淺談物理前概念與教學策略

建構主義理論是一種全新的認知學習理論，是當代教育心理學的一場革命。建構主義強調學習者并不是空著腦袋進入教室的。在日常生活和以往各種形式的學習中，學習者已經形成了有關的知識、經驗，他們對任何事情都有自己的看法。即使是有些問題從來沒有接觸過，沒有現成的經驗可以借鑒，但是當問題呈現在他們面前時，還是會基于以往的經驗，依靠他們的認知能力，形成對問題的解釋，提出他們的假設。物理前概念是學生在學習物理知識之前，對物理現象的認識和理解。例如，在學習熱學之前，不少學生認為冬天室外的鐵塊比木塊的溫度低，這就是學生熱學方面的前概念。所謂物理前概念不是專指物理概念，也不是專指物理概念和規律，而是物理知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面的總稱。

一 物理前概念的特點

第一，廣泛性。學生在學習物理之前已有了十多年的生活經驗，接觸了形形色色的物理現象，因而他們頭腦中自發形成的前概念所涉及的范圍也是相當廣泛的。他們對日常生活中有關物理現象的大量問題都有了自己特定的見解，這一理解包羅萬象，在力、熱、光、電、原子等物理學的各個分支中都存在著前概念。前概念還廣泛存在于各個層次的學生中。

第二，頑固性。前概念是學生長期經驗積累的結果，在學生頭腦中印象深刻，可謂根深蒂固。用傳統的教學方法給予更正，這些概念顯得頑固不化。有些前概念反復出現，學生經過學習理解了一些概念，過一段時間再遇到類似問題時，受先入錯誤的影響又會對該概念產生模糊認識。例如，運動和力的關系，初中學，高中還要學，但不少學生高中畢業時還認為，物體不受力就一定不運動。

第三，復雜性。學生在建構對事物的理解時，總是以自己的知識經驗為基礎，而不同學生看到事物的不同方面，因而對相同的物理問題會有不同的前概念。另外，物理前概念有知識與技能方面的，有過程與方法方面的，還有情感態度與價值觀方面的。因而前概念非常復雜。

第四，隱蔽性。由于學生大腦中的前概念是潛移默化形成的，因此它以潛在形式存在，平時不易表現出來。然而在教師講授科學的物理概念時，學生馬上就會聯想到他們頭腦中的前概念。有些前概念學生雖然不會表述，但當讓學生用物理概念去解釋問題時，前概念就會馬上表現出來，他們會按照前概念的邏輯去執行。

二 前概念對物理教學的作用

1.前概念對物理教學的積極作用

正確的前物理概念是物理學習的基礎。對于那些正確的前概念，雖然尚未形成科學概念，但它猶如概念的半成品，只需要經過正確的思維加工，便可形成科學概念。因而，學生頭腦中的那些正確的前概念是學生學習中形成科學概念的基礎。

2.前概念對物理教學的消極作用

一些情況下，對物理現象片面或錯誤的理解而產生的前概念會成為物理學習的障礙，由于這些錯誤的前概念的頑固性，將會對物理學習產生嚴重的干擾，即對物理學習造成不利影響，這主要表現在物理前概念與科學概念之間的矛盾上。例如，學生通過大量的生活經驗認為，“力是使物體運動的原因”“物體受力越大，速度越快”。這些概念當然是錯誤的，但要真正從觀念上徹底改變這個錯誤卻很不容易，這些錯誤的前概念如果得不到及時糾正會使學生形成錯誤的思維，將會變成物理學習的障礙，學生會覺得物理難學。

三 轉變前概念的教學策略

1.轉變教師和學生的觀念

建構主義認為，學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生的，而是由學生自己建構知識的過程。學生不是簡單被動地接收信息，而是主動地建構知識，這種建構是無法由他人來代替的。同化和順應是學習者認知結構發生變化的兩種途徑或方式，同化是量變，順應是質變。同化是指學生把外在的信息納入到已有的認知結構以豐富和加強已有的思維傾向和行為模式；順應是指學生已有的認知結構與新的外在信息產生沖突，引發原有的認知結構發生調整和變化，從而建立新的認知結構。

另外，教師和學生都要清楚，物理概念是通過多次建構而形成的。物理學不是一門簡單的科學，在高中階段的學習中，要求學生把握概念的復雜性并廣泛靈活地應用到具體的物理問題中去難度很大。這些科學的物理概念往往用了幾個世紀才發展成熟，教師自己也許是用了一二十年才消化的。因此，教學中要不斷強化鞏固科學概念，對同一內容的學習要在不同時間多次進行，每次的情境要經過多次的改組，從不同側面消化理解，建構科學概念。

2.全面了解學生的前概念

學生頭腦中的前概念是在潛移默化中形成的，因此具有隱蔽性，平時一般不會清晰地呈現在腦海里。在學習科學概念之前，教師只有充分了解學生已有的認知情況，尤其是與科學概念有密切關系的前概念，才能選擇有效的教學策略和方法進行有的放矢的教學。

教師在教授科學概念之前，應采用多種方式了解學生的前概念，如小組討論、提問、問卷調查、試題測試等。教師還要不斷積累往屆學生的前概念。大部分經歷相似的同學前概念是類似的。

3.開展合作學習

合作學習即學生與學生之間通過合作、交流與討論的方法進行學習。每個人都在以自己的經驗為背景建構自己對事物和現象的理解，因此只能理解到事物的某些方面，不存在唯一正確的全面的理解。合作學習旨在挑戰他們已有的前概念并引導他們在必要的時候修正他們的前概念，互相取長補短。

合作學習可以克服個體認知系統的局限性，通過學生與學生之間的合作、交流與討論，使他們超越自己原來狹隘的認識，了解彼此的見解，了解那些不同的觀點。教師也可以作為合作學習的一分子參與討論。教師參與討論的效果遠遠大于直接提供正確答案。

四 結束語

總之，物理前概念廣泛存在而且根深蒂固，對物理教學的影響很大。因此，在物理教學過程中，教師應首先了解不同學生對不同物理現象的前概念，并且采用科學的教學手段發揮前概念的積極作用，有效地轉變其中錯誤的前概念，減少前概念對物理教學的不利影響，從而提高中學物理教學的效率。

〔責任編輯：王以富〕