卢菲菲
浙江省磐安中学 浙江省金华市 322300
学生的认知思维，在学生学习过程中起着重要的作用，特别是认知思维结构中的前学科观念，对学生各学科的学习的影响很大。所谓前科学观念，就是学生在接受各科学习教育之前，通过自己的观察，体验与思考，对各种自然现象、社会现象与变化过程的理解和认识。有些前学科观念是正确的，这对学生在中学学习中形成概念和掌握规律是很有利的；有些前学科观念是片面的，甚至是错误的，处理不好，可能成为学生学习过程中的认知障碍；有时有些前学科观念是一片空白，这就使得学生不容易在头脑中形成准确和清晰的表象，从而较难进一步完成各科学习。
二、防治策略
在课堂教学中注意了解学生的前学科观念是很重要的。在教学中，学生原有的观念是我们教学的一个出发点，也是教学的基础。在具体的教学中，教学内容，可以分为三类，一是学生头脑中有前学科观念，且前学科观念基本上是正确的，如密度、单摆；二是学生头脑中有前学科观念，但前学科观念是错误的，如牛一定律，浮力，落体问题等；三是学生头脑中没有前学科观念，如光的波粒二象性、电场、重核裂变和轻核聚变等。对于不同类型的问题，我们要采用不同的教学策略。
1．前学科观念基本上是正确的内容的教学策略——同化
所谓同化，就是外来的刺激物能够纳入到原有的图式（一种可以重复的，具有结构的思维模式）之中，这样的认知过程叫同化。
那些正确的前学科观念犹如概念的半成品，只需经过正确的思维加工就可形成概念。因此，在多数情况下，教师正是以学生已有的前学科观念作基础，引导学生逐步形成概念、掌握规律的。如物理学中力的概念就是在“推、拉、提、压”等观念的基础上形成的。
案例如下：
举例：工人 推 小车 有推的作用
牛 拉 犁 有拉的作用
手 提 水桶 有提的作用
书 压 桌面 有压的作用
演示：磁铁 吸引 铁块 有吸引的作用
磁铁 排斥 磁铁 有排斥的作用
归纳：物体 对 物体 有力的作用
所以力是物体对物体的作用。
我们在采用同化策略指导学生学习的过程中，要注意帮助学生通过变式辨析，搞清新、旧概念之间的联系，通过发散训练，掌握新概念的内涵与外延。
2．前学科观念是错误的内容的教学策略——顺应
所谓顺应，即原有的图式不能同化新的刺激时，采用彻底修改原有的图式，或重建新的图式的教学策略，即为顺应。
当前学科观念是错误时，必然要阻碍学生新的学科知识的学习，这时，我们就要帮助学生彻底修改原有的图式。具体策略为：通过演示实验、逻辑论证，充分暴露学生的前学科观念，使学生发生强烈的认知冲突，从而使学生达到彻底抛弃前学科观念的目的。
例如：学生物理学习时常常认为“力是使物体运动的原因”，“物体受力越大，速度越大”。这当然是错误的，力应该是使物体运动状态发生变化的原因，但是要真正从观念上彻底纠正这个错误却很不容易，原因在于学生得到这个经验是有大量“事实”作基础的。如：车不推不动，树枝不吹不摇、犁不拉不动。推了、吹了、拉了，就都动了，不推、不吹、不拉，这些物体就会停下来。事实上，观察到的这些都是局部现象、表面现象。我们分析学生的认识过程，有两点错误：一是分析物体的受力情况时，只考虑了推、吹、拉的动力，忽略了空气和摩擦阻力。二是没有仔细分析物体运动的全过程。车由静变动，是一个速度不断变大的过程，而学生只看到了由静变动，没有觉察到速度大小变化（目测时也确实很难区别）；车由动变静，也是一个速度由大变小的过程。这些都说明力是运动状态变化的原因。我们在教学过程中，可以在上述分析的基础上，配合对比演示实验，帮助学生充分认识到这一过程，演示过程，要充分暴露学生的前物理观念的错误，使之能彻底扬弃它们。
3．完全没有前学科观念的内容的教学策略——直观教学
学生头脑中原有的认知结构中没有相应的前学科观念，不能同化新知识。例如物理学中“电势”的概念，学生很难理解，因为他们头脑中没有“势”这一观念，不知道什么是“势”。再如，用光的波动说和粒子说解释光电效应，光和物体是怎样作用的？学生看不见，没有这方面的知识，无法去体会。对这样抽象的问题，我们只有采用直观教学的策略，帮助学生对要求学习的内容有一个具体形象的感知，从而先形成正确的表象，再重新建立一个认知图式。直观教学策略的方式有：演示实验、多媒体模拟实验、板图、实物投影。除此之外，还有一个重要方式是类比。例如“电势”这一概念的教学，我们可以先设计一个实验，使学生充分感知到电场力对带电小球做功，可以使小球的动能发生变化（如图所示）。由于学生头脑中已有能量守恒的观念，他们就可以从电场力对小球做功，认识到一定有一种能量转化成了小球的动能，教师在这一基础上，可以类比重力势能的概念，让学生建立电势能的概念。在学生接受电势能的概念之后，再用“高度”类比“电势”，从而帮助学生在头脑中建立起一个全新的概念。
课堂教学常需要通过一系列演示实验，帮助学生获得真实丰满的认知体验，建立一个正确的认知图式，从而实施物理教学的有效策略——直观教学。