轉(zhuǎn)化錯誤前概念，物理課該怎么上

黃劍

《義務(wù)教育物理課程標準（2011年版）》提倡教學方式多樣化，注重科學探究。科學探究是物理課教學的靈魂，是貫穿整個教學過程的一種思想，讓學生經(jīng)歷科學探究過程，學習和掌握科學的研究方法，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和分析解決問題的能力，也能感受到科學發(fā)現(xiàn)的艱辛，經(jīng)歷失敗與錯誤。物理以感知為基礎(chǔ)，從起始階段就扎根于活生生的認識過程中。初中物理知識多數(shù)直接來源于生活，與生產(chǎn)、生活實際有緊密聯(lián)系，讓學生通過親身體驗去探究知識，這樣的教學符合新課程理念。

人的認識發(fā)展總是由淺入深、由表及里，當學生的認識還停留在淺層、表面時，對自然界的認識是片面的，再加上生活經(jīng)驗和已有知識的干擾，形成錯誤的物理前概念且轉(zhuǎn)化非常不易。錯誤的前概念如果得不到及時糾正，將影響對物理知識的同化和順應(yīng)，甚至歪曲新知識的意義，使學生形成錯誤的思維，造成物理學習的障礙。根據(jù)認知結(jié)構(gòu)的遷移理論，科學探究過程能夠構(gòu)建“比較組織者”，通過科學探究過程讓學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，對自己原有認知加以補充和糾正，從中意識到自己原有認知的不足。在初中物理學習中，有相當一部分前概念的負遷移必須通過科學探究過程加以轉(zhuǎn)化。

錯誤前概念：太陽通過樹葉的縫隙形成的光斑形狀隨縫隙形狀的不同而不同。轉(zhuǎn)化策略：讓學生用點燃的蠟燭、有小圓孔的硬紙板、光屏通過實驗探究小孔成像現(xiàn)象，重點觀察物體和像的形狀；然后用方形、三角形、菱形小孔的硬紙板，探究小孔成像并重點觀察物體和像的形狀；最后加大孔的大小到桶口那么大，并在此過程中探究小孔成像情況并重點觀察物體和像的大小。學生在自己經(jīng)歷的科學探究過程中消除了錯誤前概念，建立了科學概念：只要滿足孔小的條件，像的形狀與孔的形狀無關(guān)。

感性認識是理性認識的基礎(chǔ)，豐富感性認識是幫助學生理解知識的重要手段，而感性認識要在實踐中獲得，所以科學探究過程可以幫助學生用真實的探究結(jié)果否定原來錯誤的前概念。

錯誤前概念：自行車尾燈是人造光源。轉(zhuǎn)化策略：讓學生用兩塊平面鏡呈90度放置，用點光源斜射一塊平面鏡并適當調(diào)整入射光線的方向，可觀察到出射光線平行于入射光線射出。學生通過親身體驗就知道了自行車尾燈的工作原理：自行車在路面上行駛時，后面車的燈發(fā)出的光照到自行車尾燈上，由于尾燈的特殊構(gòu)造能使反射光線平行于入射光線射出。學生用自己的雙手、雙眼去親自經(jīng)歷，用自己的心靈去親自感悟，錯誤的前概念就自然消失，科學概念也能正常建構(gòu)了。

錯誤前概念：激光是復(fù)色光。轉(zhuǎn)化策略：讓學生依次做下面的探究實驗并觀察現(xiàn)象：（l）讓一束太陽光照射到三棱鏡上，在出射光線方向放一張白紙，在白紙上形成一條彩色的光帶；（2）讓激光（紅光）照射到三棱鏡上，在出射光線方向放一張白紙，在白紙上可觀察到紅光；（3）換成發(fā)綠光的激光筆做同樣的實驗，在白紙上可觀察到綠光；（4）換成發(fā)藍光的激光筆做同樣的實驗，在白紙上可觀察到藍光。學生通過實驗探究自己的想法，既讓學生“自己”信服地否定了自己的錯誤前概念，又對科學概念有了較為深刻的理解。

錯誤前概念：只要加熱一定升溫。轉(zhuǎn)化策略：讓學生用如圖所示裝置探究海波在加熱過程中溫度變化情況，待溫度升至40℃左右開始，每隔大約1分鐘記錄一次溫度，在海波完全熔化后再記錄4-5次，把數(shù)據(jù)填人表格中，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制海波熔化時溫度隨時間變化的圖像；讓學生經(jīng)歷三個過程：（l）在海波加熱過程中觀察溫度變化情況；（2）分析海波加熱過程中溫度的變化情況；（3）繪制海波熔化時溫度隨時間變化情況的圖像。通過實驗學生放棄錯誤前概念，建立科學概念：物質(zhì)在加熱過程中不一定升溫。通過學生直接體驗，接受事實。

錯誤前概念：當物體受到擠壓時，硬的物體不會發(fā)生形變。轉(zhuǎn)化策略：用一個稍扁的玻璃瓶裝滿紅色水，用插有細玻管的橡膠塞子塞緊瓶口，讓學生用手擠壓玻璃瓶并觀察細玻管中紅色液面的變化情況，從細玻管中液面的變化情況體會到硬的玻璃瓶在受到擠壓時也會發(fā)生形變，像這樣通過學生科學探究過程排除直觀教學中的直覺思維對理性認識的干擾，頗具說服力。最后再向?qū)W生解釋，由于硬物體的形變不明顯，對我們研究的主要問題的影響極小，常常忽略不計，增強學生的辯證思維能力。

錯誤前概念：條形磁鐵摔斷成兩半后，每半截都只有一個磁極。轉(zhuǎn)化策略：在平時的教學中注意收集摔斷的磁體以備需要時用，當學生知道磁體有南北兩個磁極，由于受到正負電荷能夠單獨存在的影響，會認為磁極也能單獨存在，讓學生運用磁極間相互作用的規(guī)律探究已摔成半截的磁體兩端，這樣學生的心智結(jié)構(gòu)會發(fā)生革命性變化，其錯誤前概念順利向科學概念轉(zhuǎn)化。

綜上所述，錯誤前概念的負遷移影響不容忽視，設(shè)計合理的科學探究過程，使學生通過科學探究實驗體會學習前后認識上的變化，激起學生對原有觀念的質(zhì)疑和反思，對轉(zhuǎn)變和穩(wěn)定學生的認知結(jié)構(gòu)有促進作用，有利于推動科學概念的形成和完善。在初中物理教學中合理運用科學探究策略，針對學生的錯誤前概念設(shè)計有沖擊力的實驗，使學生放棄前概念從而建立科學概念的研究具有必要性和現(xiàn)實作用。