利用翻转课堂消除前概念对物理实际问题解决消极效应的策略研究

陈楠

摘 要： 初中生在学习物理的过程中，会根据自己的观察体验形成一些不正确的前概念，这些前概念会影响学生对实际问题的解决。教师通过翻转课堂教学模式，利用教学视频提供丰富的教学素材，挖掘前概念的形成原因和加强课前探究性实验的指导等策略，以有效消除前概念带来的消极效应。

关键词： 翻转课堂 前概念 初中物理

初中物理教学注重现象分析，出现的问题往往与实际生活联系非常紧密。然而学生面对这种类型的问题往往无从下手，又存在一定的前概念。前概念指的是学生在接受物理教育之前或者在物理学习过程中，通过自己的观察、体会形成的对各种物理现象、物理过程和物理概念的原有认识。这些概念往往和科学概念之间存在较大的差距，甚至完全相反。导致不能有效提取关键信息，形成对应的正确的物理模型，正确运用物理规律和概念，从而形成科学的解决方法和流程。由此可以看出，引导学生形成正确的前概念，或者打破原有的错误前概念，构建科学的概念，对学生物理学习、解决联系实际的问题非常重要。

一、利用教学微视频提供相关教学素材，引导学生形成正确的前概念。

八年级的学生接触到摩擦力的时候，往往会根据生活中的一些感性认识，从字面意思理解两种摩擦形式，以为运动的物体发生的是滑动摩擦，静止的物体发生的是静摩擦。一旦形成这样错误的前概念之后，在后续判断中，学生将难以形成科学的、正确的思路。如何才能避免这样的错误前概念的形成呢？教师可以在课堂教学之前，以教学微视频形式提供相关的教学素材，供学生学习和思考，抢在学生形成顽固的错误前概念之前，打破学生在日常生活中的错误认识，是有效消除前概念消极效应的有效策略之一。如摩擦形式判断问题中，教师在微视频中先对正确的概念进行解读，让学生理解何为滑动摩擦、何为静摩擦，区分的关键在于物体与接触面之间发生的是相对运动还是相对运动的趋势；然后通过一些典型实例让学生辨析，如擦黑板过程中，黑板和黑板擦受到的是什么摩擦？爬杆的运动员在爬杆过程中，运动员的手受到的是什么摩擦？通过对实例的分析，学生归纳发现，黑板受到的是滑动摩擦，爬杆的运动员在动，受到的却是静摩擦。通过微视频素材的引入和教师的引导，帮助学生形成正确的前概念。在这个过程中，保证学生在学习过程中的主体地位，发挥教师“导”的作用，学生的先学一方面有助于消除错误前概念给学生学习带来的困难，另一方面学生的反馈有助于教师在后续教学过程中调整教学进程，更好地促进学生学习方式调整。

二、挖掘错误前概念的成因，利用翻转课堂的教学模式激发学生的思维冲突。

重200N的物体在水平桌面上受到一个水平向右的20N的拉力，物体做匀速直线运动，物体受到的摩擦力为______N，如果拉力增加到40N时，物体受到的摩擦力为____N。有相当一部分学生面对这个问题的时候会认为第一次摩擦力是20N，而第二次摩擦力为40N。学生为什么会得出这个错误答案呢？这部分学生在静摩擦力的实例分析过程中，忽视对物体状态的分析过程，仅重视最终的结论部分，从而机械形成“F=f”的错误前概念。当情况发生改变之后，由于缺乏分析问题的能力，形成错误的答案。为了避免这样的错误前概念的形成，一方面在之前的静摩擦力教学过程中，教师要更注重学生对物体状态分析的训练，另一方面针对以上问题，提供两种不同的分析过程，分析过程一：因为静摩擦力始终等于拉力，摩擦力的大小随着拉力的变大而变大，所以第一次摩擦力为20N，第二次为40N；分析过程二：当拉力等于20N时，因为物体处于平衡状态，拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，而滑动摩擦力的大小只和压力的接触面粗糙程度有关，所以仅是增大拉力，压力和接触面粗糙程度没有发生变化的话，滑动摩擦力大小不变。布置学生在课前对两种分析过程进行辨析，哪一种分析是正确的，错误的分析过程错在哪里，正确的分析过程遵循一个怎样的科学过程。今后再遇到摩擦力大小的问题时，首先应该关注哪些问题。通过这些问题的抛出激发学生形成原有概念和新概念之间的冲突，从而重新审视原有知识体系和概念，对错误的概念进行修正，对正确的认识进行强化，对知识体系进行重新建构，从源头消除错误的前概念对后续学习的干扰。教师通过激发学生的思维冲突，促进学生主动参与学习，积极主动地思考，从而有效避免错误前概念的形成。

三、加强课前探究性实验指导，发挥前概念积极方面的影响。

摩擦力的方向问题一直是学生比较头大的问题，对于“相对于接触面的移动方向（移动趋势）”理解和应用都存在不小的困难。学生根据生活经验往往会产生摩擦力的方向和移动方向相反的错误前概念，进而发生错误。如果可以利用翻转课堂的教学模式，加强教师在课前对学生探究性实验的指导，形成正确的前概念可以达到事半功倍的效果。针对摩擦力的方向问题，教师在课前布置学生利用刷子模拟摩擦的过程，通过观察刷毛的形变方向，从而得出摩擦力的方向。物体A在水平桌面上向右活动，用刷子模拟水平桌面，观察到刷毛向右摆动，从而给A施加一个水平向左的作用力，这就是桌面对物体A的摩擦力。然后结合概念，A相对于桌面向右移动，判断出A所受的摩擦力水平向左；然后用刷子模拟A，用同样的方法观察水平面受到的摩擦力的方向。学生通过教师的科学指导，对探究性实验的观察，强化对概念的理解和记忆，形成正确的前概念，发挥前概念对后续学习的积极方面的效应，提高学生的学习效率。

四、结语

传统物理教学，物理问题数学化、文科化的倾向越来越明显，学生形成物理思维方法和学习方法的机械式倾向。学生从实际问题到抽象思维之间，由于前概念的影响，产生巨大的鸿沟，成为解决问题的一大障碍，教学中我们要深入了解学生解决问题的前概念，采取针对性策略，提高学生解决问题的能力。

参考文献：

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