高中物理相异构想及其转变策略

刘晓乐

摘 要：研究表明，学生在接受正规的科学教育前，头脑中并非一片空白，而是已形成了他们对周围世界的看法和观点，其中一些看法、观点与科学概念是不相一致的。这些观念常常阻碍学生掌握高中物理科学的概念。相异构想是高中物理科学概念获得的主要障碍之一，转变相异构想是概念教学的关键。因此，本文主要阐述相异构想的特点及影响转变的因素，并提出相应的教学策略，以供参考。

关键词：相异构想；科学概念；教学策略

一、相异构想的概念及其特点

相异构想属于前概念（preconception）的一部分。学生在学习前由长期的日常经验形成的对事物和现象的看法和观念称为前概念。这些观念有些与科学的理解基本一致，有些理解与科学概念相违背。我们把后者称为错误概念（misconceptions）或相异概念（alternative conceptions）或相异构想（alternative frameworks）。学生的相异构想主要有以下特点。

（1）广泛性。学生在正式学习科学教育之前，对日常生活中大量的现象有自己特定的理解，这一理解包罗万象，广泛存在于不同领域、不同层次的学生中。

（2）自发性。学生头脑中的相异构想源于对大量的日常生活现象的观察和感知，这些经验在其大脑中逐渐深化发展，经过感觉、知觉、表象阶段最终形成概念。学生头脑中的相异构想完全是自发的，是凭借自己的感觉经验建构起来的。

（3）顽固性。相异构想含有学生对自然现象先入为主的印象，是学生自己的切身体验，且在学生头脑中已经长期形成，通过生活经验对其进行了强化。因此，学生头脑中的相异构想具有顽固性。

（4）隐蔽性。由于学生头脑中的相异构想是潜移默化形成的，在日常交往中表现不明显，只有在学习科学概念时才能联想到。

二、相异构想的转变策略

（1）了解学生的相异构想——实现相异构想转变的前提。教师首先应该在态度上关注学生学习科学概念之前存在的相异构想，从而了解学生头脑中存在的相异构想。教师应综合各种方法，全面把握学生的相异构想，在教学中做到有的放矢。

（2）引发学生的认知冲突——实现相异构想转变的动力。引发学生的认知冲突的策略有：第一，通过实验使学生产生认知冲突；第二，通过合作学习中学生的讨论与师生之间的对话引发认知冲突。不同学习者由于受多种条件的影响，对同一问题的认识有所不同，有的较全面，有的较片面；有的较深刻，有的完全错误。由于学生有不同的观点、认识，从而引发学生的认知冲突。相异构想转变过程中，丰富学生感性认识的主要途径是观察和实验，教师经常通过观察和实验来丰富学生的感性认识，运用实验来展示有关的科学现象和过程，可以使学生通过观察获得更丰富、更生动、更深刻、更能反映事物共同特征和本质特征的感性认识。

（3）促进学生概念知识的重构——实现相异构想转变的关键。从心理机制上看，学生相异构想的转变主要有两种，即同化和顺应。新学习的概念规律已不能为原有认知结构的模式所容纳，需要改变原有模式或另建新的模式。对于相异构想的转变，学生只有通过同化和顺应，实现原有的错误概念向科学概念转变。

（4）选择适宜的教学方法——实现相异构想转变的桥梁。教学方法的选择对于转变学生的相异构想非常重要。对于不同类型的相异构想教师应采取不同的教学方法，归纳起来有以下五种：第一，情景教学。教师设置一些问题情景，学生通过响应教师设置的情景来改变自己的想法，从而完成错误概念的转变；第二，类比教学。类比是一种思维方式，也是识别不同概念的共同点的过程，很多研究者已经应用这种方法对学生进行概念转变教学，并且取得了很好的效果；第三，变式和典型例证。概念变式是指对同一個概念从所有维度进行分析，揭示不同的描述方式间的内在联系。学生从本质上认识所学概念，避免对概念的孤立、机械的记忆。变式可提供大量包含某一物理概念的不同事例，包括正面的和反面的例子。

（5）加强思维方法训练——实现相异构想转变的必然步骤。在相异构想转变教学中，如果只向学生提供概念转变的感性材料，而不让学生参与思维加工活动，掌握建立科学概念的思维方法，虽然教师的概念转变的教学方法很好，但对学生来说，表面联系和本质联系、感性认识和理性认识、生活经验和科学概念仍然处于“分离状态”，对科学概念的认识只是肤浅、片面的，在解决实际问题时还会出现错误。

（6）强化概念的运用——实现相异构想转变的升华。学生刚刚发生概念转变后，科学概念和相异构想并存在脑海中，学生一次性理解科学概念是不符合认知规律的。学生要彻底转变相异构想，要在经过教师帮助转变以后，灵活运用科学概念，达到对概念的深化和活化，相异构想才能真正发生转变。endprint