淺談如何克服錯(cuò)誤前概念對(duì)物理教學(xué)的不利影響

摘要：錯(cuò)誤前概念是物理教學(xué)中非常常見的一種現(xiàn)象，它對(duì)物理學(xué)習(xí)有很多不利的影響。本文從錯(cuò)誤前概念的產(chǎn)生途徑入手，結(jié)合物理教學(xué)實(shí)踐，指出克服前概念對(duì)物理學(xué)習(xí)的不利影響的有效方法，從而提高課堂教學(xué)效率和學(xué)生的認(rèn)知水平。

關(guān)鍵詞：錯(cuò)誤前概念；物理教學(xué)實(shí)踐；克服錯(cuò)誤前概念的不利影響

所謂前概念，是泛指學(xué)生在大腦里面已有的認(rèn)知和概念，又稱之謂相異構(gòu)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(diǎn)。這些前概念有錯(cuò)誤的，也有正確的。正確的前概念能夠加速認(rèn)知速度，提高學(xué)習(xí)效率。錯(cuò)誤的前概念運(yùn)用到物理學(xué)習(xí)中，會(huì)導(dǎo)致對(duì)物理現(xiàn)象錯(cuò)誤理解，得出錯(cuò)誤的結(jié)論，對(duì)物理教學(xué)有非常不利的影響。

一、 “錯(cuò)誤前概念”的產(chǎn)生途徑

錯(cuò)誤前概念往往來自自己的生活經(jīng)驗(yàn)，憑感官對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行直觀解釋，這些解釋往往停留在感性認(rèn)知的水平上，缺乏嚴(yán)格的推理和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，有時(shí)他們借用表面類似的現(xiàn)象對(duì)事物進(jìn)行解釋。例如關(guān)于力的問題，有的人認(rèn)為身體越強(qiáng)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(xué)生總認(rèn)為“馬對(duì)車有拉力，車對(duì)馬沒有拉力”或者“馬對(duì)車的拉力大于車對(duì)馬的拉力”，等等。

知識(shí)負(fù)遷移和認(rèn)知局限也會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤前概念，由于錯(cuò)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(fā)展中常常自相矛盾。同時(shí)他們也在潛意識(shí)中運(yùn)用以前的相互矛盾的知識(shí)去推理其他的物理概念，得出的可能就是錯(cuò)誤的概念。例如數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)的重要工具，但物理學(xué)不同于數(shù)學(xué)，物理學(xué)更重要的是物理事實(shí)、物理本質(zhì)和物理關(guān)系。學(xué)生由于從小就接受數(shù)學(xué)教育，在思考物理問題時(shí)常常有“數(shù)學(xué)概念”，以數(shù)學(xué)思維來分析和推理物理概念，有時(shí)候這樣容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。例如，對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式a=F/m，忽視了F、m、a三者之間相互不能割裂的物理關(guān)系。

學(xué)生喜歡從物理概念的字面意義出發(fā)概括總結(jié)，沒有理解深層次的定義和解釋，從而形成錯(cuò)誤的前概念。比如對(duì)于加速度，有時(shí)候錯(cuò)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(xué)生“望詞生義”，認(rèn)為“加速度就是速度的增加量”。

二、 克服錯(cuò)誤前概念的不利影響的方法解析

（一） 概念情景模擬，發(fā)散思維，欲擒故縱，化抽象為具體，去偽存真

對(duì)學(xué)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(duì)學(xué)生的錯(cuò)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(shí)，學(xué)生對(duì)物體的沉浮大多認(rèn)為“重的沉，輕的浮”，真的是這樣嗎？對(duì)于這樣的容易實(shí)現(xiàn)情景模擬的實(shí)驗(yàn)后，可以通過課堂實(shí)驗(yàn)來化抽象為具體，去偽存真，讓學(xué)生看得見，摸得著。實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)在質(zhì)量相同的情況下，大的物體容易浮，小的物體容易沉。從而學(xué)生的錯(cuò)誤前概念得到了充分的暴露，使學(xué)生的思維發(fā)生碰撞，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生經(jīng)歷了“暴露錯(cuò)誤前概念—驗(yàn)證后推翻—再暴露—再推翻—形式科學(xué)概念—鞏固科學(xué)概念”的探究過程，真正體驗(yàn)到了科學(xué)探究的樂趣。

（二） 利用矛盾思維，引發(fā)概念沖突——形成反差對(duì)比，加深理解

對(duì)于這個(gè)利用矛盾法來糾正錯(cuò)誤前思維的，有不少外國學(xué)者進(jìn)行分和研究。美國學(xué)者納斯伯姆和諾威克曾提出了“矛盾事件”的方法，暴露學(xué)生的錯(cuò)誤前概念；然后使學(xué)生明確意識(shí)到他們和別的學(xué)生想法不同；接著讓學(xué)生嘗試解釋一個(gè)矛盾事件，引起概念沖突；最后鼓勵(lì)和引導(dǎo)進(jìn)行認(rèn)知調(diào)整，建立與科學(xué)概念相一致的新的概念模型。

（三） 概念類比和融合，增進(jìn)推理演化能力——建構(gòu)科學(xué)概念，增強(qiáng)學(xué)科內(nèi)在聯(lián)系，學(xué)會(huì)融會(huì)貫通

教師在教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)融會(huì)貫通，以利于學(xué)生正確概念的形成。例如，我們以數(shù)學(xué)的眼光來看待高中物理，可以解決高中物理中一個(gè)經(jīng)常會(huì)犯錯(cuò)誤的地方，因?yàn)榇蟛糠治锢砹慷际鞘噶?，矢量的方向是學(xué)生解題中容易被忽視的地方。其實(shí)學(xué)生所犯的錯(cuò)誤并不難解決，因?yàn)槲锢韺W(xué)中的矢量其實(shí)就是數(shù)學(xué)中講的向量。問題在于，數(shù)學(xué)中的函數(shù)不是向量關(guān)系，而是代數(shù)關(guān)系；因此，當(dāng)我們需要用方程去表示這些量的關(guān)系時(shí)，進(jìn)而選擇了用“+”“-”表示矢量的方向。我們知道了其中的數(shù)學(xué)思想，也就能更好地知道方程的適用范圍。

（四） 概念發(fā)散及反思——總結(jié)教學(xué)效果，反思學(xué)習(xí)，深化概念

每次教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要不斷地對(duì)概念進(jìn)行發(fā)散思維，周期次進(jìn)行反思，從而找到癥結(jié)所在，從而培訓(xùn)學(xué)生的發(fā)散思維和反思推敲能力，有利于樹立學(xué)生自我分物理前概念錯(cuò)誤與否的能力。以牛頓第一定律的知識(shí)為例，“維持物體運(yùn)動(dòng)的原因是什么”，教學(xué)前預(yù)測(cè)的正確率為40.2%，通過情景教學(xué)實(shí)驗(yàn)后，正確率達(dá)到為75%，但是經(jīng)過幾周，正確率下降到50%，這表明前概念的轉(zhuǎn)化過程很艱難。但是經(jīng)過了一周時(shí)間的習(xí)題教學(xué)之后，此項(xiàng)的正確率卻上升到了93%，經(jīng)過不斷總結(jié)、復(fù)習(xí)，達(dá)到了99%。由此可見總結(jié)、反思在物理概念學(xué)習(xí)中的重要作用。

三、 結(jié)束語

錯(cuò)誤的物理前概念是物理教學(xué)中一道屏障，如何理論和實(shí)踐相結(jié)合，師生互動(dòng)，從而克服學(xué)生前概念對(duì)物理學(xué)習(xí)的不利影響，一直我們努力的方向。我們只有認(rèn)真地從其源頭進(jìn)行分析，才能有更好的對(duì)策，化不利為有利，遵從學(xué)科發(fā)展規(guī)律，在教學(xué)中豐富學(xué)生對(duì)概念的感性認(rèn)識(shí)與體驗(yàn)，提高教學(xué)水平和質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：

王景，河南省洛陽市，洛陽市第四十六中學(xué)。