浅谈前概念对初中物理教学的影响及应对策略
2016-10-08周佳蕊王永成
周佳蕊 王永成
初中物理教学不能无视学生的生活经验,背离认知规律,从外部盲目地装进新知识,而要将学生现有的知识作为新知识的生长点,引导学生在原有认识的基础上,建立新的知识体系.在教学中,学生首先接受的是通过感官接触到的东西,由于知识的应用有其应用范围和限度,也就造成了正确或错误的前概念.
1关于前概念
在闫金铎教授的《中学物理教学概论》一书中对前概念有明确的说明,那就是“学生在正式学习有关的物理知识之前,头脑中已存在着一定的原有认识和该认识赖以存在的思维方式,我们统称为前概念,它们在很大程度上决定着学生对新知识的理解.”初中学生的前概念主要来源于对生活中所接触的物理现象和对事物的认知,根据他们的生活经验存在于他们潜意识中的一种认识.
2前概念的特点
通过对前概念的分析,不同理论观点虽然不一致,但在以下几个典型特点上达成共识.
2.1自发性
初中生的前概念主要来源于幼儿班和小学所学的内容,还包括对日常生活的观察,这些经验经过感觉、知觉、表象等阶段形成了自己的概念体系,这些概念完全是他们自发性的,根据自己的认知建构的概念体系.
2.2顽固性
概念的形成是一个漫长的过程,一旦在头脑中形成了,就不易改变,学习者会对其深信不疑,对于新知识的学习就会产生障碍.
2.3普遍存在性
从孩子呱呱坠地那一刻起,就对这个五彩缤纷的世界就产生了认识,对于初中学生来说,已经积累了10多年的生活经验.每一位学生对物理知识都有着各种各样的理解,他们知道水中的倒影、七色的彩虹、“弯折”的筷子等等,不断地丰富着对这个世界的认识,所以说前概念普遍存在.
2.4无意识性
在做题的过程中,学生会想当然地认为自己做对了,可结果却恰恰相反,其实是头脑中错误的前概念在起作用.例如,学生认为对物体施加力的作用它才会运动,不施加力则不会运动,也就是说学生无意识地认为力是维持物体运动状态的原因.
2.5层次性
学生对物理概念的理解总是以他们自己的知识基础为背景,对于相同的问题,不同的学生会给出不同的解释,这就暴露出了他们之间前概念的差异,学习好的学生提出的问题会更加深奥,表现出前概念具有层次性.
3前概念对初中物理教学的影响
3.1有利影响
目前教育界大多认为前概念给教学带来的都是消极影响, 这可能仅仅是前概念的某一个方面的影响或者是大量前概念中少部分概念的迷惑,尽管有些想法是错误的,偏离科学轨道的,但它们对知识的学习仍然具有现实意义.
前概念有利于知识的正向迁移.相关的例子有很多,例如学生在坐火车时看着穿外的火车会以为自己乘坐的火车开了,再看窗外的站台会发现其实自己乘坐的火车并没有动,而是对面的火车在动,这就为参照物的学习奠定了基础,明白了选取不同的参照物结果也会不同.在乘坐汽车的时候,当汽车突然停止时,我们的身体会向前倾倒,当汽车突然提速时,我们的身体又会向后倾倒,这些生活中的经验为后面的牛顿第一定律的学习打下基础.
前概念有利于激发学生的兴趣.大量的研究发现,前概念会在很大程度上影响着学生的学习兴趣,每当在新概念学习中联想到已有被认可的经验时,学生就会十分欣喜,表现出兴奋,甚至跃跃欲试,这些前概念正是学习新知识的基础,例如“纸锅”烧水,学生对这些现象的好奇再一次激发了学生的兴趣.
前概念有利于知识的同化.学生已经积累了十多年的物理知识,例如学生知道在水深的地方潜水要换上厚重的潜水服,这是因为液体压强随着深度的增加而增加,所以只需将新学的概念纳入到已有的知识体系中即可.
3.2不利影响
首先,前概念会阻碍概念的重建.
例如,在打鸡蛋时,当鸡蛋与铁锅相碰时,鸡蛋碎了,下列说法正确的是
A.鸡蛋受到铁锅的力大于铁锅受到鸡蛋的力
B.鸡蛋受到铁锅的力等于铁锅受到鸡蛋的力
C.鸡蛋没有受到铁锅的力,铁锅却受到鸡蛋的力
D.鸡蛋受到铁锅的力,铁锅并没有受到鸡蛋的力
学生的观点大多数是铁锅比鸡蛋硬,硬度大的物体产生的力也大,并认为想要产生较大的力就要用较重的物体,并认为拳头硬的人打出拳的力气才大.学生很容易从不同受力“效果”判断力的大小,因此当效果不同时,就容易产生力的大小也不同的认识,说明学生思维的特点是比较简单化的,这就对概念的重建造成了阻碍.
3.2.1前概念会引发概念的负向迁移
负迁移指的是一种学习活动对另一种学习活动的阻碍作用,也就是影响新概念的学习,在教学中,一些错误信息大量传播,就会误导学生,阻碍正确知识的学习.例如认为,人眼能看到物体是由于物体发出的光射到人的眼睛中;在拔河比赛中谁的力气大谁就会赢;空气是没有质量的等等,这些前概念都会对新概念的学习造成一定的负面影响.
3.2.2前概念会影响思维方法
初中学生在物理题的运算中总是爱用数学中的方法,不联系实际,对于ρ=m/v这个公式来说,学生会熟练地运用数学中正反比的概念来判断,简单地认为,当质量一定时,密度与质量成反比,却忽视了密度是物质的一种特性,不会随着体积的变大而变小.
3.2.3前概念会导致以偏概全
以偏概全可以用“坐井观天”来形容.例如认为,只有浸在水里的物体才会有浮力的作用,热气球却不受浮力;系安全带是为了减小惯性;凸透镜成的像都是实像等等,这些都是不全面的想法.
4针对前概念所采取的教学策略
前概念既然普遍存在于学生的大脑中,就要通过有效的教学策略来正确的疏导.了解哪些前概念会对初中生物理的学习产生影响,教师在教学中应该以学生的前概念为“资源”,对正确的前概念加以同化或顺应,对于有误的前概念要分析它的产生原因和会引发的后果,帮助学生转变原有的错误前概念和相关认识,这样有利于课堂教学效率的提高.
4.1充分运用生活中有利的前概念
4.1.1通过前概念,强化物理知识
在学生的头脑中,许多物理概念都是正确的,但总是模棱两可,这就需要教师这一角色来不断强化学生头脑中正确的前概念,用清晰的语言着重解释物理前概念,可以使学生的思维更加清晰,从而强化物理概念,加深对正确概念的理解.
4.1.2通过实验教学,增加感官体验
由于物理实验的新奇有趣,便会激起学生强烈的学习兴趣和好奇心,通过多种感官来增强感性认识,初中物理学习中有很多物理科学概念的转化必须通过实验来实现,教师不仅要做教材中的实验,还要做一些有关前概念的实验,帮助学生走出前概念的误区.
4.1.3合理利用生活实例,同化所学知识
物理知识的形成来源于人们对自然现象的感悟,更来源于人们对生活中方方面面的观察和思考,初中之前学生已经积累了大量的生活经验,例如我们在乘坐火车时需要站在安全线以外的位置候车,这就和《流体压强与流速的关系》一节的教学有关,教师要充分利用好这些经验,来实现概念的同化.
4.2灵活转化生活中错误的前概念
4.2.1重视提问教学,展露前概念
提问教学可以暴露出学生的前概念,使学生形成认知冲突,在教师提出的正确概念和科学观点并加以解释后,使学生明白自己观点中的纰漏,向学生分析物理前概念,学生对物理概念的理解更加透彻,学生不仅知道这是什么,还知道其原因,物理概念在头脑中更加清晰,印象也就更加深刻,促使学生抛弃错误的认识.
4.2.2引发认知冲突,增加学习动力
认知冲突是指当个体意识到个人认知结构与环境或是个人认知结构内部不同成分之间的不一致所形成的状态.教师可以运用多种方式来引发认知冲突,使学生具有最集中的注意力,充分利用这个优势,教师就可以让错误前概念转化为源源不断的学习动力.
4.2.3互相协作学习,完成概念转变
通过学生之间的合作和交流,或者在老师的带领下通过合作学习,可以有效地增进知识,交换想法,进而解开疑问,可使他们了解彼此的见解,了解那些不同观点的基础,有利于知识的迁移,共同讨论可以使学生的认识和思路暴露出来,有利于培养学生的语言表达能力.