把握学生已有前概念全面提高教学质量

李臣

在物理教学中，大部分教师对学生已有的错误前概念有所了解，但往往不能主动地在教学中将其纠正、转变、消除。一些教学经验少的年轻教师甚至不知道学生错误的前概念在哪儿、是什么。错误的前概念会为学生学习物理制造困难，导致学生在学习过程中下的工夫多大，效果却很差。为此，教师有必要掌握学生的前概念，对正确的前概念加以利用，对错误的前概念主动发现、纠正、转变、消除，让教学达到事半功倍的效果。

在近四十年物理教学经验以及对学生和相关教师大量访谈的基础上，本人以教育科学出版社出版的八年级《物理》上册为例，将其中涉及的错误前概念按章节顺序进行了整理并提出了相应解决方法，供读者参考。

一、八年級《物理》上册涉及的错误前概念

第一章：走进实验室

1.科学探究的七个环节与生物课学的实验探究步骤混淆。

2.测量长度时读取和记录结果不读估或不写单位。

第二章：运动与能量

1.确定一个物体相对于另一个物体的运动方向。

2.用v=■进行计算，过程、计算结果都不带单位。

3.对公式v=■的理解：匀速直线运动的速度与路程成正比，与时间成反比。

第三章：声

1.只要有物体振动我们就一定能听到它发出的声音。

2.声音在固体中传播的速度都比液体和气体中的快。行军宿营，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及时听到夜袭敌人的马蹄声，所以声音在固体中传播的速度都比气体中快。

3.先看到闪电后听到雷声，是因为闪电发生的位置比雷声离人近。

4.声音的响度大是因为声音的音调高，声音的响度小是因为声音的音调低；响度大音调就高，响度小音调就低；音调随响度的增大而增大，随响度的减小而减小等。

5.只要悦耳动听的音乐就是乐音，刺耳难听的声音都是噪声。

6.0dB就是一点都没有声音。

第四章：在光的世界里

1.亮的都是光源，如月亮、光亮的金属表面、行星。

2.光都是沿直线传播的。

3.光在同一种介质中沿直线传播。

4.光的传播不需要时间，或光的远距离传播需要时间，而近距离传播不需要时间。

5.光在夜间比白天传播能量损失小，所以在夜间比白天传得远。

6.人看到镜子中的小猫要吃鱼，认为是人眼睛发出的光射到镜子上反射到小猫身上。

7.小孔成像所成的像与小孔的形状有关，它成像的大小与孔的大小有关。

8.人们之所以能看见本身不发光的物体，是因为人眼发出的光照射到物体上。

9.只要有光进入我们的眼睛，我们就能看到这个物体。

10.物体的颜色是物体本身具有的，与什么颜色的光照在它上面无关。

11.只有镜子和表面光亮的物体才能反射光，而表面粗糙的物体则不能反射光。

12.筷子在水中的部分看上去弯折了，其原因是空气中的光射到水面上后在水中发生了折射。

13.物体离平面镜越远，所成的像越小，物体离平面镜越近，所成的像越大。

14.水中的倒影到水面的距离与水的深度有关，水越深，距离越远。

15.只要物体比平面镜大，就无法在平面镜中成完整的像。

16.两面对称且中间凸起的透镜才是凸透镜。

17.会聚的透镜一定使光会聚，发散的透镜一定使光发散。

第五章：物态变化

1.冬天同时摸户外的铁和木头感觉铁比木头凉，是因为铁比木头温度低。

2.平时看到的“白气”和“雾气”都是水蒸气。

3.物体吸热温度一定升高，晶体熔化过程温度也会升高。

4.霜是空气中的水蒸气凝固形成的。

5.只要对气体加压到足够大，所有的气体都能液化。

6.通常说的“白气”是气体。

第六章：质量与密度

1.质量随空间位置变化，把物体拿到月球或太空时质量减小了。

2.水结成冰质量变大了，冰化成水质量变小了。

3.因为？籽=■，所以密度应与质量成正比，与体积成反比。

二、解决错误前概念的有效方法

教师的教学过程也可以理解成帮助学生掌握正确的概念，纠正、摒弃错误前概念的过程。我们教学的难点之处在于：当学生的认知与前概念发生冲突时该如何解决。如果教师准确而全面地掌握了学生的错误前概念，在解决时采取得当的方法和多样而先进的手段，就会取得好的教学效果。纠正学生错误的前概念方法很多，应根据不同的情况采取不同的方法。

方法1：创设冲突情境，打破错误的前概念

创设情境，产生认知冲突， 让学生暴露出错误的前概念，将自己的观点与物理知识不一致的地方进行对比， 找出矛盾所在，用科学的概念代替原有的错误观点，纠正错误的前概念。例如，在讲“科学探究：平面镜成像”一节时，我取来一块大的平面镜，让一名学生站在镜子前，当他逐渐向前靠近平面镜时，看到镜中自己的像变大，后退的过程中又看到自己的像变小。学生会认为物体在平面镜中像的大小跟他到平面镜的距离有关。接着我再让另一个学生把手紧贴在平面镜上，看到平面镜中手的像与手一样大，从而产生认知冲突，以此激发学生科学探究平面镜成像的欲望，最终通过实验探究的方法很好地解决这一问题。

方法2：进行探究实验，消除错误的前概念

实验探究可为学生建立科学概念提供必要的实验证据，可以消除学生的疑虑，纠正错误的前概念。例如“光是如何传播的”，教师可以演示以下几个简单易行效果又好的实验：（1）教师用喷雾器在空中制造“水雾”，然后用激光笔朝着“水雾”照射，学生能够清晰地看到光是沿直线传播的。（2）教师取一个量筒，向里面倒些水，再往里面放一些粉笔灰，搅拌均匀后再用一支激光笔从量筒的上方照射，学生能清晰地看到光在水中是沿直线传播的。（3）用激光笔沿着白墙照射贴在白墙上的玻璃砖，能看到光在玻璃砖中是沿直线传播的。教师引导学生讨论光在空气、水、玻璃中是如何传播的。（4）用激光笔照射自制浓度不同的糖水，让光通过不均匀的糖水，观察光线的轨迹。归纳总结，得出光在同一种均匀的介质中是沿直线传播的结论。

方法3：开展合作学习，修正错误的前概念

学生在共同的认知过程中通过各抒己见、自由碰撞能够产生“火花”，开展合作学习有利于促进科学物理概念的形成，修正错误的前概念。例如，在合作学习时有学生提出：声音能在空气中传播，不能在固体和液体中传播。另一个学生说出了自己的亲身体会：夜间在他家可以听到隔壁小孩的哭声。还有的学生说他在游泳馆潜水时能听到岸上的人说话。最终学生达成共识：固体、液体也能传播声音。

方法4：应用变式训练，转变错误的前概念

对物理概念进行变式训练可使学生形成一定的归纳、概括、总结能力，从而有效地帮助学生转变错误的前概念、掌握与迁移正确科学的概念。例如：在讲“液化”时，教师可以根据烧水时壶嘴冒出的“白气”是从壶嘴冒出的水蒸气液化形成的，推断出北方冬天室外的人口中呼出的“白气”冬天的北方教室气窗打开后窗口处冒出的“白气”，夏天打开冰棒的包装纸后冰棒冒出的“白气”的成因。最后总结出：只要有“白气”存在，通常都是液化现象，都是气体遇冷后形成的小水滴，“白气”不是气，而是小水滴。

方法5：建立概念间联系，辨析错误的前概念

教师在帮助学生记住概念的同时，还要帮助学生学会对概念进行分类、比较，掌握它们的区别与联系，建立概念间的结构联系，辨析错误的前概念。例如：在学生学习过了声速知识之后，教师可向学生提问：闪电和雷声同时同地发生，为什么我们总是先看见闪电后听到雷声？并提示学生从速度的角度来思考。学生会根据己有的速度、路程、时间等知识很容易想到光的传播速度比声的传播速度要快，从而引出“光速”这一概念。

方法6：使用迁移类比，纠正错误的前概念

在教学过程中，教师要培养学生将解决旧问题时所采取的有效方法和所得到的结论迁移到新问题上来，从而解决新问题。例如：在讲解“对密度公式的理解”时，学生普遍认为密度与质量成正比，与体积成反比。教师可以类比前面讲过的对匀速直线运动速度公式的理解。匀速运动的速度与路程不成正比，也不与时间成反比，同理，密度不与质量成正比，也不与体积成反比。密度是物质的一种性质，它是由物质的种类和物态决定的，与质量和体积无关。这样的类比将对速度公式的理解迁移到对密度公式的理解上来，不仅使学生更容易理解新知识，还起到了温故知新的作用。endprint