突破物理前概念的教學策略

潘建峰

有這樣一則童話故事：有一條魚，它很想了解陸地上發生的事，就問青蛙，青蛙描述了陸地上的各種東西：鳥、牛、人。于是，魚根據青蛙說的做出想象：人被想象為用魚尾巴走路的魚、鳥是長著翅膀的魚、奶牛是長著乳房的魚。魚對每一樣東西的描述作了圖畫表征，但是每一樣東西都帶有魚的形狀，這就是前概念。

“魚就是魚”這個故事讓我深受啟發：學習總是建立在學習者原有的基礎之上。在教學中我們經常抱怨學生“不用心”“記不住”等，其實是我們忽略了學生的認知基礎。學生在學習物理之前并不是一張白紙，在學習之前或多或少對物理中的一些現象或規律已經有了自己的經驗，有了自己的思維方式。如對落體運動的認識，學生認為輕的物體下落慢，重的物體下落慢。還有在學習摩擦力之前，學生根據生活經驗認為摩擦力是阻力，而學過之后學生會知道摩擦力不一定是阻力。所謂前概念，是指學生在沒有接受正式的物理學教育以前，通過自己的觀察、體驗和思考，形成的對各種物理現象與物理過程的理解和認識。學生的前概念對物理教學的影響極大，有的物理概念即使教師講過許多遍，學生仍弄不清楚。教師應研究前概念的特征，重建學生的知識體系，提出前概念轉變策略，這對于物理教學有一定的意義。

根據概念突出的頑固性特點和概念轉變發生的條件，在教學過程中，教師如果草率地用所謂的正確觀點覆蓋學生原有的想法，那么教學效果就可想而知。科學的教學過程應該是正確觀點和錯誤觀點發生交互作用，根據兩者的優勢及局限性進行相互協調的過程。因此，在進行科學的概念教學之前，首先要了解清楚學生原有的對某一概念的認知水平及相異構想情況，并采用科學的教學手段，使學生有效地轉變錯誤的物理前概念，進行有意義的學習。可以進行如下嘗試：

1.進行教學前測

學生頭腦中的圖式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。因此，教師在教授新知識之前，應采用診斷性測試等方式，了解學生的原認知結構。這樣做對教師的“教”和學生的“學”都有重要意義。對“教”的意義可用奧蘇伯爾的一句名言概括：“如果我不得不把全部教育心理學還原為一條原理的話，我將會說，影響學習的唯一的最重要的因素是了解學習者已經知道了什么。”的確，在教授新概念之前，教師只有充分了解學生已有的認知情況，尤其是與新概念有密切關系的已有概念和原理的認識，才能選擇有效的教學策略和方法，進行有的放矢的教學。對“學”的意義在于，一方面通過教學前測或者提問，激活學生的經驗圖式，讓它從隱蔽之處呈現出來，這樣就為學生的重新建構提供了基礎框架，學生可以根據自己原有的認知結構進行同化和順應獲得新概念的學習，以避免在大腦一片空白的情況下進行無意義的接受式學習。另一方面進行教學前測并及時反饋，能夠有效地激發學生的學習動機。學生習慣于用原有圖式進行問題解決，當教師給予錯誤答案的反饋信息時，會嚴重打擊他們的原有認知圖式。反饋結果會使學生對一些現象感到困惑甚至出現反叛情緒，如：“我哪里錯了？我有事實作為依據的！”“如果答案錯誤的話，老師你對這個現象又將如何解釋？”此時大腦無比興奮，內在的學習動機非常強烈，用原有認知圖式進行問題解決的失敗促使他們迫切地想知道原由，甚至想用自己所認為的事實推翻教師的結論。在這樣的氛圍中，教師絞盡腦汁地要求學生注意力集中，認真聽課認真思考就完全沒有必要。

2.組織情境教學

讓學生在與實際情況相類似的教學情境中修正錯誤想法是幫助他們獲得科學概念的最佳途徑。學生頭腦中的前概念大多是在生活的具體情境中建立起來的，用他們獲得前概念的真實問題作為實例，會產生真實感和親切感。實踐證明，教學中用以下思路完成真實性任務能有效地轉變前概念：選擇真實性任務或創設類似的情境；讓學生根據自己的理解，預測實驗或問題的結果；讓他們用自己的前概念對現象進行解釋，并為自己的前概念進行辯護，從而引起思維結構發生沖突，并強烈意識到前概念的存在；教師選擇適當的時機進行參與，并步步引導他們用正確的物理概念解釋問題。如果急于求成，一下子就讓學生面對課本上的“真理”，往往只能適得其反。

3.開展合作學習

每個學生進入課堂時都帶著自己對世界或者自然現象的看法，他們僅在已經存在的東西與新的知識和信念發生聯系的時候才會形成新的理解。合作學習旨在挑戰他們已有的概念并引導他們在必要的時候修正他們的前概念。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。合作學習可以克服個體知覺系統的局限性，學生與學生之間通過合作、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，了解不同觀點的基礎。而且，在合作學習中，每個學生都是積極的參與者，在自由平等、相互信任的氣氛中最適宜表達各種荒誕的觀念，這些荒誕的觀念有些是自相矛盾的，在激烈的爭論和積極的思考中，常常會促使他們認識到自己原有認識的片面性和不合理之處并萌發一些新的猜想，這些猜想往往已經走進真理的邊緣。此時，教師也可以作為合作學習的一分子參與討論。當積極的學習發生的時候，教師參與討論的效果遠遠好于直接提供正確答案。

4.重視探究與體驗

概念的形成和發展過程對于每個學生來說都是不一樣的，因此在教學過程中要盡可能地讓每個學生依據自己獨特的發展方式進行科學概念的學習。探究式教學為每個學生提供了通過各種途徑形成概念的條件，滿足了每一個學生自主學習、探究問題的天性。學生可以從所要探究的概念出發，通過閱讀課本或查閱有關資料或與同學老師之間的相互交流，收集有關的材料，并通過自己對材料的分析提出主觀的猜想并親自動手設計實驗進行驗證。在探究過程中，通過豐富的體驗和感悟逐步糾正一些錯誤的觀念和看法，為獲得科學概念提供有力的心理支柱。

總之，前物理概念廣泛存在而且根深蒂固，對物理教學有著很大的影響。因此，在物理教學過程中，教師應首先了解清楚學生原有的對某一概念的認知水平及相異構想情況，并采用科學的教學手段，發揮前物理概念的積極作用，有效地轉變其中錯誤的前物理概念，減少前物理概念對物理教學的不利因素，進行有意義的科學物理概念教學，從而提高中學物理教學效率。

參考文獻：

[1]沈慧娟.物理教學中前概念的運用探析[J].現代中小學教育，2007（7）：45.

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