人教版八年级物理《运动和力》学生前概念的分析与对策

◎罗志强

每当讲到《运动和力》时，总有一个问题不时困扰着我：有些知识点，学生在课堂上似乎听明白了，而在解题时，他们仍沿用未学之前的原有观念去理解并解答。这个问题一直困扰着我，在2017年学校组织的北京大学进修学习的过程中首次接触到了“前概念”，困惑已久的问题终于得到了指引，并用学到的知识在日常的教学实践中摸索出了一些针对学生错误前概念的对策。

一、前概念概述

前概念的定义：影响物理学习的因素是多方面的，其中前概念是一个重要影响因素。前概念研究兴起于20世纪70年代的西方科学教育领域，前概念即学生在接受正规的科学教育之前形成的概念、想法或信念等，这些常常与学生日常直觉经验相联系，其中有些是对客观世界的朴素观念，有些则与科学概念相悖。

物理错误前概念的成因：物理错误前概念的产生的原因很多，如：先入为主的日常生活经验；知识的负迁移和已有概念的局限；进行不当的类比等。我认为最主要的原因是由于日常生活经验和科学概念之间的差异造成的。科学概念中，有一部分起初也是来自生活经验，但科学概念的形成一般都经过了历史的考验，已经形成了社会共识，并以固定的内涵和外延确定下来。学生的生活经验只是个别经验，并没有经过去伪存真、去表及里、总结概括等步骤的加工处理，所以生活经验具有单一性、偶然性甚至是错觉，与科学概念相比存在差异，这种差异就是错误前概念的成因之一。例如：在火车中如果我们只看对面一辆火车，就有可能会判断我们乘坐的火车已经开动了；但如果我们再看一下站台，就可能发现不是我们乘坐的火车开动了，而是对面的火车开了，这就是由于视觉错误造成的，这种错觉形成的生活经验就会产生错误的前概念。

二、《运动和力》学生前概念分析与对策

1.前概念一：物体运动是由于受到了力的作用 成因分析：学生从出生开始就与人和周围环境发生作用，从与社会和环境的相互作用中经过自己的体验形成了对周围世界中各种现象的认知图式。而这些在生活中所构建的前概念的认知往往要比接受正规的物理教育要早。学生在日常生活中体验到：当用力推动物体时，物体就运动；当停止用力时，物体就停下来。因此，就得到了“物体运动是由于受到了力的作用”的结论。

所涉及的知识点：力是改变物体运动状态的原因。物体运动状态改变一定受到了力，但物体运动状态不需要力来维持。

对策：物理概念不同于直觉，它反映了事物的本质和内部联系。可以运用物理学史，展示牛顿第一定律形成的前因后果、来龙去脉，培养学生的科学思想方法，从而纠正学生这一前概念。

2.前概念二：物体受力运动状态一定发生改变 成因分析：在日常生活中，学生认为只要给物体一个力，物体就会由静止变为运动，或由运动变为静止，从而认为物体受力运动状态一定发生改变。

所涉及的知识点：物体受力不一定改变物体的运动状态。因为受力也包含受包括受平衡力，此时运动状态就不会发生改变。

对策：可以运用知识建模进行纠正，引导学生将力与运动的关系和各个相关知识点做成知识网络模型图，这是一个知识间逻辑关系分析的过程，可以优化学生认知结构，便于知识的储存和提取。

3.前概念三：物体速度越大，惯性越大 成因分析：学生在乘车时发现：高速行驶的汽车刹车后，要滑行很长的距离才能停下来。造成此前概念的原因在于学生的感性认识和理性认识、生活经验和科学概念仍处在分离的状态。

所涉及的知识点：惯性大小和速度无关。惯性大小只跟质量有关。

对策：可以运用归谬法进行纠正。继续按学生的思路进行推理，速度越大惯性越大，那么，静止的物体岂不是没有惯性？这一结论与一切物体都具有惯性的知识相矛盾，从而引发学生思考，教师再引导学生进行分析，进而抽象概括出事物的本质。

4.前概念四：桌子没推动是因为摩擦力太大，大于人对桌子的推力

成因分析：根据自己的生活经验想当然得出结论，没有用物理规律分析问题。在学生看来，摩擦力是阻碍物体运动的力，故由于这种阻力太大，并大于人对桌子的推力，故没有推动桌子。

所涉及的知识点：水平推力推桌子，桌子没有被推动，此时的静摩擦力摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等。

对策：可以采用归谬法，结合师生对话暴露学生认知缺陷，使学生主动建构思维结构。在学生得出桌子没推动是因为摩擦力大于推力，教师可以顺着学生的思路，继续追问：既然摩擦力大于推力，根据力和运动的关系分析一下，桌子应处于什么状态？此时学生就会发现推理与事实发生矛盾，就会尝试摒弃原有的想当然的结论，重新用相关的物理知识与方法解决问题，使学生对静摩擦力的认识由经验水平提升到科学概念水平。

三、针对学生前概念教学的作用

新课程要求教师不再是单纯的教书匠，而是教育教学的研究者，教师应该有收集和处理信息的能力，并且将所得到的信息科学地整合到教学中去。这就要求教师自己首先要认识到前概念对学生学习的影响，要在一切可能的条件下努力了解学生的前概念，要在教学中以学生原有的前概念为出发点，对正确的前概念加以巩固和提高，进而使学生形成科学概念。本文仅总结了初中物理人教版教材第八章《运动和力》中主要知识点中涉及的前概念，分析了它们产生的原因，给出了如何引导到正确概念上的方法，这些具体的工作将有助于指导初中物理教学。随着我国素质教育改革的深入推进，使得教师不得不采取新的教学策略来进行教学；随着前概念在物理学科中的应用，前概念教学所展现出的正面作用，必将在以后的日子里对我国的物理教学产生重大的影响！

［1］严丽，韩宝玉，金毅，桑芝芳.国内外“力与运动”前概念研究概述及对教学启示［J］.物理教学，2014（03）：12—14