把握學生已有前概念全面提高教學質量

李臣

在物理教學中，大部分教師對學生已有的錯誤前概念有所了解，但往往不能主動地在教學中將其糾正、轉變、消除。一些教學經驗少的年輕教師甚至不知道學生錯誤的前概念在哪兒、是什么。錯誤的前概念會為學生學習物理制造困難，導致學生在學習過程中下的工夫多大，效果卻很差。為此，教師有必要掌握學生的前概念，對正確的前概念加以利用，對錯誤的前概念主動發(fā)現、糾正、轉變、消除，讓教學達到事半功倍的效果。

在近四十年物理教學經驗以及對學生和相關教師大量訪談的基礎上，本人以教育科學出版社出版的八年級《物理》上冊為例，將其中涉及的錯誤前概念按章節(jié)順序進行了整理并提出了相應解決方法，供讀者參考。

一、八年級《物理》上冊涉及的錯誤前概念

第一章：走進實驗室

1.科學探究的七個環(huán)節(jié)與生物課學的實驗探究步驟混淆。

2.測量長度時讀取和記錄結果不讀估或不寫單位。

第二章：運動與能量

1.確定一個物體相對于另一個物體的運動方向。

2.用v=■進行計算，過程、計算結果都不帶單位。

3.對公式v=■的理解：勻速直線運動的速度與路程成正比，與時間成反比。

第三章：聲

1.只要有物體振動我們就一定能聽到它發(fā)出的聲音。

2.聲音在固體中傳播的速度都比液體和氣體中的快。行軍宿營，士兵枕著牛皮制的箭筒睡在地上，能及時聽到夜襲敵人的馬蹄聲，所以聲音在固體中傳播的速度都比氣體中快。

3.先看到閃電后聽到雷聲，是因為閃電發(fā)生的位置比雷聲離人近。

4.聲音的響度大是因為聲音的音調高，聲音的響度小是因為聲音的音調低；響度大音調就高，響度小音調就低；音調隨響度的增大而增大，隨響度的減小而減小等。

5.只要悅耳動聽的音樂就是樂音，刺耳難聽的聲音都是噪聲。

6.0dB就是一點都沒有聲音。

第四章：在光的世界里

1.亮的都是光源，如月亮、光亮的金屬表面、行星。

2.光都是沿直線傳播的。

3.光在同一種介質中沿直線傳播。

4.光的傳播不需要時間，或光的遠距離傳播需要時間，而近距離傳播不需要時間。

5.光在夜間比白天傳播能量損失小，所以在夜間比白天傳得遠。

6.人看到鏡子中的小貓要吃魚，認為是人眼睛發(fā)出的光射到鏡子上反射到小貓身上。

7.小孔成像所成的像與小孔的形狀有關，它成像的大小與孔的大小有關。

8.人們之所以能看見本身不發(fā)光的物體，是因為人眼發(fā)出的光照射到物體上。

9.只要有光進入我們的眼睛，我們就能看到這個物體。

10.物體的顏色是物體本身具有的，與什么顏色的光照在它上面無關。

11.只有鏡子和表面光亮的物體才能反射光，而表面粗糙的物體則不能反射光。

12.筷子在水中的部分看上去彎折了，其原因是空氣中的光射到水面上后在水中發(fā)生了折射。

13.物體離平面鏡越遠，所成的像越小，物體離平面鏡越近，所成的像越大。

14.水中的倒影到水面的距離與水的深度有關，水越深，距離越遠。

15.只要物體比平面鏡大，就無法在平面鏡中成完整的像。

16.兩面對稱且中間凸起的透鏡才是凸透鏡。

17.會聚的透鏡一定使光會聚，發(fā)散的透鏡一定使光發(fā)散。

第五章：物態(tài)變化

1.冬天同時摸戶外的鐵和木頭感覺鐵比木頭涼，是因為鐵比木頭溫度低。

2.平時看到的“白氣”和“霧氣”都是水蒸氣。

3.物體吸熱溫度一定升高，晶體熔化過程溫度也會升高。

4.霜是空氣中的水蒸氣凝固形成的。

5.只要對氣體加壓到足夠大，所有的氣體都能液化。

6.通常說的“白氣”是氣體。

第六章：質量與密度

1.質量隨空間位置變化，把物體拿到月球或太空時質量減小了。

2.水結成冰質量變大了，冰化成水質量變小了。

3.因為？籽=■，所以密度應與質量成正比，與體積成反比。

二、解決錯誤前概念的有效方法

教師的教學過程也可以理解成幫助學生掌握正確的概念，糾正、摒棄錯誤前概念的過程。我們教學的難點之處在于：當學生的認知與前概念發(fā)生沖突時該如何解決。如果教師準確而全面地掌握了學生的錯誤前概念，在解決時采取得當的方法和多樣而先進的手段，就會取得好的教學效果。糾正學生錯誤的前概念方法很多，應根據不同的情況采取不同的方法。

方法1：創(chuàng)設沖突情境，打破錯誤的前概念

創(chuàng)設情境，產生認知沖突， 讓學生暴露出錯誤的前概念，將自己的觀點與物理知識不一致的地方進行對比， 找出矛盾所在，用科學的概念代替原有的錯誤觀點，糾正錯誤的前概念。例如，在講“科學探究：平面鏡成像”一節(jié)時，我取來一塊大的平面鏡，讓一名學生站在鏡子前，當他逐漸向前靠近平面鏡時，看到鏡中自己的像變大，后退的過程中又看到自己的像變小。學生會認為物體在平面鏡中像的大小跟他到平面鏡的距離有關。接著我再讓另一個學生把手緊貼在平面鏡上，看到平面鏡中手的像與手一樣大，從而產生認知沖突，以此激發(fā)學生科學探究平面鏡成像的欲望，最終通過實驗探究的方法很好地解決這一問題。

方法2：進行探究實驗，消除錯誤的前概念

實驗探究可為學生建立科學概念提供必要的實驗證據，可以消除學生的疑慮，糾正錯誤的前概念。例如“光是如何傳播的”，教師可以演示以下幾個簡單易行效果又好的實驗：（1）教師用噴霧器在空中制造“水霧”，然后用激光筆朝著“水霧”照射，學生能夠清晰地看到光是沿直線傳播的。（2）教師取一個量筒，向里面倒些水，再往里面放一些粉筆灰，攪拌均勻后再用一支激光筆從量筒的上方照射，學生能清晰地看到光在水中是沿直線傳播的。（3）用激光筆沿著白墻照射貼在白墻上的玻璃磚，能看到光在玻璃磚中是沿直線傳播的。教師引導學生討論光在空氣、水、玻璃中是如何傳播的。（4）用激光筆照射自制濃度不同的糖水，讓光通過不均勻的糖水，觀察光線的軌跡。歸納總結，得出光在同一種均勻的介質中是沿直線傳播的結論。

方法3：開展合作學習，修正錯誤的前概念

學生在共同的認知過程中通過各抒己見、自由碰撞能夠產生“火花”，開展合作學習有利于促進科學物理概念的形成，修正錯誤的前概念。例如，在合作學習時有學生提出：聲音能在空氣中傳播，不能在固體和液體中傳播。另一個學生說出了自己的親身體會：夜間在他家可以聽到隔壁小孩的哭聲。還有的學生說他在游泳館潛水時能聽到岸上的人說話。最終學生達成共識：固體、液體也能傳播聲音。

方法4：應用變式訓練，轉變錯誤的前概念

對物理概念進行變式訓練可使學生形成一定的歸納、概括、總結能力，從而有效地幫助學生轉變錯誤的前概念、掌握與遷移正確科學的概念。例如：在講“液化”時，教師可以根據燒水時壺嘴冒出的“白氣”是從壺嘴冒出的水蒸氣液化形成的，推斷出北方冬天室外的人口中呼出的“白氣”冬天的北方教室氣窗打開后窗口處冒出的“白氣”，夏天打開冰棒的包裝紙后冰棒冒出的“白氣”的成因。最后總結出：只要有“白氣”存在，通常都是液化現象，都是氣體遇冷后形成的小水滴，“白氣”不是氣，而是小水滴。

方法5：建立概念間聯系，辨析錯誤的前概念

教師在幫助學生記住概念的同時，還要幫助學生學會對概念進行分類、比較，掌握它們的區(qū)別與聯系，建立概念間的結構聯系，辨析錯誤的前概念。例如：在學生學習過了聲速知識之后，教師可向學生提問：閃電和雷聲同時同地發(fā)生，為什么我們總是先看見閃電后聽到雷聲？并提示學生從速度的角度來思考。學生會根據己有的速度、路程、時間等知識很容易想到光的傳播速度比聲的傳播速度要快，從而引出“光速”這一概念。

方法6：使用遷移類比，糾正錯誤的前概念

在教學過程中，教師要培養(yǎng)學生將解決舊問題時所采取的有效方法和所得到的結論遷移到新問題上來，從而解決新問題。例如：在講解“對密度公式的理解”時，學生普遍認為密度與質量成正比，與體積成反比。教師可以類比前面講過的對勻速直線運動速度公式的理解。勻速運動的速度與路程不成正比，也不與時間成反比，同理，密度不與質量成正比，也不與體積成反比。密度是物質的一種性質，它是由物質的種類和物態(tài)決定的，與質量和體積無關。這樣的類比將對速度公式的理解遷移到對密度公式的理解上來，不僅使學生更容易理解新知識，還起到了溫故知新的作用。endprint