利用好物理前概念,提升课堂学习效率
夏同新 (江苏省新沂市高流初级中学 221400)
物理教学中的“前概念”,形成的原因是多方面的,日常生活经验的先入为主,现有概念的局限性和已有知识的迁移都是不容忽视的。教师要充分利用好学生的知识经验,通过教学实践和理性思考,实现前概念的解构和重建,提升物理课堂学习效率,打造高效的物理课堂。
物理 前概念 解构 重建课堂效率
物理前概念,是学生在系统学习物理概念之前对物理现象和规律的想法和理解。这些想法和理解是学生用来认识世界,理解日常现象的策略,但是初中生所学的知识相对有限,对于概念的思考与甄别还未达到一定水平,往往只能看到问题的表象,难以看到现象的本质,就会使他们对问题产生片面理解,形成所谓的前概念。在物理教学中我们要弄清楚形成各种前概念的原因,注意前概念在教学活动中对师生的影响,为避免它对教学的影响,应在教学中采取有效措施消除其影响,便于学生掌握科学的物理概念。
物理前概念是师生在长期的教学活动和实践形成的,它们对于教学的影响也是潜在的,具有隐蔽性,因而不易被察觉。教师应善于发现学生对哪些问题会出现物理前概念,还得弄清楚他们为什么会出现这些前概念,只有这样才能选择适合学情的教学策略,帮助学生重新构建新的科学的物理概念。因此,教师在授课前,应通过一些方式,如提问、问卷调查等深入了解学生大脑中已有的物理前概念情况。
物理前概念是否正确、科学,只有靠教学实践来检验。前概念的解构和重建,需要教师首先了解学生头脑的前概念,并对其进行透彻分析;需要在课堂教学活动中让学生对新的信息的内涵和外延有全面理解,并作出明确选择,进而使被选择的信息与思维中原有的认知相互作用,进而充实和完善原有的认知,或对事物产生新的认知。教师可以从以下几个方面来对物理前概念进行解构和重建。
(一)加强实物演示,丰富感性认识,确立科学的概念。
初中学生的抽象思维受经验限制较明显,需要更多直观感性的经验支持。在教学活动中,教师要结合学生的实际情况,运用实物演示来消除思维中的错误概念。例如20W LED灯和40W的白炽灯并联在家庭电路中,哪一灯更亮的问题,多数学生认为电功率大的一定亮。此时教师只要通过实验演示,让学生通过观察实验现象,便可消除他们头脑中错误的前概念,这比单纯讲解更有说服力多。
(二)设置概念冲突情景,产生思维碰撞,建立科学概念。
教师可创设一定的情景让学生的错误前概念与一些物理现象和事实产生冲突,从而改变学生的错误概念,建构科学概念。根据建构主义的观点,学生认知结构和重组的过程就是认知发展进行同化与顺应的过程。那么,学生在课堂学习新的物理概念中,教师如何利用教学,使学生的前概念经同化与顺应的过程有效转变为科学概念呢?因此要求教师要了解学生思维结构改变的心理过程、树立建构主义的教学认识、用建构主义的教学思想进行教学。
设置情景使新知识与学生的前概念相互矛盾,把学生头脑中错误认识暴露出来,让其认清自己对事物的观察与认识只停留在表象。教师在教学活动,设置冲突情景方法较多,例如小组内部讨论和小组间争论,安排类似的实验和生活情景。例如“自由落体”一节教学中,学生认为“重的物体比轻的物体下落得快”,这一生活经验已影响着他们。教师可拿两张同样大小的白纸,把其中一张揉成团,然后让它们从同一高度下落。问学生谁先落地?答:同时落地。这时老师撒手,学生观察结果,与学生的前概念发生冲突,教师进一步讲解,由于纸团受到的空气阻力小,所以纸团下落比另一张纸快。只这样简单解释还不足让学生完全建立科学的概念,还要做好课堂实验演示:让学生观察到不同物体从同一高度自由下落,快慢几乎一样,在此基础上对自由落体运动加以分析、研究,这样学生才能消除头脑中错误的前概念,建立起“在不考虑阻力时,物体下落快慢相同的正确结论(科学概念)”。
(三)运用物理模型,突破思维障碍,形成科学概念。
物理模型是物理学在分析和研究较为复杂问题时,为了方便分析和研究,进行科学抽象处理,保留它主要因素,去除次要因素的一种研方法。如伽利略在研究运动的原因并指出,亚里士多德观点的错误时,设想的“理想实验”就是建立了一个没有摩擦的光滑轨道的物理模型。由此可以看出物理模型的应用可以使问题重点突出,使学生更容易掌握事物特性与属性,便于消除学生头脑中理解问题的表面性和片面性,可以提高学生的甄别能力和创造能力。
教师如能经常进行教学反思,将在教学实践活动中发现的学生思维中的前概念进行归纳整理,可以使前概念成因与解决策略系统化,有助学生减少学生受到前概念的影响。因此教师要做到:一方面不断地吸取新的教育理念和最新的学科研究成果;另一方面坚持把教学中获得的体验和经验及时记录下来,并在经历了一段教学实践后,把获得的体验和经验汇总起来,在一定的理论指导下进行系统的分析、深入的思考和认真的提炼,从而把经验上升为理论。
总之,关注物理概念的学习与掌握,是物理学习的基础和核心。可是科学概念又不能死记硬背,这将会使学生失去对物理学习的兴趣。因此纠正错误的前概念是有效进行科学概念教学前提,它的转变将是思维结构、认知结构的转变,是一个艰辛的过程,但只要教师坚持不懈地进行课堂教学实践探索,一定会提高教学效率。
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