高中物理概念教學中的順應與沖突

摘 要：高中物理教學會面臨學生來自生活實際經驗的前概念，其對高中物理教學既能起到促進作用也會形成負面影響。針對促進的方面我們應通過順應與同化將前概念被科學概念所取代。針對其負面影響我們可以采用沖突策略進行相應轉化。

關鍵詞：前概念；順應；沖突

物理是一門與生活實際緊密結合的自然科學，可以說物理源于生活又高于生活。在物理學習中帶有自身對生活實際認識的這一現象在高中生中比較普遍。這也是教師在教學過程中值得關注的方面。

一、 前概念

生活的直觀經驗在頭腦中會形成個體的知識體系。從學習的角度還是從教學的角度，學生頭腦中形成的知識體系與要進行學習的科學知識密切相關。在這些知識體系中往往有部分與科學的概念和思維方式大相徑庭。學生在系統學習科學知識之前所具有的生活經驗或粗淺的認識稱為“前概念”。前概念是指個體在沒有接受正式的科學概念之前，通過長期的經驗積累與辨別式學習而形成的對事物的非本質認識。

高中物理教學中所面臨的前概念有其自身的特點。首先是普遍性，不同個體都有豐富的生活經驗，這就導致了前概念的普遍性。其次，具有直觀性。第三，具有層次性。學生的生活環境、日常經驗積累和間接經驗的獲取所決定了前概念的層次性。第四，具有頑固性，即前概念在轉變過程中較為頑固而難以轉化。最后，前概念在轉變過程中具有反復性，特別是在科學概念還沒有真正掌握的時候他們更傾向于使用原有的思維模式去思考問題，從而使得概念的轉變過程出現反復性。基于前概念的以上特點，高中物理教學過程中應重視對學生前概念的了解、區分和利用。

二、 前概念對高中物理教學的影響

前概念對高中物理教學存在積極影響。前概念是學生對自然現象與自然規律的總結，與科學概念之間有極其相近的一面。比如人教版高中物理必修1參考系的教學中，生活實際得出經驗都能對教學起到積極的作用。再比如天體運動中，圓周運動知識就很好地成為了天體運動教學的前概念。有了圓周運動的認知，天體運動中的一系列問題則可迎刃而解。這些前概念都是和科學概念保持一致的，都能對教學起到一定的積極作用。

前概念在高中物理教學中也存在消極影響。由于認知水平和分析能力的局限，導致一些前概念是錯誤的。這會對高中物理教學產生消極影響，甚至阻礙學生對科學概念的構建。比如牛頓運動定律中，學生從實際生活中認為力越大物體運動的越快，一旦撤去動力物體會減速直至停止。學生會認為力在維持著物體的運動。這顯然對學生學習牛頓運動定理的內容產生認知上的沖突。再比如自由落體中，學生認為重的物體下落得快，這顯然對自由落體這一科學概念的學習有著一定的負面影響。

三、 高中物理教學對前概念的順應與沖突

針對學生頭腦中形成的有利于高中教學的前概念應加以利用，這種利用不是淺層次的幫助學生理解或者記住物理規律，而是在學生理解的基礎上分析內在的科學原理，挖掘現象背后的物理本質，讓學生經過物理學習對頭腦中形成的模糊的、粗淺的前概念轉變成科學的、嚴謹的、規范的科學概念認知。只有通過師生互動、生生合作將前概念和科學概念彼此統一，甚至是讓模糊粗淺的前概念被科學概念所順應和同化，才能讓學生牢牢地掌握科學概念。同樣這一順應與同化的過程也是讓學生中多樣化的、多層次的前概念通過物理教學實現順應與同化的過程，從而在班級同學中形成統一的科學概念認知。

針對學生的負面前概念，應通過沖突策略實現概念的轉變。在沖突策略中學生接受的刺激越強，那負面前概念的轉變才越徹底越迅速。在概念轉變過程中首先應實現學生前概念的暴露，這一環節最為關鍵的因素還在于教師的引導和課堂評價的導向來鼓勵學生發表自我的看法。接著通過設置情景化的問題讓學生調動自我的思維體系從而引出學生的前概念。其次，在學生前概念充分暴露的情況下，引起學生的認知沖突。認知沖突可以選擇直接認知沖突或間接認知沖突。直接認知沖突可以利用物理實驗的優勢，通過實驗操作讓學生獲取與前概念相矛盾的信息，這種矛盾的信息越明顯越強烈則認知沖突的效果越好。除此以外還可以通過邏輯推理得出矛盾或者是矛盾直接呈現的方式加以實現。間接認知沖突則可以在情景體驗、問題呈現、學生操作、問題分析、結論獲取的一系列過程中，讓學生獲取的信息與頭腦中原有的錯誤前概念發生沖突。認知沖突能有效地調整學生錯誤的前概念或是前概念中的錯誤部分。在學生對前概念的初步調整之后應抓住有利時機進行科學概念的教學。為避免教師的灌輸式說教和權威性強加硬塞，應抓住學生的最近發展區，通過學生自我分析與思考不斷調整自我的認知體系從而實現在教師的點撥下學生主動向科學概念靠近的過程。這也讓學生對科學概念有了粗淺的認識。之后對科學概念進行規范、簡潔、嚴謹表述來確立科學概念。學生初步形成科學概念之后，往往還不能及時掌握，還應引導學生整合、提煉，并對概念進行適度的遷移和活化才能讓學生對科學概念有深刻的理解。比如在自由落體教學中存在的“重的物體比輕的物體下落的快”這一前概念，首先通過問題情景創設來暴露前概念，接著以相同質量的紙片與紙團來進行實驗操作來實現學生的認知沖突，也可通過伽利略對兩個不同質量的鐵球下落快慢與兩個鐵球捆綁一起之后形成一個更大的鐵球而進行的邏輯推理來實現學生的認知沖突。顯而易見，前者效果更好。在學生認知沖突的基礎上，通過對紙片和紙團下落影響的分析、不同質量粉筆的下落對比并逐漸遞進到牛頓管的實驗，讓學生通過空氣阻力對運動影響的分析來逐漸靠近科學概念。這種層層遞進的實驗及分析歸納，讓學生逐步形成了科學概念。最后，為防止前概念的反復，利用問題情景讓學生多次接觸前概念，并通過前概念和科學概念的反復比較與剖析讓科學概念得到持續性的鞏固與強化。

針對學生普遍存在的前概念，在高中物理教學中既要看到其積極的一面，又要關注其消極的一面。我們要加以充分利用積極影響并通過認知的順應與同化讓其轉變成科學的概念。針對負面的前概念我們應利用認知沖突策略，經過層層遞進的引導將前概念向科學概念轉變。

參考文獻：

[1]黃樹玲.消除物理前概念的不利影響[J].福建教育（中學版），2012，（10）：60-61.

[2]呂華榮.“質點”概念教學中的過程設計[J].中學物理教與學，2017，（1）：33-36.

作者簡介：

陳海軍，中教一級，江蘇省蘇州市張家港市沙洲中學。endprint