初中物理教學應重視利用前概念“資源”

張定湖

前概念對初中物理教學起著積極的作用。因而，本文認為前概念是初中物理學習的良好基礎(chǔ)和鋪墊，它的遷移作用能使學生盡快地掌握新的概念和知識結(jié)構(gòu)。甚至一些與科學的概念相悖的前概念，也能在學習過程中造成認知沖突，這些對物理現(xiàn)象的好奇，有助于激發(fā)學生進一步學習物理的興趣，提供認知的動力。

初中物理 前概念 資源利用

【中圖分類號】G633.7【文獻標識碼】A【文章編號】 1005-8877（2019）01-0096-01

就初中物理教材中學生認知結(jié)構(gòu)中的前概念水平與數(shù)量，筆者對所任教學校的初二的學生進行問卷調(diào)查，并與一些有經(jīng)驗的初中物理教師進行座談。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)：在初中物理教學中，科學內(nèi)容目標要求的知識點共有108條，學生聽說過或者有一定了解的大約有90條左右；學生在日常生活中經(jīng)常聽說并且有一定了解的知識點有45條左右，如溫度、長度的測量、時間、重力、摩擦力、運動的快慢、浮力、密度、杠桿等；學生認為只聽說過或從未聽說過的知識點有20條左右，如分子動理論、內(nèi)能、電與磁的相互作用、機械功、機械效率、歐姆定律、串并聯(lián)電路的特點等。通過調(diào)查不難看出，在初中學生學習物理之前，他們對要學習的大部分知識都有自己的認識，形成了前概念。因此研究前概念對初中物理教學有著特殊的意義。當前教學界普遍認為前概念給教學帶來的是負面影響，筆者認為這可能僅僅是前概念的某一方面的干擾，或者被大量前概念中的小部分錯誤概念的迷惑；前概念在初中物理教學中，起到的作用大多是積極的。那么，在初中物理教學中如何利用前概念“資源”呢？筆者認為可以從以下幾方面探討。

1.創(chuàng)設(shè)情境、喚醒學生新概念的學習興趣

現(xiàn)行初中教材的編寫都是圖文并茂的，在學生開始學習之前，先通過精美、有趣的圖片，呈現(xiàn)出適當?shù)那榫常箤W生回憶起曾經(jīng)遇到或見過的知識背景；做好準備以后，教師在講授新知識時，學生在進行有意義的知識建構(gòu)時就能迅速進入狀態(tài)，把新、舊知識成功地聯(lián)系在一起，或者找出它們的共同點、相似點，把新知識進行同化；或者找出它們的矛盾與沖突，改造舊的知識結(jié)構(gòu)進行順應。在新課程理念下編寫的人教版初中物理教材中，幾乎每一個知識點都通過圖片來呈現(xiàn)。這種情境創(chuàng)設(shè)的優(yōu)點是社會視覺形象與特定意義的結(jié)合，從而有效地引起學生的視覺追求，激活記憶，強化思維。充分喚起新概念，方便意義建構(gòu)。教師也應通過精確而優(yōu)美的語言，來創(chuàng)設(shè)情境，使學生的前概念在知識建構(gòu)中發(fā)揮出作用。

2.加強演示實驗，利用前概念引導學生積極思維

中學物理實驗教學，以驗證性實驗居多，其教學目的除了驗證物理定律以加深理解之外，主要是為了理解、深化及運用物理概念。只有當實驗演示的情境與原有認知結(jié)構(gòu)緊密相連并相互作用，或者使之喚起與新知識相關(guān)的前概念，或者使之與前概念發(fā)生沖突，新實驗所要觀察的現(xiàn)象、探索的規(guī)律、驗證的結(jié)論，才能牢牢拴在原有認知結(jié)構(gòu)的錨鏈上，才能轉(zhuǎn)化為知識和能力。例如“浮力”教學，來自生活中的經(jīng)驗往往使學生誤認為浮力跟物體的質(zhì)量、密度有關(guān)；跟物體浸入液體中的深度有關(guān)；沉入水底的物體不受浮力等。為了使學生建立正確的概念，實驗教學中可設(shè)計這樣的實驗：一是用彈簧測力計分別掛著相同體積的鐵塊和鋁塊，浸入水中，要求學生觀察彈簧測力計讀數(shù)的變化，并提問此現(xiàn)象說明什么？二是用彈簧測力計掛著鐵塊緩慢浸入水中，讓學生注意觀察彈簧測力計讀數(shù)的變化，待鐵塊全部浸入于不同深度，提問學生觀察到什么？三是換用煤油或酒精重做上面的實驗，讓學生觀察并回答液體密度不同，彈簧測力計讀數(shù)有何不同。通過觀察以上實驗現(xiàn)象，學生與原有認知結(jié)構(gòu)相聯(lián)系，產(chǎn)生強烈的認知沖突；在水中下沉的鐵塊與鋁塊也收到浮力，它們的質(zhì)量和密度都不一樣，可浮力卻是一樣的；同一鐵塊質(zhì)量固然是相同的，但隨著進入液體部分多少不同，所受浮力卻不同；煤油與水對相同的物體的浮力是不同的。這樣，促使學生的思維從疑問開始，在聯(lián)想和想象中活躍，在獲得正確答案中發(fā)展，最后新知識在具體實驗驗證過程及結(jié)果中內(nèi)化，從而完成一個深層次的認知。

3.建立物理模型，利用前概念搭建知識紐帶

有些物理知識比較抽象難懂，往往涉及較多的知識點，分析時，學生原有的知識經(jīng)驗與之有太多的聯(lián)系，例如初中物理中研究用羊角錘拔釘子的問題，當學生在實驗中看到羊角錘把釘子撬出來，他們的大腦中聯(lián)想起的東西太多了：羊角錘用力把釘子拔出來了；羊角錘的形狀是特殊的；人向下用力卻把釘子向上拔出來了；釘子受到了木板的摩擦力……學生常常感覺到物理問題太復雜，學習起來太困難。但通過采用模型方法來實施教學，突出物理問題的主干，去除次要因素，幫助學生去除與新知識不關(guān)聯(lián)的、舊知識的聯(lián)系，突出與新知識有密切關(guān)系的學前概念，達到疏通思想，使物理問題的學習走上正確知識構(gòu)建過程。研究上述的問題，就把它抽象成一根可以繞著某個固定點轉(zhuǎn)動的硬棒——杠桿，學生要考慮的知識，就是學習過的力（動力、阻力）、距離的關(guān)系，這樣學生就能在大腦中找到與新知識的結(jié)合點，知識的同化就由難化易，由繁化簡，起到優(yōu)化教學過程的作用。

奧蘇貝爾曾在他最優(yōu)影響的著作上寫道：“假如讓我把全部教育心理學歸結(jié)為一條原理的話，那么我將以一言蔽之；影響學習的唯一重要的因素，就是學習者已經(jīng)知道了什么，要探明一點，應據(jù)此進行教學。”奧蘇貝爾對前概念的重視由此可見一斑，對教師和學生來說，前概念都是一種資源，我們應把這種“資源”作為讓學生理解新知識的“生長點”，引導學生從前概念中生長出新的科學概念。