注重科学概念的建立 促进科学思维的培养

　　摘要：物理前概念对高中学生解题心智模式的影响是普遍存在的，往往是隐蔽、顽固的；通过研究转变前概念对学生心智模式的影响，帮助学生建立科学的概念，培养科学的思维方式，从而提高他们的科学素养。
　　关键词：前概念；心智模式；科学思维
　　中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148(2011)2(S)-0007-5
　　
　　1 引言
　　物理前概念对物理教学影响的研究，在国内外出现的较早也较多了，其研究成果在早几年屡见报端，近来人们已经谈论较少。似乎它对物理教学影响已经没有再值得研究的东西了，其实笔者认为还有很重要的问题值得我们思考和研究，那就是物理前概念对学生解题心智模式的影响，继而影响学生思维的发展，这是我们物理教师在教学中不可忽视的。然而，在强力推进素质教育的今天，谈到注重对学生解题的研究，教师们就避讳莫深了，教师们都尽量回避说提高学生解题能力之类的话，总觉得谈到解题能力的培养与新课标相违背似的。似乎是注重解题能力培养的教学就不是素质教育，就不具有新的教学理念。专家们对培养学生的解题能力的研究也是有偏见的，甚至关于解题指导类的研究论文在职称评定中都不算数，至少是认为没什么参考价值的。殊不知习题课教学是物理课堂教学的重要部分，提高学生的解题能力是物理课堂教学的一项重要任务。物理学是一门要求定量研究的科学，要想学好物理学，解题能力的培养是必不可少的。更主要的是学生解题心智模式的形成直接影响到学生的思维方式和思维习惯，从而影响到学生科学素养的提高。在笔者从教十五年来，发现物理前概念一直在影响着物理课堂的教学效果，处理得当可以促进学生对物理学的学习，处理不当则为一块阻碍学生建立科学概念的顽石，甚至会影响学生的思维方式。关于物理前概念的形成原因和特点，笔者不再阐述，本文仅从物理前概念对学生解题心智模式的影响、转变策略，以及如何帮学生建立科学概念、培养科学思维入手进行了研究。
　　很多物理教师都有这样的经验：许多学生学物理时是上课一听就懂，考试一做就错。笔者经过长期的观察研究，发现有很大一部分原因是由物理前概念或由此形成的心智模式造成的。例如：一杯中装有水，如图1所示，水面上浮一木块，现在使杯和水一起向上做加速运动，则水面将（ ）
　　A.上升B.下降
　　C.不变D.不确定
　　许多学生毫不犹豫地选择了A选项，当教师问他们选择的理由时，他们说开始时杯子是静止的，当杯子和水加速上升时，木块由于惯性要相对于水和杯子向下运动，所以水面会上升。当教师告诉他们正确答案应该是C选项时，他们都觉得不可思议。为什么会有这样的结果呢？因为，这样的生活体验对他们来说太多太深刻了，如平时乘车时，如果车突然启动加速人就会向后倾倒，车突然减速时人就会向前倾倒。于是在他们的头脑中就产生了这样根深蒂固的认知模式，遇到问题时优先用经验来判断。
　　那么什么叫前概念和心智模式呢？
　　2 对前概念和心智模式的解释
　　前概念就是前科学概念的简称，是指个体在没有正式系统地学习科学概念之前，对日常生活中所感知的现象，通过长期的经验积累与辨别式学习而形成的对事物的非本质的认识，是头脑中对于该系统中的客观事物已经形成的概念、规律、思想方法、逻辑素质等总和。简单地说就是学习者没有经过专门