中學生熱和溫度前概念的調查分析

曹蓓蓓

摘 要：隨著當下上海二期課改的推進，對初中階段的科學教育提出了新的要求，要想在這種背景下，提升學生的科學素養，需要在科學大觀念的指引下，強化核心概念的教學。聚焦初中生對熱和溫度的概念認知，針對學生認知過程中的前概念進行調查分析研究，旨在本研究的幫助下，為初中科學前概念的認知調查分析提供參考。

關鍵詞：中學生;熱和溫度;前概念;調查分析

前概念是學生在正式學習有關的科學知識之前，頭腦中已存在著的原有認識和該認識賴以存在的思維方式，它們在很大程度上決定著學生對新知識的理解。本文針對中學生熱和溫度前概念的調查分析，其意義在于將相應的調查流程明確，充分分析調查結果，為中學科學教學認知觀念轉變提供保障。

一、中學生熱和溫度前概念定義

中學生熱和溫度前概念是指在科學熱學概念學習之前，學生自身對熱學概念已有的模糊認知。建構主義認為，學生的這些前概念來自于日常生活現象與生活經驗，并非是單純的一些簡單、零散的錯誤信息，他們有自己分析解釋相關現象和事物的方法，雖然這些解釋大多與科學概念有一些出入。隨著學生的不斷學習與發展，已有的前概念也會不斷變化、改正、重組，并將逐步形成科學概念，而學生科學概念的獲得歷程恰好折射出了人類認識發展的規律[1]。

二、中學生熱和溫度前概念調查研究

1.調查方法

在針對中學生熱和溫度前概念調查研究中，采用問卷調查方式，對上海虹口區三所中學六年級的200人進行了調查研究。通過問卷調查訪問形式，向學生發放問卷。整個問卷調查回收率100%，問卷有效率96.5%。整個問卷調查分析中，主要針對中學生熱和溫度前概念的認知進行了分析，并且在認知觀念的構成和分析中，有效分析了構建主義認知觀念與學生認知觀念的變化趨勢。在數據處理中以SPSS20.22統計軟件為主，P<0.05表示有意義[2]。

2.調查結果

按照中學生熱和溫度前概念調查研究分析，本文在研究中設置了水煮雞蛋研究問題，按照冷水煮雞蛋和沸水煮雞蛋中的熱量變化關系分析為主，對其整個認知觀念的闡述做出了分析，具體的分析結果如下表所示：

3.討論

由表中的數據可以看出，在中學生熱和溫度的概念認知中，對于概念的認識是不同的，其相應的概念認知存在著明顯的差異。如溫度的變化，反映的是程度的高低，熱的變化是反映量的多少，直接以溫度高低表達熱的多少，反映了學生思維缺少辨別與分析過程。本次調查發現的學生最顯著的錯誤思維判斷是：一個物體的溫度變化越大則物體吸、放熱越多，所以兩個不同物體的溫度變化不同時，溫度變化大的吸、放熱多。此思維過程是以一個量在某個物體上的變大變小規律去判斷這個量在兩個物體上的大小比較，邏輯推理是混亂的。

造成學生前概念認知偏差的原因，主要是在學生的元認知觀念形成中，對熱量和溫度的變化產生了一定的理解偏差。因此在教學工作實施中，組織學生進行專題討論將錯誤的熱學前概念與新的科學概念作細致的對比分析，理清兩者之間的區別，同時要關注學生的思維品質，明晰對科學現象判斷中的思維過程，糾正錯誤的思維方法，實現前概念的轉化或新概念的重組。最后設置新的問題情境，讓學生在知識應用中鞏固新的認知結構[3]。

綜上所述，在中學生熱和溫度前概念的調查研究中，要注重對調查方法和調查對象做好設計，這樣才能通過科學的設計和分析，將熱和溫度前概念在中學生認知中的結果明確，進而為中學生的學習認知規劃奠定基礎。要想提升學生科學概念的認知水平，就必須將相應的概念認知方式轉變，這樣才能為整體的概念傳輸奠定基礎，促進學生學習質量的提升。

參考文獻：

[1]王紅斌.關注“前概念”，突破學習困惑[J].教育現代化，2018，5（4）：357-359.

[2]賴玉明.淺談初中物理教學中對溫度、熱量和內能考點知識的把握[J].劍南文學（下半月），2016，11（12）：326-327.

[3]王香月.學生易搞錯概念“溫度、熱量、內能”的剖析[J].中學生數理化（教與學），2015，33（3）：123-125.