，消除消極的、錯誤的前概念，可以激發學生自主學習的積極性，提高學生探究物理問題的興趣。當然教師在設計教學設計之前，首先要研究自己所教學生的認知能力和前概念，設計符合本班學生特點的教學活動，達成教師預想的教學目標。

參考文獻：

[1]教育部制定.物理課程標準[M].北京：師范大學出版社，2012.

[2]趙強，劉炳昇.建構與前概念[J].物理教師，2001（7）.

[3]張月蘭.用實驗干預學生前概念的教學探討[J].物理教師，2014（3）.

（責編 田彩霞）