教學(xué)設(shè)計(jì)要重視學(xué)生的錯(cuò)誤前概念

張步青 譚麗花

摘? ?要：前概念對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)物理新概念有很大的影響，教學(xué)中只有關(guān)注學(xué)生錯(cuò)誤的前概念，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)才能有效地突破難點(diǎn)，提高效率，成為好課。文章以“平面鏡”為例，考慮學(xué)生錯(cuò)誤前概念的影響，本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)難點(diǎn)有以下三個(gè)：像的位置;實(shí)驗(yàn)中平面鏡的選擇;物體遠(yuǎn)離平面鏡，像的大小不變。本課例是通過(guò)巧設(shè)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中促使學(xué)生前概念的轉(zhuǎn)變，從而有效突破難點(diǎn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：平面鏡;前概念;難點(diǎn)突破

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2019）10-0009-3

學(xué)生并不是空著腦袋進(jìn)入教室的，學(xué)生在學(xué)習(xí)新概念之前對(duì)所涉及的知識(shí)并不是“全新”和“毫無(wú)知覺(jué)”的，而是頭腦中存在著前概念。前概念實(shí)質(zhì)上是學(xué)生在正式學(xué)習(xí)有關(guān)物理知識(shí)之前，頭腦中已存在著一定的原有認(rèn)知和該認(rèn)知賴(lài)以形成的思維方式，它很大程度上決定著學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解[1]。錯(cuò)誤前概念一般與科學(xué)概念是不一致的，有些錯(cuò)誤前概念往往根深蒂固，不易糾正。它會(huì)阻礙科學(xué)概念的建立，束縛學(xué)生的創(chuàng)造性思維，對(duì)物理概念的正確形成極為不利，是物理教學(xué)效率低的一個(gè)重要原因。因此，突破難點(diǎn)往往要先了解學(xué)生有哪些錯(cuò)誤的前概念，而后基于此逐個(gè)突破，提高物理教學(xué)效率。

平面鏡成像在生活中比較常見(jiàn)，學(xué)生已有豐富的感性認(rèn)識(shí)，但是他們?cè)谡J(rèn)識(shí)上還有很多誤區(qū)，對(duì)本課的學(xué)習(xí)造成較大的障礙[2]。如果教學(xué)中不關(guān)注學(xué)生錯(cuò)誤的前概念，不僅不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，甚至連新課教學(xué)過(guò)程都難以順利進(jìn)行下去。例如，很多教師在上本節(jié)內(nèi)容時(shí)都是通過(guò)“照鏡子”的活動(dòng)讓學(xué)生猜想平面鏡成像的特點(diǎn)[3]。在平時(shí)生活中每天都會(huì)照鏡子，學(xué)生在腦海中已經(jīng)形成了“像在鏡子里面或者在鏡子表面”的錯(cuò)誤前概念，那么在課堂中只是再照一遍鏡子，其觀念也不會(huì)有太大的改變。學(xué)生仍然認(rèn)為，像在鏡子面上或者在鏡子里。那么接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)確定像的位置及比較像和物的大小等都將無(wú)從談起。因此，本節(jié)課要解決的第一個(gè)難點(diǎn)就是：像究竟在何處。

1? ? 難點(diǎn)之一：像的位置

有的教師是采用“實(shí)驗(yàn)+推理”的辦法解決的，其原文如下[2]：

（1）將一個(gè)物體（如蠟燭）放在普通平面鏡（背面有鍍層，盡量薄些）前某個(gè)位置，讓學(xué)生觀察并描述出像的位置，暫時(shí)不對(duì)學(xué)生的觀察作出評(píng)價(jià)。

（2）再換用特殊平面鏡（半鍍膜或玻璃板，盡量薄些）重新實(shí)驗(yàn)，保持鏡子位置不變，問(wèn)學(xué)生是否還能觀察到像，在得到肯定答案后，使物體逐漸遠(yuǎn)離鏡面，讓學(xué)生觀察到像也逐漸遠(yuǎn)離鏡面。

（3）推理分析：如果像的位置是在鏡子里面，那么鏡子位置不變，物體遠(yuǎn)離鏡面時(shí)，像的位置也應(yīng)該不變，但是實(shí)際觀察到的現(xiàn)象是像隨著物體位置的改變而改變，所以像的位置是在平面鏡后面的某個(gè)位置。

筆者的解決辦法是：充分利用課本中的導(dǎo)入圖片“澆不滅的蠟燭”（如圖1）。

（1）讓學(xué)生觀察圖片，學(xué)生發(fā)現(xiàn)水中蠟燭其實(shí)是像。

（2）提供器材給學(xué)生，嘗試擺放出圖中的效果。

（3）學(xué)生擺放好后，教師故意將玻璃杯移開(kāi)一點(diǎn)，問(wèn)“蠟燭”是否還在水中燃燒，學(xué)生觀察后得出答案是否定的。

（4）追問(wèn)學(xué)生要使“蠟燭”在水中燃燒，玻璃杯必須放在哪里？請(qǐng)用語(yǔ)言表述。學(xué)生容易答出玻璃杯應(yīng)該放在“蠟燭”處，即像的位置。

這兩種方法，都順利地解決了像的位置這一教學(xué)難點(diǎn)。第一種解決方法在完成前兩步后，大多數(shù)學(xué)生自己是不能推理得出像在鏡后的結(jié)論的。因?yàn)槌踔袑W(xué)生的分析推理能力還不夠，所以教師必須講解推理的過(guò)程，學(xué)生才可能弄明白。但由于教師并沒(méi)有給出像的確切位置，學(xué)生習(xí)慣用感性思維解決問(wèn)題，會(huì)受眼見(jiàn)為實(shí)的思維支配，他并沒(méi)有看到鏡后有像，仍然不排除部分學(xué)生認(rèn)為像在鏡內(nèi)、不可能出現(xiàn)在鏡后。而筆者的解決方法是通過(guò)觀察—擺放—挪開(kāi)—追問(wèn)這一系列有趣的活動(dòng)，讓學(xué)生直觀地看到像的位置就在玻璃杯處。此過(guò)程不僅生動(dòng)有趣，而且用到的理性思維也不多，難度大大降低。接下來(lái)就可以順理成章地深入探究平面鏡成像的特點(diǎn)了。另外，筆者認(rèn)為猜想要有一定的依據(jù)，課本中的這個(gè)環(huán)節(jié)大概也正是提供了猜想像在鏡后的一個(gè)依據(jù)。因此，在教學(xué)中我們應(yīng)充分利用書(shū)本，挖掘其深意來(lái)為我們的教學(xué)服務(wù)。

2? ? 難點(diǎn)之二：實(shí)驗(yàn)中平面鏡的選擇

在生活中我們會(huì)選擇后面有鍍層的鏡子，這樣像更清楚。有了這樣的前概念，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)為何選茶色玻璃板的問(wèn)題上易于形成難點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)時(shí)可以提供的實(shí)驗(yàn)器材有：茶色玻璃板1塊，后有鍍層的鏡子1塊，相同棋子2個(gè)。實(shí)驗(yàn)前先將一棋子A放在其中一個(gè)平面鏡前，問(wèn)學(xué)生是否能看到像，得到肯定的答案后讓學(xué)生根據(jù)提供的器材思考并討論：（1）怎樣確定棋子A的像的位置？（2）實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇哪一塊平面鏡？（3）怎樣比較像和物的大?。?/p>

匯報(bào)要求：（1）說(shuō)出你選擇哪一塊平面鏡做實(shí)驗(yàn)？理由是什么？（2）怎樣確定像的位置？（3）怎樣比較像和物的大?。?/p>

根據(jù)思考討論的問(wèn)題及匯報(bào)要求對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維引導(dǎo)，使其自行選擇器材并嘗試探索平面鏡成像規(guī)律，逐步培養(yǎng)其自主探究及規(guī)范作答的能力。學(xué)生在動(dòng)手比較及相互討論的過(guò)程中不難發(fā)現(xiàn)應(yīng)該使用茶色玻璃板做實(shí)驗(yàn)，原因并不是看得更清楚，而是可以看到鏡后的棋子B，便于利用棋子B確定鏡前棋子A的像的位置，這樣更易理解且印象深刻。而對(duì)于如何確定像的位置，在“澆不滅的蠟燭”擺放玻璃杯位置的活動(dòng)中已經(jīng)埋下伏筆，學(xué)生并不難想到用另一棋子確定像的位置的方法，接下來(lái)比較像和物的大小的問(wèn)題也就迎刃而解了。

3? ? 難點(diǎn)之三：物體遠(yuǎn)離平面鏡，像的大小不變

學(xué)生認(rèn)為“物體離平面鏡越遠(yuǎn)，所成像就越小”主要來(lái)自生活經(jīng)驗(yàn)，照鏡子時(shí)，遠(yuǎn)離鏡面看到的像越小，靠近鏡面看到的像越大，從而形成錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。要解決這個(gè)難點(diǎn)可以分作兩步解決：

（1）第一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)解決

在實(shí)驗(yàn)探究像和物到鏡面距離是否相等的實(shí)驗(yàn)中，需要多次測(cè)量以便避免偶然性，便于尋找普遍規(guī)律，而每一次測(cè)量之前都要先利用鏡后的棋子B來(lái)確定像的位置，那么我們不妨讓學(xué)生在每次確定像的位置時(shí)順便看看物像是否重合。表1是設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)記錄表。

這樣的表格設(shè)計(jì)，其實(shí)是在給學(xué)生一定的思維引導(dǎo)，促使其在測(cè)距離的過(guò)程中也能注意觀察像和物的大小。在數(shù)據(jù)分析時(shí)不僅能得出像與物到鏡面的距離相等的結(jié)論，還能得出像和物的大小始終相等且不隨距離而改變，從而與學(xué)生的前概念“物體離平面鏡越遠(yuǎn)，所成像就越小”產(chǎn)生思維沖突。

（2）第二步解釋生活經(jīng)驗(yàn)

學(xué)生此時(shí)定會(huì)產(chǎn)生疑惑，為什么平時(shí)的生活經(jīng)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符。這時(shí)，老師再給出解釋?zhuān)菏且暯堑脑?，而視角原理?duì)于初中生來(lái)說(shuō)有些復(fù)雜且不是本節(jié)課的重點(diǎn)不必作過(guò)多的解釋?zhuān)e一個(gè)實(shí)例即可。讓學(xué)生在教室里用手丈量一下窗外遠(yuǎn)處的物體（如房屋），看起來(lái)有多大（如圖2）。學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)房屋看起來(lái)很小，而實(shí)際上并沒(méi)有這么小。學(xué)生自然會(huì)懂得人眼會(huì)有近大遠(yuǎn)小的錯(cuò)覺(jué)，這樣便能徹底否定這一前概念，接納新概念。

4 結(jié)束語(yǔ)

奧蘇貝爾有這樣一句名言：“影響學(xué)習(xí)的唯一重要因素，就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么，要探明這一點(diǎn)并應(yīng)依據(jù)此進(jìn)行教學(xué)?！苯處熢诮虒W(xué)前應(yīng)充分了解學(xué)生的前概念，備課時(shí)研讀教材及教參，了解編寫(xiě)者的意圖，最大限度地發(fā)揮教材、教參在教學(xué)中的作用，并在課堂中給學(xué)生適時(shí)、恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)，并充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用。這樣便能在基于學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上有效地突破難點(diǎn)，提高教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆金鐸，郭玉英.中學(xué)物理教學(xué)概論[M].北京：高等教育出版社，2009：12.

[2]陳翠玉.“平面鏡成像”一課的教學(xué)難點(diǎn)及突破方法[J].中學(xué)物理，2017，35（2）：17-18.

[3]薛利芳.《平面鏡》教學(xué)設(shè)計(jì)[J].中學(xué)物理，2017，35（2）：15-16.（欄目編輯? ? 趙保鋼）