突破物理前概念的教学策略

潘建峰

有这样一则童话故事：有一条鱼，它很想了解陆地上发生的事，就问青蛙，青蛙描述了陆地上的各种东西：鸟、牛、人。于是，鱼根据青蛙说的做出想象：人被想象为用鱼尾巴走路的鱼、鸟是长着翅膀的鱼、奶牛是长着乳房的鱼。鱼对每一样东西的描述作了图画表征，但是每一样东西都带有鱼的形状，这就是前概念。

“鱼就是鱼”这个故事让我深受启发：学习总是建立在学习者原有的基础之上。在教学中我们经常抱怨学生“不用心”“记不住”等，其实是我们忽略了学生的认知基础。学生在学习物理之前并不是一张白纸，在学习之前或多或少对物理中的一些现象或规律已经有了自己的经验，有了自己的思维方式。如对落体运动的认识，学生认为轻的物体下落慢，重的物体下落慢。还有在学习摩擦力之前，学生根据生活经验认为摩擦力是阻力，而学过之后学生会知道摩擦力不一定是阻力。所谓前概念，是指学生在没有接受正式的物理学教育以前，通过自己的观察、体验和思考，形成的对各种物理现象与物理过程的理解和认识。学生的前概念对物理教学的影响极大，有的物理概念即使教师讲过许多遍，学生仍弄不清楚。教师应研究前概念的特征，重建学生的知识体系，提出前概念转变策略，这对于物理教学有一定的意义。

根据概念突出的顽固性特点和概念转变发生的条件，在教学过程中，教师如果草率地用所谓的正确观点覆盖学生原有的想法，那么教学效果就可想而知。科学的教学过程应该是正确观点和错误观点发生交互作用，根据两者的优势及局限性进行相互协调的过程。因此，在进行科学的概念教学之前，首先要了解清楚学生原有的对某一概念的认知水平及相异构想情况，并采用科学的教学手段，使学生有效地转变错误的物理前概念，进行有意义的学习。可以进行如下尝试：

1.进行教学前测

学生头脑中的图式是在潜移默化中形成的，因此具有隐蔽性，平时一般不会清晰地呈现在脑海里。因此，教师在教授新知识之前，应采用诊断性测试等方式，了解学生的原认知结构。这样做对教师的“教”和学生的“学”都有重要意义。对“教”的意义可用奥苏伯尔的一句名言概括：“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学习的唯一的最重要的因素是了解学习者已经知道了什么。”的确，在教授新概念之前，教师只有充分了解学生已有的认知情况，尤其是与新概念有密切关系的已有概念和原理的认识，才能选择有效的教学策略和方法，进行有的放矢的教学。对“学”的意义在于，一方面通过教学前测或者提问，激活学生的经验图式，让它从隐蔽之处呈现出来，这样就为学生的重新建构提供了基础框架，学生可以根据自己原有的认知结构进行同化和顺应获得新概念的学习，以避免在大脑一片空白的情况下进行无意义的接受式学习。另一方面进行教学前测并及时反馈，能够有效地激发学生的学习动机。学生习惯于用原有图式进行问题解决，当教师给予错误答案的反馈信息时，会严重打击他们的原有认知图式。反馈结果会使学生对一些现象感到困惑甚至出现反叛情绪，如：“我哪里错了？我有事实作为依据的！”“如果答案错误的话，老师你对这个现象又将如何解释？”此时大脑无比兴奋，内在的学习动机非常强烈，用原有认知图式进行问题解决的失败促使他们迫切地想知道原由，甚至想用自己所认为的事实推翻教师的结论。在这样的氛围中，教师绞尽脑汁地要求学生注意力集中，认真听课认真思考就完全没有必要。

2.组织情境教学

让学生在与实际情况相类似的教学情境中修正错误想法是帮助他们获得科学概念的最佳途径。学生头脑中的前概念大多是在生活的具体情境中建立起来的，用他们获得前概念的真实问题作为实例，会产生真实感和亲切感。实践证明，教学中用以下思路完成真实性任务能有效地转变前概念：选择真实性任务或创设类似的情境；让学生根据自己的理解，预测实验或问题的结果；让他们用自己的前概念对现象进行解释，并为自己的前概念进行辩护，从而引起思维结构发生冲突，并强烈意识到前概念的存在；教师选择适当的时机进行参与，并步步引导他们用正确的物理概念解释问题。如果急于求成，一下子就让学生面对课本上的“真理”，往往只能适得其反。

3.开展合作学习

每个学生进入课堂时都带着自己对世界或者自然现象的看法，他们仅在已经存在的东西与新的知识和信念发生联系的时候才会形成新的理解。合作学习旨在挑战他们已有的概念并引导他们在必要的时候修正他们的前概念。每个人都在以自己的经验为背景建构自己对事物和现象的理解，因此只能理解到事物的某些方面，不存在唯一正确的全面的理解。合作学习可以克服个体知觉系统的局限性，学生与学生之间通过合作、交流与讨论，使他们超越自己原来狭隘的认识，了解彼此的见解，了解不同观点的基础。而且，在合作学习中，每个学生都是积极的参与者，在自由平等、相互信任的气氛中最适宜表达各种荒诞的观念，这些荒诞的观念有些是自相矛盾的，在激烈的争论和积极的思考中，常常会促使他们认识到自己原有认识的片面性和不合理之处并萌发一些新的猜想，这些猜想往往已经走进真理的边缘。此时，教师也可以作为合作学习的一分子参与讨论。当积极的学习发生的时候，教师参与讨论的效果远远好于直接提供正确答案。

4.重视探究与体验

概念的形成和发展过程对于每个学生来说都是不一样的，因此在教学过程中要尽可能地让每个学生依据自己独特的发展方式进行科学概念的学习。探究式教学为每个学生提供了通过各种途径形成概念的条件，满足了每一个学生自主学习、探究问题的天性。学生可以从所要探究的概念出发，通过阅读课本或查阅有关资料或与同学老师之间的相互交流，收集有关的材料，并通过自己对材料的分析提出主观的猜想并亲自动手设计实验进行验证。在探究过程中，通过丰富的体验和感悟逐步纠正一些错误的观念和看法，为获得科学概念提供有力的心理支柱。

总之，前物理概念广泛存在而且根深蒂固，对物理教学有着很大的影响。因此，在物理教学过程中，教师应首先了解清楚学生原有的对某一概念的认知水平及相异构想情况，并采用科学的教学手段，发挥前物理概念的积极作用，有效地转变其中错误的前物理概念，减少前物理概念对物理教学的不利因素，进行有意义的科学物理概念教学，从而提高中学物理教学效率。

参考文献：

[1]沈慧娟.物理教学中前概念的运用探析[J].现代中小学教育，2007（7）：45.

[2]匡缘.学习迁移理论在高中物理教学中的应用[D].武汉：华中师范大学，2009.