基于電磁知識的前概念教學研究

謝雪

[摘 要]電磁知識是中學物理教學的重要內容， 電磁知識難學難教日漸成為熱點話題。教學經驗顯示電磁知識難學難教的原因之一就是受到前概念的影響。本文針對前概念對于電磁知識的影響從以下三個方面進行了分析，第一，梳理了幾種常見的電磁知識前概念；第二，分析了產生這些前概念的原因；第三，針對電磁前概念提出了解決策略。

[關鍵詞]前概念；電磁知識；原因；策略

電磁知識屬于物理教學的重點也是難點。中學物理電磁知識難學難教受到諸多因素影響，其中，學生頭腦中前概念的存在就是一個重要的影響因素，“廣義的前概念是指學生在接受正式的教育以前，對所感知的現象、生活中的常識與經驗進行總結加工所得出的認識和理解。” 這樣的前概念有的是正確的，有的是與科學概念相矛盾甚至是錯誤的。本文將圍繞電磁知識中的常見前概念、形成原因及解決策略等進行逐一探討。

一、中學電磁常見前概念

美國教育心理學家奧蘇泊爾曾說“如果我們不得不把全部教育心理還原為幾條原理的話，我將會說，影響學習者的唯一重要因素是了解學習者已經知道了什么”。 關于常見的電磁知識前概念本文總結了以下幾點。

（一）主觀判斷，曲解本意

在電磁知識學習過程中學生要認識許多電學儀器，需要掌握這些電學儀器的原理和用途，例如學生很容易理解電流表是測量電流大小的電學儀器，電壓表是測量電壓的電學儀器。然而對于驗電器這一電學儀器，很多學生認為其是測量電能的電學儀器。在電學相關概念和物理名詞的理解上學生容易根據字面上的認識產生主觀的判斷。電功率的單位是W，電能的單位是J，在學習電功概念之后學生很愿意相信電功的單位和電功率是一樣的，認為電功的單位也是W。有的學生甚至在拆卸玩具的過程中接觸了磁鐵，了解了磁鐵的磁性，然而在九年級第二十章的電與磁的知識的學習中，很多學生卻很難接受通電螺線管的原理。在

（二）“數學慣性” ，盲目遷移

學生從小就接觸數學，一種“數學慣性”已經在學生的頭腦中形成。能否利用數學知識恰當解決物理問題也是學好物理知識的重要途徑之一。有的學生會將數學上對數據大小的比較這種思維方式運用到物理電學相關概念的比較常見。歐姆定律中電壓、電阻、電流三者互相影響關系的判斷。學生之所以產生這種思維定勢就是因為在數學中關于反比例函數的學習中，學生已經在頭腦中形成了一種關于X、Y、Z三者的反比例函數關系，學生很容易將這種思維運用到物理的函數表達式的理解中。

（三）多種渠道，望文生義

信息時代的發展，學生課外在多種渠道接觸到與電磁相關的概念，例如，媒體經常宣傳各種節能減排裝置，關于某用電器的節能廣告中經常介紹功率相對于原有功率降低，消耗電能少等等介紹，在學習中，學生容易認為消耗同樣電功的電風扇和電飯鍋轉化的內能是一樣的。部分學生甚至將電源理解和認識成儲存電流的裝置。

二、電磁前概念的形成原因分析

（一）知識點，抽象且復雜

千里之堤，潰于蟻穴。任何復雜知識體系都建立在基礎知識之上，電磁內容包含了大量的概念和規律。基礎知識如果掌握不牢，學生勢必會在做題中遇到麻煩，就電磁知識本身來說，電學知識本身的抽象性還表現在很多東西是看不見摸不到的，這也是電學知識區別于其他知識的一項明顯的特征。正是知識本身的這些特點，學生多數的前概念產生都是在對這些基礎的概念和定律的理解上發生偏差。

（二）負遷移，物理變誤理

在物理電學的學習中思維定勢造成的知識的負遷移并不少見。學生從小就學習數學知識，因此很容易因為長期的代數計算和函數的學習從潛意識里忽略了物理公式本身的物理意義，造成“數學慣性”的前概念。

（三）學習者，經驗易誤導

日常生活中，通過對一些物理現象的觀察和認識，逐漸在學生的頭腦中上升成為各種主觀觀念。這種認識往往與實際情況有所不同，是不全面的、主觀的。這些來自日常生活的經驗，尤其是基于感覺體驗的概念，通常是根深蒂固的。因此，即使新的物理模型在建立之后，學生頭腦中依然會經常出現那些錯誤的觀念。

三、電磁前概念的教學解決策略

（一）埋下“伏筆”，做好事先預防

前概念的影響時常發生，在介紹奧斯特發現電流磁效應的物理故事時教師可以強調奧斯特是首先發現在在屋外有閃電之后思考可能是電流的作用才使得小磁針發生的偏轉，前提是有電源存在的，在電磁感應學習時教師可直接與學生交流電磁感應知識就是用之前提到的沒有外接電源的裝置來學習的.用這樣的方式可以幫助學生更好地掌握相關的內容，更好地避免前概念。

（二）創造情境，引發認知沖突

“想當然”的曲解會影響學習者對于知識的掌握，例如在前面所提到的學生認為60W的燈泡要比15W的燈泡亮的例子，教師可以將兩個規格分別為“220V60W”和“220V15W”的燈泡串聯在電路中，真實的實驗現象與學生原有的認知產生強烈沖突。學生強烈地想要知道其原因。因此教師有必要設置一種讓學生暴露自己錯誤觀念的物理情境，在電功的學習中教師可以以實驗作為導入新課的手段，在新課之前教師做一個電學實驗。將兩個規格不同的燈泡（這里我們用額定電壓均為6V額定功率分別為15W和5W為例）串聯在電路中，提問學生根據自己的感覺認為哪個燈泡會更亮一些，有的學生會認為15W的燈泡會5W的燈泡亮一些，當教師將實驗結果展示在學生的面前學生自然而然的產生一種認知上的沖突。之前對于該問題的錯誤觀念就暴露在面前。通過以上的教義，希望對改善前概念的影響有所幫助。

參考文獻：

[1]陳建華. 論前概念及物理教學策略 [J].江蘇教育學院學報，2006，23（2）：70-72.

[2] D.P.奧蘇伯爾等著.余興楠，宋鈞譯.教育心理學——認知觀點[M].北京：人民教育出版社，1994.扉頁.

[3]李秋菊. “前概念”英語教學理念[D].首都師范大學，2012.

[4]馬春燕. 前概念及其教學策略的研究[D].蘇州大學，2008.