高中物理概念教学中的顺应与冲突

摘 要：高中物理教学会面临学生来自生活实际经验的前概念，其对高中物理教学既能起到促进作用也会形成负面影响。针对促进的方面我们应通过顺应与同化将前概念被科学概念所取代。针对其负面影响我们可以采用冲突策略进行相应转化。

关键词：前概念；顺应；冲突

物理是一门与生活实际紧密结合的自然科学，可以说物理源于生活又高于生活。在物理学习中带有自身对生活实际认识的这一现象在高中生中比较普遍。这也是教师在教学过程中值得关注的方面。

一、 前概念

生活的直观经验在头脑中会形成个体的知识体系。从学习的角度还是从教学的角度，学生头脑中形成的知识体系与要进行学习的科学知识密切相关。在这些知识体系中往往有部分与科学的概念和思维方式大相径庭。学生在系统学习科学知识之前所具有的生活经验或粗浅的认识称为“前概念”。前概念是指个体在没有接受正式的科学概念之前，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认识。

高中物理教学中所面临的前概念有其自身的特点。首先是普遍性，不同个体都有丰富的生活经验，这就导致了前概念的普遍性。其次，具有直观性。第三，具有层次性。学生的生活环境、日常经验积累和间接经验的获取所决定了前概念的层次性。第四，具有顽固性，即前概念在转变过程中较为顽固而难以转化。最后，前概念在转变过程中具有反复性，特别是在科学概念还没有真正掌握的时候他们更倾向于使用原有的思维模式去思考问题，从而使得概念的转变过程出现反复性。基于前概念的以上特点，高中物理教学过程中应重视对学生前概念的了解、区分和利用。

二、 前概念对高中物理教学的影响

前概念对高中物理教学存在积极影响。前概念是学生对自然现象与自然规律的总结，与科学概念之间有极其相近的一面。比如人教版高中物理必修1参考系的教学中，生活实际得出经验都能对教学起到积极的作用。再比如天体运动中，圆周运动知识就很好地成为了天体运动教学的前概念。有了圆周运动的认知，天体运动中的一系列问题则可迎刃而解。这些前概念都是和科学概念保持一致的，都能对教学起到一定的积极作用。

前概念在高中物理教学中也存在消极影响。由于认知水平和分析能力的局限，导致一些前概念是错误的。这会对高中物理教学产生消极影响，甚至阻碍学生对科学概念的构建。比如牛顿运动定律中，学生从实际生活中认为力越大物体运动的越快，一旦撤去动力物体会减速直至停止。学生会认为力在维持着物体的运动。这显然对学生学习牛顿运动定理的内容产生认知上的冲突。再比如自由落体中，学生认为重的物体下落得快，这显然对自由落体这一科学概念的学习有着一定的负面影响。

三、 高中物理教学对前概念的顺应与冲突

針对学生头脑中形成的有利于高中教学的前概念应加以利用，这种利用不是浅层次的帮助学生理解或者记住物理规律，而是在学生理解的基础上分析内在的科学原理，挖掘现象背后的物理本质，让学生经过物理学习对头脑中形成的模糊的、粗浅的前概念转变成科学的、严谨的、规范的科学概念认知。只有通过师生互动、生生合作将前概念和科学概念彼此统一，甚至是让模糊粗浅的前概念被科学概念所顺应和同化，才能让学生牢牢地掌握科学概念。同样这一顺应与同化的过程也是让学生中多样化的、多层次的前概念通过物理教学实现顺应与同化的过程，从而在班级同学中形成统一的科学概念认知。

针对学生的负面前概念，应通过冲突策略实现概念的转变。在冲突策略中学生接受的刺激越强，那负面前概念的转变才越彻底越迅速。在概念转变过程中首先应实现学生前概念的暴露，这一环节最为关键的因素还在于教师的引导和课堂评价的导向来鼓励学生发表自我的看法。接着通过设置情景化的问题让学生调动自我的思维体系从而引出学生的前概念。其次，在学生前概念充分暴露的情况下，引起学生的认知冲突。认知冲突可以选择直接认知冲突或间接认知冲突。直接认知冲突可以利用物理实验的优势，通过实验操作让学生获取与前概念相矛盾的信息，这种矛盾的信息越明显越强烈则认知冲突的效果越好。除此以外还可以通过逻辑推理得出矛盾或者是矛盾直接呈现的方式加以实现。间接认知冲突则可以在情景体验、问题呈现、学生操作、问题分析、结论获取的一系列过程中，让学生获取的信息与头脑中原有的错误前概念发生冲突。认知冲突能有效地调整学生错误的前概念或是前概念中的错误部分。在学生对前概念的初步调整之后应抓住有利时机进行科学概念的教学。为避免教师的灌输式说教和权威性强加硬塞，应抓住学生的最近发展区，通过学生自我分析与思考不断调整自我的认知体系从而实现在教师的点拨下学生主动向科学概念靠近的过程。这也让学生对科学概念有了粗浅的认识。之后对科学概念进行规范、简洁、严谨表述来确立科学概念。学生初步形成科学概念之后，往往还不能及时掌握，还应引导学生整合、提炼，并对概念进行适度的迁移和活化才能让学生对科学概念有深刻的理解。比如在自由落体教学中存在的“重的物体比轻的物体下落的快”这一前概念，首先通过问题情景创设来暴露前概念，接着以相同质量的纸片与纸团来进行实验操作来实现学生的认知冲突，也可通过伽利略对两个不同质量的铁球下落快慢与两个铁球捆绑一起之后形成一个更大的铁球而进行的逻辑推理来实现学生的认知冲突。显而易见，前者效果更好。在学生认知冲突的基础上，通过对纸片和纸团下落影响的分析、不同质量粉笔的下落对比并逐渐递进到牛顿管的实验，让学生通过空气阻力对运动影响的分析来逐渐靠近科学概念。这种层层递进的实验及分析归纳，让学生逐步形成了科学概念。最后，为防止前概念的反复，利用问题情景让学生多次接触前概念，并通过前概念和科学概念的反复比较与剖析让科学概念得到持续性的巩固与强化。

针对学生普遍存在的前概念，在高中物理教学中既要看到其积极的一面，又要关注其消极的一面。我们要加以充分利用积极影响并通过认知的顺应与同化让其转变成科学的概念。针对负面的前概念我们应利用认知冲突策略，经过层层递进的引导将前概念向科学概念转变。

参考文献：

[1]黄树玲.消除物理前概念的不利影响[J].福建教育（中学版），2012，（10）：60-61.

[2]吕华荣.“质点”概念教学中的过程设计[J].中学物理教与学，2017，（1）：33-36.

作者简介：

陈海军，中教一级，江苏省苏州市张家港市沙洲中学。endprint