職高物理教學中前概念處理再思考

孫福建

前概念在教學心理學中一般被認為是學生在日常生活中形成的，對身邊發生的事物自發產生的樸素認識，這種認識往往來自于生活體驗者的直接經驗，以及自身追求事物關系的本能。當學生進入職高物理課堂之后，這些前概念有時會形成積極的影響，有時會形成消極的影響。對于前者，教者與學者都樂意見到，因此不需要做太多的文章，而后者則讓教者煩心：怎么教多少遍學生還是這樣的認識呢？學者鬧心：怎么老師講的和我感覺的不一樣呢？因此，在職高物理教學實踐中，對于如何克服前概念帶來的消極影響，永遠是物理同行要研究的重要命題。提出這個看法，一個重要原因是因為職高學生相對而言基礎薄弱，錯誤的前概念相對更多。就職高物理教學而言，首先要研究哪些地方容易引發錯誤的前概念。筆者經過梳理，大體有下面這些。

一是生活中的直覺感受。以運動為例，運動恰恰是學生錯誤前概念比較多的地方。學習者在生活中見到的一些情形與現今的科學描述大相徑庭，譬如重的物理與輕的物體下降一樣快，這種情形在現實生活中恰恰是不容易看到的，相反，在生活看到的正是重的物體下落得快一些。例如，斜向上拋出的物體，在高中物理中被描述為斜拋運動，其軌跡是一個拋物線，而事實上很多學生認為這條軌跡是物體先斜著沿直線向上飛，然后沿豎直的直線下落?？赡苡械睦蠋熡X得只要加以適當地教授就行了，而事實上，這里有兩個現實問題必須引起重視。一是關于落體的這些錯誤認識從古希臘時代被記錄，直到現在的學生，他們令人吃驚地有著同樣錯誤的前概念，這只是個偶然嗎？二是教授科學知識真能迅速改變學生頭腦中的錯誤前概念嗎？研究表明，事實不是這樣的。

二是前面的學習造成的一些錯誤的前概念。此中又分為兩種情況。第一種是由于前面知識的學習要求所限，有些知識點不適宜講得太深入、太全面。如摩擦力的影響因素，學生在初中階段接受到的教育是：只與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關。而事實上，摩擦力的大小與速度的大小有密切關系，之所以起初不強調與速度的關系，是因為低速情況下速度對摩擦力的影響不大，算不上主要因素，但到了高中物理中某些探究型的題目中，就必須要考慮速度對摩擦力的影響。第二種情況是由于數學知識的影響，會給學生造成一些錯誤認識。比如數學公式中的正反比關系移植到物理當中時，容易造成一些錯誤認識。比如說學生容易認為速度與位移成正比，與時間成反比；學生易認為電阻與電壓成正比，與電流成反比。

了解了前概念產生的原因之后，便可以對癥下藥。事實上，有過高中物理教學經驗的老師都知道，對于第二種情況的錯誤前概念，還是比較好掌握的。例如，對于由于客觀條件限制導致的只講解了基本知識，造成的錯誤前概念，可以通過舉例分析的方式化解。例如，摩擦力與速度到底有沒有關系呢？教師可提供幾個例子供學生思考分析：汽車速度加快后為什么油耗會增加？神舟號飛船為什么需要設隔熱層？在這些例子的分析中，通過對比就可以得出摩擦與速度有關的結論。不過要注意的是，這一分析的過程一定要讓學生來完成，否則仍然逃不出灌輸的窠臼，學生不容易信服。而對于數學知識引起的錯誤前概念，教師可以通過反例來引導學生認識物理在以數學作為工具的同時，又與數學存在著是否要考慮現實的區別。

對于第一種情況，也就是因為直覺，因為生活經驗造成的錯誤前概念需要職高物理同行需要付出更多的努力，要向伽利略學習實驗智慧。眾所周知，伽利略巧妙地通過將“重物和輕物連接起來”的實驗智慧，形成了一個與“重物下落比輕物快”這一假設相矛盾的結論，使得“重物下落比輕物快”的結論自然被打破。當然，只有實驗還是沒用的，因為實驗并不天然地讓學生改變原來的錯誤概念，關鍵是要在實驗的基礎上輔以到位的解釋，讓學生自發地利用科學理論去改變自己原來的錯誤認識。

我們也可以到教學實踐尋找一個類似的例子。例如，在牛頓第二運動定律的探究中，學生就存在不少的錯誤前概念。

之所以這么說，是因為每次在教授這一知識時，都需要讓學生先猜想物體運動的加速度與哪些因素有關，學生的回答五花八門。為了防止學生的胡亂猜想，筆者提出明確的要求：猜想最好要說出猜想的理由。學生說出的影響因素一般有這樣幾個：物體自身的質量、物體受到的重力、物體受到的推力大小等。通過學生闡述猜想理由，可以知道學生頭腦中是怎樣想的，從而充分暴露學生有哪些錯誤前概念。

事實上，學生形成錯誤前概念的原因是非常復雜的，上文所說也只是九牛一毛。因此，要做到真正的對癥下藥其實并非難事，這就需要職高物理教師不斷地注意分析學生，不斷地積累有關經驗。在此過程中，教師也要意識到改變學生前概念任務的艱巨性，因為學生的錯誤前概念往往根深蒂固，這就需要教師樹立長期堅持的準備。對于同一種錯誤前概念，在第一次進行了系統矯正之后，以后每露出一次錯誤就要強化一次，因為這一知識學生是難以同化的，所以要努力在重復中讓學生順應正確的物理知識。

在諸多文獻當中，物理教師研究前概念的文章比較多，同行們也要及時參考別人的研究成果，以期將前概念在職高物理教學中的積極作用發揮到最大，而將消極作用化解到最低。

（如皋市中等專業學校）