论文部分内容阅读
摘要：前概念是学生在学习概念之前，头脑中就已经存在的来自生活经验的对事物现象的重要认识。由于它的不易改变性，对物理概念形成带来巨大影响，所以作为物理教师就有必要对它进行明确的认识，清楚其特征，采取有效的教学策略，这样才能帮助学生正确建立学科知识体系，实现有意义的学习。本文针对前概念的形成及特征，提出了一些解决的教学策略。
关键词：前概念；物理教学；教学策略
儿童第一次睁开眼睛，呈现在他面前的便是一个五彩缤纷、奇妙无比的陌生世界，随着年龄的增长，儿童大脑便逐渐形成了对各种事物的感知。因此，在学习物理之前，对多种物理现象便已有了自己的认识，并在无形中养成了他们独有的思维方式，我们把学生在接受物理学教育之前，通过自己的观察、体验和思考对各种物理现象与物理过程的理解和认识叫做“前概念”。
实践发现，学生形成的前概念由来已久，根深蒂固，若与原有知识相符时，他会很容易的理解并接受，进而纳入知识结构，倘若与正确的科学概念和思维方式相悖，要他们接受新知识就十分困难。表现为：有的概念物理老师讲了一遍又一遍，可是一些学生还是不能准确、清楚的叙述出来，有些物理概念，虽然部分学生能熟悉叙述，但是遇到概念题时会不自觉地用头脑中原有的概念及思维模式进行思维，结果导致错误。如由桌子不推不动的现象而认为物体的运动是需要力来维持的，尽管老师已讲了牛顿第一定律。又如沸腾的水会冒“白气”，尽管老师已讲了液化的有关知识，但大部分学生不会很快认为水蒸气是无色气体，是看不见的，以及用液化的知识来解释这一物理现象。再如一道例题：
在光滑的水平冰面上，轻推一下冰块，然后放手，冰块受到的力为：(单选)
A、重力、支持力、摩擦阻力；
B、重力、支持力、摩擦阻力、推力；
C、重力、推力、支持力；
D、重力、支持力。
在我所任教的学校中的部分班级中统计了一下，选B、C人数的百分比为：
这本是一道普通的概念题，但从中可看出前概念对的学生的影响力，有的学生是在给了正确答案之后，隔一段时间仍然会犯同样的错误。可见前概念所带来的影响是很大的。美国著名的教育心理学家奥苏伯尔在他的《教育心理学》一书中十分强调这一因素，他在该书的扉页上写道：“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学习的最重要因素是学生已经知道了什么，根据学生原有的知识状况进行教育。”而传统的教学对改变学生头脑中的错误概念的贡献是微乎其微的。所以作为教师对此必须有明确的认识，清楚其特征，采取有效的教学策略，才能帮助学生完成心理转变过程，实现有意义的学习。
一、前概念的特征
l、广泛性 学生的前概念往往是以平时的生活经验代替科学结论得到的。由于儿童学习物理之前已有了十多年的生活经验，接触了许多形形色色的物理现象，因而他们头脑中自发形成的前概念所涉及的范围也是相当广泛的。当然，这种广泛性是相对的，他们对能看得见、摸得着、日常生活经常接触到的事物形成了较多的前概念，而对那些比较抽象的物理知识，则很少有前概念。如学生对力学、热学和几何光学均有着较多的前概念，而对电学则很少有前概念。
2、自发性
儿童大脑中的前概念，缘起于儿童长期、大量的对日常生活的观察与感知，这些经验在其大脑中逐渐深化发展，经过感觉、知觉、表象阶段最终形成概念。儿童在其大脑里构建前概念时，完全是自发性的，是站在自己的立场上，凭自己的感性经验进行构建。因此，一方面前概念是儿童自己的精神财富，另一方面由于晕轮效应，会产生任意扩大的结果。这就会使他们对某些相似，但本质不同的现象产生不当认识，出现错误。
3、顽固性
由于前概念是儿童大脑中业已形成的模式，且在长期的生活经验累积中又强化了这些观念，加之儿童的思维又具有自我中心性，因此儿童头脑中的前概念是极其顽固的。一些研究表明，一旦学生对某些物理现象形成了前概念，要想加以转变是相当困难的。如有位教师在力学的时候，已经讲清确定一个物体是否受力，要看施力物和受力物是否同时存在，甚至例举：踢出去的足球就已经不受脚的力，但在以后的练习中，当变个方式问道：打出去的乒乓球受什么力时，有很多学生仍然会说有打击力，由此可见学生头脑中的前概念是多么顽固。
4、隐蔽性
学生头脑中的前概念还具有隐蔽性。由于学生大脑中的前概念是潜移默化形成的，因此它以潜在形式存在，平时并不表现出来。然而在物理教学中讲授科学的物理概念时，儿童马上就会联想到他们头脑中的前概念。当让学生用物理概念去解释问题时，前概念就会马上表现出来。
二、对前概念的教学策略
那么在学生的前概念与新的物理知识相冲突时，怎样才能促成认知结构的顺应，从而实现由前概念向科学概念的转变呢?
关键是设法给学生一个“震颤”，以动摇其顽固信念的基础。纵观物理学发展的历史，历史重大观念变革到来之前，都要经历一系列“危机”与“灾难”的剧烈冲击，只有这时，才有可能发现问题，从而导致观念的革命性变化。但是要使学生放弃他曾经深信不疑的观念，接受一种全新的观念，将是一个困难的过程，有时甚至出现反复。为此，建议按以下四个步骤来实现概念的彻底转变。此四步参照了英国Leeds大学学生科学学习研究组提出的教学策略。
首先，要深入了解学生大脑中的前概念存在情况。
可以采取的方法有提问、问卷调查、谈话、精心设计试题测试等等。然后统计结果。
其次，针对学生的想法设计不同的教学对策。
l、认真做好教材分析，不受限制教材，教材中没有的内容和实验，只要有利于转变学生的前概念或建立正确的概念的，均可充实进来。教材里的内容和实验还可换角度针对学生的前概念进行讲解。
2、精心设计能揭示前概念不合理性的实验或者例举学生熟悉的常见的日常现象，力求对学生的心灵造成强烈的撞击，使学生产生“惊讶”、“简直不可思议”的感觉。
再次，引导学生用物理方法或原理验证解释现象。
这样让学生亲自去体会后，将加强学生的印象，同时，使学生不得不信服物理概念的正确性。
最后，再次把前概念与物理概念进行对照比较，并同步练习巩固教学效果。
上述步骤紧密联系，步步相扣，当然不是所有的前概念都需要这么做，对某些简单点的概念的转化，只需要能体现概念教学过程的精神即可。
这种教学方法，使教师由被动的教变为主动的教，能够激发学生学习兴趣，更能培养学生的思维能力，符合新课程改革的思路，教学中能收到较好的教学效果。物理教学也是一门艺术，它需要我们下功夫研究，搞清楚教材的重难点，能正确把握学生在哪些问题上易出错误，精心设计好教学策略，有耐心重复教学，才能帮学生实现概念的彻底转变。但同时对我们物理教师就提出了更高的要求，特别是对刚工作不久的教师，这就需要教师本身要先提高自己，充实自己才行。
(注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。)
关键词：前概念；物理教学；教学策略
儿童第一次睁开眼睛，呈现在他面前的便是一个五彩缤纷、奇妙无比的陌生世界，随着年龄的增长，儿童大脑便逐渐形成了对各种事物的感知。因此，在学习物理之前，对多种物理现象便已有了自己的认识，并在无形中养成了他们独有的思维方式，我们把学生在接受物理学教育之前，通过自己的观察、体验和思考对各种物理现象与物理过程的理解和认识叫做“前概念”。
实践发现，学生形成的前概念由来已久，根深蒂固，若与原有知识相符时，他会很容易的理解并接受，进而纳入知识结构，倘若与正确的科学概念和思维方式相悖，要他们接受新知识就十分困难。表现为：有的概念物理老师讲了一遍又一遍，可是一些学生还是不能准确、清楚的叙述出来，有些物理概念，虽然部分学生能熟悉叙述，但是遇到概念题时会不自觉地用头脑中原有的概念及思维模式进行思维，结果导致错误。如由桌子不推不动的现象而认为物体的运动是需要力来维持的，尽管老师已讲了牛顿第一定律。又如沸腾的水会冒“白气”，尽管老师已讲了液化的有关知识，但大部分学生不会很快认为水蒸气是无色气体，是看不见的，以及用液化的知识来解释这一物理现象。再如一道例题：
在光滑的水平冰面上，轻推一下冰块，然后放手，冰块受到的力为：(单选)
A、重力、支持力、摩擦阻力；
B、重力、支持力、摩擦阻力、推力；
C、重力、推力、支持力；
D、重力、支持力。
在我所任教的学校中的部分班级中统计了一下，选B、C人数的百分比为：
这本是一道普通的概念题，但从中可看出前概念对的学生的影响力，有的学生是在给了正确答案之后，隔一段时间仍然会犯同样的错误。可见前概念所带来的影响是很大的。美国著名的教育心理学家奥苏伯尔在他的《教育心理学》一书中十分强调这一因素，他在该书的扉页上写道：“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学习的最重要因素是学生已经知道了什么，根据学生原有的知识状况进行教育。”而传统的教学对改变学生头脑中的错误概念的贡献是微乎其微的。所以作为教师对此必须有明确的认识，清楚其特征，采取有效的教学策略，才能帮助学生完成心理转变过程，实现有意义的学习。
一、前概念的特征
l、广泛性 学生的前概念往往是以平时的生活经验代替科学结论得到的。由于儿童学习物理之前已有了十多年的生活经验，接触了许多形形色色的物理现象，因而他们头脑中自发形成的前概念所涉及的范围也是相当广泛的。当然，这种广泛性是相对的，他们对能看得见、摸得着、日常生活经常接触到的事物形成了较多的前概念，而对那些比较抽象的物理知识，则很少有前概念。如学生对力学、热学和几何光学均有着较多的前概念，而对电学则很少有前概念。
2、自发性
儿童大脑中的前概念，缘起于儿童长期、大量的对日常生活的观察与感知，这些经验在其大脑中逐渐深化发展，经过感觉、知觉、表象阶段最终形成概念。儿童在其大脑里构建前概念时，完全是自发性的，是站在自己的立场上，凭自己的感性经验进行构建。因此，一方面前概念是儿童自己的精神财富，另一方面由于晕轮效应，会产生任意扩大的结果。这就会使他们对某些相似，但本质不同的现象产生不当认识，出现错误。
3、顽固性
由于前概念是儿童大脑中业已形成的模式，且在长期的生活经验累积中又强化了这些观念，加之儿童的思维又具有自我中心性，因此儿童头脑中的前概念是极其顽固的。一些研究表明，一旦学生对某些物理现象形成了前概念，要想加以转变是相当困难的。如有位教师在力学的时候，已经讲清确定一个物体是否受力，要看施力物和受力物是否同时存在，甚至例举：踢出去的足球就已经不受脚的力，但在以后的练习中，当变个方式问道：打出去的乒乓球受什么力时，有很多学生仍然会说有打击力，由此可见学生头脑中的前概念是多么顽固。
4、隐蔽性
学生头脑中的前概念还具有隐蔽性。由于学生大脑中的前概念是潜移默化形成的，因此它以潜在形式存在，平时并不表现出来。然而在物理教学中讲授科学的物理概念时，儿童马上就会联想到他们头脑中的前概念。当让学生用物理概念去解释问题时，前概念就会马上表现出来。
二、对前概念的教学策略
那么在学生的前概念与新的物理知识相冲突时，怎样才能促成认知结构的顺应，从而实现由前概念向科学概念的转变呢?
关键是设法给学生一个“震颤”，以动摇其顽固信念的基础。纵观物理学发展的历史，历史重大观念变革到来之前，都要经历一系列“危机”与“灾难”的剧烈冲击，只有这时，才有可能发现问题，从而导致观念的革命性变化。但是要使学生放弃他曾经深信不疑的观念，接受一种全新的观念，将是一个困难的过程，有时甚至出现反复。为此，建议按以下四个步骤来实现概念的彻底转变。此四步参照了英国Leeds大学学生科学学习研究组提出的教学策略。
首先，要深入了解学生大脑中的前概念存在情况。
可以采取的方法有提问、问卷调查、谈话、精心设计试题测试等等。然后统计结果。
其次，针对学生的想法设计不同的教学对策。
l、认真做好教材分析，不受限制教材，教材中没有的内容和实验，只要有利于转变学生的前概念或建立正确的概念的，均可充实进来。教材里的内容和实验还可换角度针对学生的前概念进行讲解。
2、精心设计能揭示前概念不合理性的实验或者例举学生熟悉的常见的日常现象，力求对学生的心灵造成强烈的撞击，使学生产生“惊讶”、“简直不可思议”的感觉。
再次，引导学生用物理方法或原理验证解释现象。
这样让学生亲自去体会后，将加强学生的印象，同时，使学生不得不信服物理概念的正确性。
最后，再次把前概念与物理概念进行对照比较，并同步练习巩固教学效果。
上述步骤紧密联系，步步相扣，当然不是所有的前概念都需要这么做，对某些简单点的概念的转化，只需要能体现概念教学过程的精神即可。
这种教学方法，使教师由被动的教变为主动的教，能够激发学生学习兴趣，更能培养学生的思维能力，符合新课程改革的思路，教学中能收到较好的教学效果。物理教学也是一门艺术，它需要我们下功夫研究，搞清楚教材的重难点，能正确把握学生在哪些问题上易出错误，精心设计好教学策略，有耐心重复教学，才能帮学生实现概念的彻底转变。但同时对我们物理教师就提出了更高的要求，特别是对刚工作不久的教师，这就需要教师本身要先提高自己，充实自己才行。
(注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。)