正確處理物理教學中的前概念的干擾

黃瑞敏

【摘 要】學生受到挫折和感受到矛盾沖突時，教師通過實驗結果的分析、論證等讓學生提出新的概念，做出新的邏輯假設并通過再實驗來驗證新假設，直到得出科學的結論，最終學生在思想對撞中，逐步歸納表述出科學的物理概念，順理成章地放棄錯誤的前概念。

【關鍵詞】前概念；物理教學；處理；轉化

在初中物理教學中，時常發現許多學生對物理概念認識不清、理解不透。例如：學生錯誤的認為霧、燒開水冒的“白氣”是水蒸氣。混淆生活中的“力”與物理學中的“力”。不能將“力”與“物體對物體的作用”聯系起來，而是用生活化的“勁”或“力氣”來看待。

這些觀念均是前概念。所謂前概念，是指兒童在學習物理課程以前的生活實際中，對各種物理現象和過程在頭腦中反復建構所形成的系統的但并非科學的觀念。物理前概念是物理學習的良好基礎和鋪墊，它的正遷移作用可成為物理概念學習的資源和概念學習的新的增長點，可使學生盡快地掌握新的概念和知識結構。但是錯誤的、不妥的、不完整的物理前概念對建立、接收、理解和運用物理科學概念有很大的影響，成為物理概念難教難學的重要原因之一。

錯誤的前概念具有廣泛性、頑固性、自發性和反復性等特點。以往的研究表明，要實現概念轉變必須滿足四個條件：1.學習者必須對現有的概念感到不滿意，即現有的概念不能解釋新的事件或者不能解決當前遇到的問題，從而引發認知沖突；2.新的概念必須是可理解的，學生能明白新概念的涵義，理解其意義，發現表征它的方式；3.新的概念必須是合理的，被學習者認為是正確與科學的，并能夠與學習者所認同的其他觀念相符；4.新的概念必須是有效的，能解決學生原有概念所不能解決的問題。

因此，首先，應有針對性地選擇事例或現象，讓學生用自己的前概念去對事例或現象進行解釋，使他們產生認識上的沖突，即大腦中的原有概念與當前面臨的現實產生無法調和的矛盾，從而感覺到有改變認知結構的需要。教師才能順勢引導學生通過探究實驗和事例建立科學的物理概念，并進而把科學的物理概念應用到更為廣泛更為深刻的現象中去，當學生在新的思維結構下獲得更多成功的時候，他們就會接受科學的物理概念。

參照概念轉化的四個條件，采用以下方法建構科學的物理概念。

1.利用圖片或實驗，引出前概念

教師可以展示實際生活中的有關現象的圖形、圖片、錄像，或從學生熟悉的實驗入手，再現知識發生、發展的過程，為學生提供豐富的感性材料，讓學生將頭腦中的前概念以某種形式清楚表達出來，鑒定出其中科學的成分和不科學的成分。如怎樣建立科學概念“力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動的原因”。教師通過讓學生推桌子，觀察到桌子運動，撤去推力桌子停止的現象提出問題：從實驗可以得出力和運動有什么關系呢？學生會表達“物體的運動需要力，若不受力，物體就不會動或停止運動”。

2.設置問題情境，引起學生的概念沖突

對不科學的前概念，教師要引導學生根據已有的物理知識和學習經驗展開小組討論，通過對所要探究的問題提出相應的“合理的”假設和猜想，設計探究實驗對其進行驗證。上述的推桌子實驗之所以會造成學生錯誤的前概念，主要是桌子所受地面的摩擦力相對較大，使桌子的運動狀態改變得很快，桌子從運動到停下來的時間太短，學生無法觀察到桌子減速的過程，所以必須想辦法在停止對物體用力后，物體的運動狀態的變化過程盡可能放大。學生只有看到具體的現象，才可能改變認識上的錯誤，真正從心里接受科學觀念。據此，我補充了“汽車剎車后繼續前行一段距離”、“踢出去的足球會繼續飛行”，“滑冰時在冰面上剎停”的現象對比，把現象擺在學生面前，與學生頭腦中已有“失去力物體的運動就停止”的錯誤觀念發生沖突。

3.分析引入科學概念，達到概念的替代

當學生受到挫折和感受到矛盾沖突時，教師通過實驗結果的分析、論證等讓學生提出新的概念，做出新的邏輯假設并通過再實驗來驗證新假設，直到得出科學的結論，最終學生在思想對撞中，逐步歸納表述出科學的物理概念，順理成章地放棄錯誤的前概念。

4.進行應用遷移，有效指導實踐，解決實際問題

實現了對前概念的轉化并不是學習的結束，物理講究“學以致用”，此時要趁熱打鐵，引導學生用物理概念解釋日常現象，使學生不得不信服物理概念的正確性，同時物理概念也得到創生和活化。

在歸納出“牛頓第一定律”并學習“慣性”概念以后，讓學生回答：用飛機空投物品，物品下落過程中，如果它所受的力全部消失，它將做什么運動？引起學生爭論，利用不同觀點的碰撞，成就鞏固、活化概念的過程。

前概念向物理概念的轉化，是一個對教師教學策略與教學能力極具挑戰的過程。它對提高物理教學的成效，落實新課程理念，實施素質教育，具有不可忽視的意義。

【參考文獻】

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（桂林市穿山中學，廣西 桂林 541004）