淺談如何克服錯誤前概念對物理教學的不利影響

摘要：錯誤前概念是物理教學中非常常見的一種現象，它對物理學習有很多不利的影響。本文從錯誤前概念的產生途徑入手，結合物理教學實踐，指出克服前概念對物理學習的不利影響的有效方法，從而提高課堂教學效率和學生的認知水平。

關鍵詞：錯誤前概念；物理教學實踐；克服錯誤前概念的不利影響

所謂前概念，是泛指學生在大腦里面已有的認知和概念，又稱之謂相異構想和民間概念。它具有先入為主，范圍廣泛，根深蒂固，矛盾性等特點。這些前概念有錯誤的，也有正確的。正確的前概念能夠加速認知速度，提高學習效率。錯誤的前概念運用到物理學習中，會導致對物理現象錯誤理解，得出錯誤的結論，對物理教學有非常不利的影響。

一、 “錯誤前概念”的產生途徑

錯誤前概念往往來自自己的生活經驗，憑感官對現象進行直觀解釋，這些解釋往往停留在感性認知的水平上，缺乏嚴格的推理和實驗驗證，有時他們借用表面類似的現象對事物進行解釋。例如關于力的問題，有的人認為身體越強壯，力氣就越大；或者是男生的力氣大，女生的力氣小。再如牛頓第三定律中類似“馬拉車”的問題，部分學生總認為“馬對車有拉力，車對馬沒有拉力”或者“馬對車的拉力大于車對馬的拉力”，等等。

知識負遷移和認知局限也會使學生產生錯誤前概念，由于錯誤前概念是在生活中無意間形成的，因此它們是不完整的，零零碎碎的，而且在生成和發展中常常自相矛盾。同時他們也在潛意識中運用以前的相互矛盾的知識去推理其他的物理概念，得出的可能就是錯誤的概念。例如數學是學習和研究物理學的重要工具，但物理學不同于數學，物理學更重要的是物理事實、物理本質和物理關系。學生由于從小就接受數學教育，在思考物理問題時常常有“數學概念”，以數學思維來分析和推理物理概念，有時候這樣容易出現錯誤。例如，對牛頓第二定律的表達式a=F/m，忽視了F、m、a三者之間相互不能割裂的物理關系。

學生喜歡從物理概念的字面意義出發概括總結，沒有理解深層次的定義和解釋，從而形成錯誤的前概念。比如對于加速度，有時候錯誤理解：“速度大的物體加速度大，速度小的物體加速度小”；“加速的物體加速度大，減速的物體加速度小”；還有的學生“望詞生義”，認為“加速度就是速度的增加量”。

二、 克服錯誤前概念的不利影響的方法解析

（一） 概念情景模擬，發散思維，欲擒故縱，化抽象為具體，去偽存真

對學生的前概念，教師要予以充分理解和尊重，要把它們作為一種嘗試性的解釋加以處理，不能一刀切地否定掉他們已有的前概念。教師可以針對學生的錯誤前概念開展情景模擬，欲擒故縱。例如，《物體在水中是沉還是浮》時，學生對物體的沉浮大多認為“重的沉，輕的浮”，真的是這樣嗎？對于這樣的容易實現情景模擬的實驗后，可以通過課堂實驗來化抽象為具體，去偽存真，讓學生看得見，摸得著。實驗后，學生很容易發現在質量相同的情況下，大的物體容易浮，小的物體容易沉。從而學生的錯誤前概念得到了充分的暴露，使學生的思維發生碰撞，在學習過程中，學生經歷了“暴露錯誤前概念—驗證后推翻—再暴露—再推翻—形式科學概念—鞏固科學概念”的探究過程，真正體驗到了科學探究的樂趣。

（二） 利用矛盾思維，引發概念沖突——形成反差對比，加深理解

對于這個利用矛盾法來糾正錯誤前思維的，有不少外國學者進行分和研究。美國學者納斯伯姆和諾威克曾提出了“矛盾事件”的方法，暴露學生的錯誤前概念；然后使學生明確意識到他們和別的學生想法不同；接著讓學生嘗試解釋一個矛盾事件，引起概念沖突；最后鼓勵和引導進行認知調整，建立與科學概念相一致的新的概念模型。

（三） 概念類比和融合，增進推理演化能力——建構科學概念，增強學科內在聯系，學會融會貫通

教師在教學中應引導學生對知識融會貫通，以利于學生正確概念的形成。例如，我們以數學的眼光來看待高中物理，可以解決高中物理中一個經常會犯錯誤的地方，因為大部分物理量都是矢量，矢量的方向是學生解題中容易被忽視的地方。其實學生所犯的錯誤并不難解決，因為物理學中的矢量其實就是數學中講的向量。問題在于，數學中的函數不是向量關系，而是代數關系；因此，當我們需要用方程去表示這些量的關系時，進而選擇了用“+”“-”表示矢量的方向。我們知道了其中的數學思想，也就能更好地知道方程的適用范圍。

（四） 概念發散及反思——總結教學效果，反思學習，深化概念

每次教學實驗結束后，要不斷地對概念進行發散思維，周期次進行反思，從而找到癥結所在，從而培訓學生的發散思維和反思推敲能力，有利于樹立學生自我分物理前概念錯誤與否的能力。以牛頓第一定律的知識為例，“維持物體運動的原因是什么”，教學前預測的正確率為40.2%，通過情景教學實驗后，正確率達到為75%，但是經過幾周，正確率下降到50%，這表明前概念的轉化過程很艱難。但是經過了一周時間的習題教學之后，此項的正確率卻上升到了93%，經過不斷總結、復習，達到了99%。由此可見總結、反思在物理概念學習中的重要作用。

三、 結束語

錯誤的物理前概念是物理教學中一道屏障，如何理論和實踐相結合，師生互動，從而克服學生前概念對物理學習的不利影響，一直我們努力的方向。我們只有認真地從其源頭進行分析，才能有更好的對策，化不利為有利，遵從學科發展規律，在教學中豐富學生對概念的感性認識與體驗，提高教學水平和質量。

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作者簡介：

王景，河南省洛陽市，洛陽市第四十六中學。