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初中物理教学中纠正错误前概念的实践研究

2014-04-29梁映华

中国科教创新导刊 2014年12期
关键词:实验法前概念比较法

梁映华

摘 要:物理概念是物理教学中的重要内容,它是同一类物理现象的共性在人脑中的概括和抽象的反映,它既具有一般概念的共性,又具有自身特征。而前概念则是指人在日常生活中通过经验性积累形成的一种概念,在物理学习中有正迁移和负迁移作用。笔者就初中物理教育为例,探讨如何纠正学生的错误前概念,提高教学效果。

关键词:初中物理 前概念 比较法 实验法

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)04(c)-0038-01

初中生年纪尚小,还未形成严密的辩证思维,知识水平低,思维的独立性和批判性不成熟,看问题容易片面化,很容易被事物的表面现象迷惑,看不清事物本质,进而也就产生错误的前概念。由于这些错误的前概念是在人们长期的日常积累中逐渐形成的,因此在人们的思想中根深蒂固,很难动摇,不利于学生物理学习,是初中物理教学效果低的主要原因。当然,物理前概念也有正确的前概念,正确的前概念有利于学生学习,促进学生提高学习兴趣,进而提高学习效果。那么,物理教师就必须纠正学生的错误前概念,促进学生建构科学的物理概念,提高学习兴趣,在物理学习中感受快乐。

在实际教学中,教师应如何纠正学生的错误前概念,可以采用如下做法。

1 了解学生的错误前概念状况

上新课之前进行前概念调查,可以采用问卷法和访谈法调查学生的前概念掌握情况,了解学生的物理认知结构。这是教师纠正学生错误前概念的第一步,是教师采取正确纠正方法的前提条件。了解错误前概念有哪些,其中的错误点在哪里等。

比如说,在讲述浮力知识前,先在班级里进行问卷调查和访谈。就物体漂浮在水面的原因调查发现,有接近一半的学生认为原因是物体的浮力大,有45%左右的学生认为物体密度比水的密度小,进而就导致物体漂浮在水面上。

在浮力大小的调查中,大部分学生认为物体露在水面上的部分越多,物体的浮力也就越大,只有15%左右的学生认为无论物体露在水面的部分是多少,其浮力都是一样的。而这一调查结果表明多数学生无法将物理知识运用到具体情境中,无法将物体的漂浮状态和平衡状态联系起来思考问题。

在悬浮知识的调查中,有60%左右的学生认为悬浮是可能的,还有30%左右的学生认为悬浮是不可能的。其中,认为悬浮可能的学生中又有40%左右的学生认为物体之所以悬浮于液体中,是因为受到了一定的外力作用,有45%左右的学生则认为物体的密度与液体的密度相等。这一调查结果表明,有40%左右的学生对悬浮现象持有怀疑态度。

由此可见,在浮力知识的理解上,学生的理解较为片面、简单,没有考虑到物体的重力、浮力、体积、密度等因素的共同影响。了解学生的前概念状况之后就开始采取针对性措施纠正学生的错误前概念,提高教学效果。

2 实验法,以引发学生的概念冲突

实验法是最为常见的一种验证真伪的方法,有助于引导学生去辨别自己的前概念,激发学生的学习兴趣,促进学生建构正确的前概念。

设计一个简单的浮力实验,让学生自己去体验物理现象。比如说:准备盛水的水槽、带盖的小玻璃瓶、小泡沫块、苹果、橡皮泥以及各种小物件。让学生自己将这些小物件沉浸到水槽中,并观察物体的上浮、下沉等现象。然后再讨论这样几个问题:(1)为什么有的物体下沉了,有的物体上浮了,原因是什么?(2)物体受到的浮力与其沉浮有什么关系?

在这个简单的浮力实验中,学生发现:尽管苹果比橡皮泥要重,但是苹果上浮了,橡皮泥却下沉了,由此可见,之前认为的物体重下沉、物体轻上浮是错误的。另外,带盖的小玻璃瓶中装大部分的水之后依然会下沉,它是空心的;而苹果是实心的,却上浮,可见:物体的沉浮与物体的空心实心没有关系。再说到浮力大小上,装有较多水的小玻璃瓶体积比小泡沫块大,受到的浮力也大,但是小玻璃瓶下沉了,而小泡沫块却上浮了,所以说,浮力大小不是影响物体沉浮的唯一因素。

通过这样一个简单的浮力实验,引发学生的概念冲突,让学生以前的认知产生失衡状况,并促使学生自动纠正错误前概念,学会用实验去探知新知识,提高教学效果。

3 比较法,以建构正确的物理概念

比较法能让学生认识到事物之间的本质区别,让学生对物理概念有更深刻、全面的把握,促进学生建构正确的物理概念。比如说,在“重力”和“压力”这两个概念上,学生往往看到这两者的共同点,了解两者都是物体与物体相互作用,但是忽视了两者的区别,重力是因地球吸引而使物体受到的力,压力是垂直作用在物体表面上的力。再比如说:作用力与反作用力、热能与内能等概念的异同点。通过实验让学生了解到不同概念之间的区别和相同点,促进学生建构正确的物理概念。

因此,在教学活动中,教师要善用不同物体之间的异同点进行比较,全方位向学生讲述物体的性质和特征,促进学生建构正确物理概念。在某一概念的解释上,首先设计出多种学生日常生活中常见的物理现象和物理问题,并让学生自己去解决这些物理问题,最后再让学生对这些物理问题中涉及到的物理概念进行总结分析,发现他们的共同点和区别,避免知识负迁移现象的出现。

4 教学反思,以巩固学生的物理概念

每一章教学结束后都进行一次测验,检验学生概念掌握情况。测验后一周左右再进行一次与上次测验题目一模一样的测验,分析这两次测验结果,挖掘学生还没有掌握透彻的地方,找出学生两次犯错误的题目和内容,并进行针对性教学和个别教学,使所有学生都能掌握所有知识,巩固物理概念。

在浮力知识的测验调查中发现:就物体上浮的原因这一内容在测验前进行的前概念调查中有将近45%的学生回答正确,但是在第一次测验中却发现这一内容回答正确的学生仅为20%左右,这充分体现出错误前概念的转化是非常艰难的过程,而前概念调查中有部分学生对物体上浮原因是持有怀疑态度的,他们并不知道物体上浮的原因是什么。经过一周的学习之后再进行第二次测验,发现该内容的正确率达到了90%左右,这体现出学生的错误前概念转化是循序渐进的,需要教师一步步进行,在学习新知识的过程中复习旧知识,提高教学效果。

5 结语

初中物理是初中生的一门主要学科,而学生的错误前概念对学生的学习产生负面迁移影响。物理教师则应根据学生的特点设计出科学的教学方法,采用多种方法和策略纠正学生的错误前概念,促进学生对物理概念有更全面、深刻的掌握,建构正确的物理概念,提高教学效果。

参考文献

[1] 刘胜华.物理教学中转变前概念、建构科学概念的策略[J].物理教師,2009(8):9-12.

[2] 韩光军.初中物理教学纠正错误前概念的实践探索[J].读与写(上,下旬),2013(21).

[3] 白孝忠.初中物理教学中纠正错误前概念的实践研究[J].教学与管理:中学版,2013(5).

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