职高物理教学中前概念处理再思考

孙福建

前概念在教学心理学中一般被认为是学生在日常生活中形成的，对身边发生的事物自发产生的朴素认识，这种认识往往来自于生活体验者的直接经验，以及自身追求事物关系的本能。当学生进入职高物理课堂之后，这些前概念有时会形成积极的影响，有时会形成消极的影响。对于前者，教者与学者都乐意见到，因此不需要做太多的文章，而后者则让教者烦心：怎么教多少遍学生还是这样的认识呢？学者闹心：怎么老师讲的和我感觉的不一样呢？因此，在职高物理教学实践中，对于如何克服前概念带来的消极影响，永远是物理同行要研究的重要命题。提出这个看法，一个重要原因是因为职高学生相对而言基础薄弱，错误的前概念相对更多。就职高物理教学而言，首先要研究哪些地方容易引发错误的前概念。笔者经过梳理，大体有下面这些。

一是生活中的直觉感受。以运动为例，运动恰恰是学生错误前概念比较多的地方。学习者在生活中见到的一些情形与现今的科学描述大相径庭，譬如重的物理与轻的物体下降一样快，这种情形在现实生活中恰恰是不容易看到的，相反，在生活看到的正是重的物体下落得快一些。例如，斜向上抛出的物体，在高中物理中被描述为斜抛运动，其轨迹是一个抛物线，而事实上很多学生认为这条轨迹是物体先斜着沿直线向上飞，然后沿竖直的直线下落。可能有的老师觉得只要加以适当地教授就行了，而事实上，这里有两个现实问题必须引起重视。一是关于落体的这些错误认识从古希腊时代被记录，直到现在的学生，他们令人吃惊地有着同样错误的前概念，这只是个偶然吗？二是教授科学知识真能迅速改变学生头脑中的错误前概念吗？研究表明，事实不是这样的。

二是前面的学习造成的一些错误的前概念。此中又分为两种情况。第一种是由于前面知识的学习要求所限，有些知识点不适宜讲得太深入、太全面。如摩擦力的影响因素，学生在初中阶段接受到的教育是：只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。而事实上，摩擦力的大小与速度的大小有密切关系，之所以起初不强调与速度的关系，是因为低速情况下速度对摩擦力的影响不大，算不上主要因素，但到了高中物理中某些探究型的题目中，就必须要考虑速度对摩擦力的影响。第二种情况是由于数学知识的影响，会给学生造成一些错误认识。比如数学公式中的正反比关系移植到物理当中时，容易造成一些错误认识。比如说学生容易认为速度与位移成正比，与时间成反比；学生易认为电阻与电压成正比，与电流成反比。

了解了前概念产生的原因之后，便可以对症下药。事实上，有过高中物理教学经验的老师都知道，对于第二种情况的错误前概念，还是比较好掌握的。例如，对于由于客观条件限制导致的只讲解了基本知识，造成的错误前概念，可以通过举例分析的方式化解。例如，摩擦力与速度到底有没有关系呢？教师可提供几个例子供学生思考分析：汽车速度加快后为什么油耗会增加？神舟号飞船为什么需要设隔热层？在这些例子的分析中，通过对比就可以得出摩擦与速度有关的结论。不过要注意的是，这一分析的过程一定要让学生来完成，否则仍然逃不出灌输的窠臼，学生不容易信服。而对于数学知识引起的错误前概念，教师可以通过反例来引导学生认识物理在以数学作为工具的同时，又与数学存在着是否要考虑现实的区别。

对于第一种情况，也就是因为直觉，因为生活经验造成的错误前概念需要职高物理同行需要付出更多的努力，要向伽利略学习实验智慧。众所周知，伽利略巧妙地通过将“重物和轻物连接起来”的实验智慧，形成了一个与“重物下落比轻物快”这一假设相矛盾的结论，使得“重物下落比轻物快”的结论自然被打破。当然，只有实验还是没用的，因为实验并不天然地让学生改变原来的错误概念，关键是要在实验的基础上辅以到位的解释，让学生自发地利用科学理论去改变自己原来的错误认识。

我们也可以到教学实践寻找一个类似的例子。例如，在牛顿第二运动定律的探究中，学生就存在不少的错误前概念。

之所以这么说，是因为每次在教授这一知识时，都需要让学生先猜想物体运动的加速度与哪些因素有关，学生的回答五花八门。为了防止学生的胡乱猜想，笔者提出明确的要求：猜想最好要说出猜想的理由。学生说出的影响因素一般有这样几个：物体自身的质量、物体受到的重力、物体受到的推力大小等。通过学生阐述猜想理由，可以知道学生头脑中是怎样想的，从而充分暴露学生有哪些错误前概念。

事实上，学生形成错误前概念的原因是非常复杂的，上文所说也只是九牛一毛。因此，要做到真正的对症下药其实并非难事，这就需要职高物理教师不断地注意分析学生，不断地积累有关经验。在此过程中，教师也要意识到改变学生前概念任务的艰巨性，因为学生的错误前概念往往根深蒂固，这就需要教师树立长期坚持的准备。对于同一种错误前概念，在第一次进行了系统矫正之后，以后每露出一次错误就要强化一次，因为这一知识学生是难以同化的，所以要努力在重复中让学生顺应正确的物理知识。

在诸多文献当中，物理教师研究前概念的文章比较多，同行们也要及时参考别人的研究成果，以期将前概念在职高物理教学中的积极作用发挥到最大，而将消极作用化解到最低。

（如皋市中等专业学校）