陈帝昌
广西玉林市北流中学,广西 玉林 537400
摘要:前概念是中学物理中非常重要的要素,也是中学教育必须面对和解决的问题。“物理观念”是物理学科核心素养的基础,是物理概念和规律在思维上的升华,了解中学生物理前概念能够让物理概念教学有的放矢,有利于核心素养的培养。物理概念是物理知识基本的、重要组成部分,学生对物理概念的学习是物理学习的基础和关键,概念的掌握和理解程度将直接影响学生对其它物理知识的学习。传统的物理概念教学,教师总是有意无意的将学生的头脑当作一块“白板,通过填鸭式的讲授法把物理概念灌输给学生,而忽视了学生的主动建构的学习过程,同时也忽略了学生己有的前概念。
关键词:高中物理;前概念;物理观念
认知心理学家认为:“新知识总是停泊在旧知识的锚桩上”,在认知过程中部分之和是大于整体的,也就是说整体不仅包含部分还包含部分之间的关系。学生学习时,新知识一定会与旧知识有联系。没有学生在走进教室学习前是脑袋空空的,学生一切知识的学习都是建立在原有知识经验的基础上,所以教师在教学时,就不得不考虑到学生原有知识经验对学习新知的影响,这种在教学之前学生已形成的对事物、概念的看法和观念,我们称之为前概念。前概念有正确的,有错误的,也有不全面的。正确的前概念对学生形成科学概念有积极作用,而错误的前概念将严重影响科学概念的形成。
一、引起认知冲突以转化错误前概念
建构主义理论对概念转化的解释,要转化相异构想,首先就要引起学生的认知突出。认识发生论指出,个体在遇到原有的图式不能解释新刺激时,就要对原有的图式加以修改调整,以形成新的图式、达到新的平衡,这个过程叫做顺应。只有学生认识到自己的错误,才能改正错误。一旦学生碰到对前概念无法解释的现象,便会对前概念产生怀疑,由于不平衡的产生,学生对渴望和好奇新的概念,以寻求新的图式进行顺应从而达到新的平衡这是学生由错误前概念转向科学概念的一个有效途径。
二、创设情景以形成科学概念
学生的相异构想也大多来自于日常生活的感性认识,比如树叶比果子下落的慢就会认为轻物比重物下落的慢,所以想要改变学生脑海中顽固的错误概念也要在学生生活环境的情景中,增加学生的切实感受增加学生的感性认识,这样学生的印象会更深刻。大部分学生都觉得电磁学比力学更难学,一部分原因就是由于电磁学的一些例如“电场”“电势”等概念较为抽象模糊,学生在日常生活中接触不到,学生脑海中缺乏相应的情景,因此对这些概念的理解只能全凭主观臆断,所以说就更要注意创设适当的情景。
三、善于引用物理模型以修正前概念
(一)科学抽象
科学抽象是指面对复杂的现象或问题时,透过事物的表面现象,忽略非本质因素,抽取其中本质因素将问题复杂简化理想化的方法。这种方法有很强的现实意义,由于现实生活中的问题往往因素多,复杂性高,通过科学抽象就可以将现实问题进行理想化处理,是科学探究方法的一种。
(二)类比
类比法就是指在教学过程中,如果学习过的熟悉知识与未接触过的新知识在本质上有联系,那么就可以将二者进行比较,看二者还有没有其他方面的存在相似或类似的地方,是通过已知推未知的方法,这种方法也有利于知识的正向迁移。
(三)假设
物理学是一门可证真伪的学科,数学演绎和基本假设使物理学的两大基石,回顾物理学史我们会发现,众多的理论定律都是通过假设验证得出的,比如黑洞理论、牛顿的高山上抛物体不落的假想、伽利略的理想斜面实验、宇宙大爆炸学说等等。运用已知的事物做出假设,然后分析,最后解决问题得出结论的过程就是假设法建构模型。假设是一种科学思想,是一种实践思想,也是一种学习思路,在课堂教学时,教师要适当的引导学生学会运用假设的方法来解决物理问题。
(四)等效
当一个事物原理由于种种原因使得揭示其原理和本质较为困难时,等效思想就发挥了极大的作用。等效模型法就是将情况复杂的物理问题转化成简洁明了、易于理解的问题,前提是确保物理情景不变的情况下。
在物理教学中等效的思想无处不在,例如矢量的合成发则:力的合成、运动的合成等等用一个矢量的效果等效多个矢量的效果,再比如求串联、并联、混联电路的等效电阻,将所有分电阻放入一个黑箱看作一个总电阻,利用总电阻在电路中所起的作用等效所有分电阻共同对电路所起的作用。
四、教学设计多采用探究式教学
在传统的课堂教学中,应试教育思想根深蒂固,在课堂教学中多表现为教师的“一言堂”的灌输式教学,只注重课堂效率,不注重过程的探究。这就会使得学生知其然不知其所以然,头脑中原有的图式与新知识之间没有办法达到很好的平衡,对于结果也是死记硬背,不能灵活掌握。
探究式教学是指学生通过亲自设计实验,进行实验来证实自己的想法,从自主探究的过程中发现物理规律纠正了错误前概念,让学生参与到教学过程之中,在实验的探究中、在讨论物理思维的探究中发现的成就感、兴奋感,这种体验是其它学习方式难以体会到的。探究式教学能够有效地激发了学生的学习兴趣和动机。让学生自愿信服的转化错误前概念,接受新的科学概念。还能够使学生在探究交流过程中提高观察、表述、思维等能力,不仅教会学生学习的内容还教会学生如何学习,以后再碰到问题时具有独立思考的能力。
五、结语
由于错误前概念会对后面科学概念的学习造成严重影响,这就要求教师在教学过程中,首先要明确学生的错误前概念在哪,知道错误才能改正错误,前概念转化策略的第一步就是揭示学生的错误前概念。在学生的前概念暴露之后,再展现用原有概念无法解释的新的物理现象,这时学生原有图式无法同化,就会对原有图式产生不满,企图产生新的图式来顺应,因而前概念转化的第二步就是引起学生的认知冲突,为进一步修正错误前概念做铺垫。由于错误前概念都是源于学生的日常生活情景,所以想要修正错误前概念就要设置合适的情景,给学生适当的提示。最后就是在转变学生错误前概念教学设计时,提倡探究式教学方式,引导学生主动思考、自主探究。
参考文献:
[1]王文佳.高中物理力学前概念的转化策略研究[D] .洛阳:洛阳师范学院,2016.
[2]罗星凯,周中权.学生头脑中的前科学概念[J].江西师范大学学报,1991,15(4):10.