初中物理错误表象的成因与矫正办法初探——以“电流”概念的教学为例

谈 茜

(江苏省昆山市锦溪中学 215300)

在初中物理教学中，表象是一个重要概念，尽管当前对表象在物理教学中的作用的研究还没有那么热门，但不可否认的是，表象长期以来都是包括物理学科教学在内的多个学科的研究对象.所谓表象，通常是指思维加工的对象，是人对不在眼前的物体或事件的心理表征．人们可以通过表象从记忆中恢复或从描述中重建那些并不出现在眼前的事物．表象是记忆、想象的基础，是进行抽象思维的依据.在学生学习物理概念、规律以及物理问题解决的过程中．表象发挥着重要作用.在教学中我们发现，有时候学生会形成一些错误表象，这对学生理解概念会造成负面作用，因此在研究表象的过程中，对于这些错误表象的现象不可忽视，要想办法寻找矫正的策略.笔者在初中物理电学的相关知识的教学中，发现学生存在一些错误表象，而针对这些现象，笔者也在想办法寻找解决的办法，结果还是有所收获的，下面详细说明.

一、错误的物理表象是怎么形成的

物理表象则是指建立在物理现象感知过程的基础上,是感知过但又不在眼前的物理客体形象的一种影像.根据这样的解释可以发现，其实学生在物理学习中所形成的表象并不完全是自己亲眼看到或亲耳听到的事物在大脑中留下的印象，很多时候是视觉、听觉接受到信息之后，再经过自己的想象而形成的.在这里，想象是最容易出现问题的一个环节，如果想象错误，错误的表象可能就形成了.而从表象的角度切入，去寻找学生建构物理概念出现错误的原因，可能也算是对症下药的.

在“电流”相关知识的教学中，笔者发现，通常情况下教师在讲简单电路的时候，就会有意无意地渗透电流的概念，比如说向学生解释为什么简单电路的开关闭合之后灯泡会亮呢？是因为有电经过了灯泡——这里所说的电，实际上就后面的电流，而“经过”这个词，则更是强化了学生大脑当中“电”是“流动”的这一印象，这个印象实际上就是学生对电流最初的表象.

通常情况下，这个时候的表象还是有点模糊的，但这个模糊其实却又错误的表象，后面又会得到强化.例如在讲串、并联电路的时候，教师还是会利用学生思维中这种最原始的表象来解释部分现象，而到了某些时候，这些错误的表象就会暴露出来.记得有一次笔者在教串联电路的时候，随口问了一个问题：在串联电路中如果闭合开关，那两个灯泡哪个先亮呢？结果学生不约而同地说某某灯先亮，而当笔者百思不得其解而问学生的时候，他们的理由是“因为这个灯泡靠近电源的正极”.笔者一瞬间就明白了：他们认为电是从电源的正极出来的，然后依次经过两个灯泡而使灯泡发光，由于其中一个灯泡靠近正极，电是先经过它的，因此它先发光.

于是问题就弄明白了，学生大脑中的电流表象原来像流动的水一样，是要依次经过用电器的.既然是依次经过，那电灯泡的亮暗就肯定有先后顺序了……进一步分析可以发现，这个错误表象其实是学生在教师的暗示之下通过自己的想像形成的.而且根据笔者的经验，其实很多教师都会遇到这样的问题，这说明这个错误表象的形成具有普遍性.

二、怎样矫正学生的错误物理表象

那么，怎样矫正学生的这些错误表象呢？应当说从传统教学的角度来看，还是有困难的.因为在学生没有正式学习电流的概念的时候，教师只能用“电路中有电”“灯泡通电”“电通过灯泡”这样的通俗的语言去帮学生建立电流的初步概念，以促进学生理解通路、断路、短路等更为基本的概念.而且这个时候用过于正式的电流定义去解释这些现象，效果反而会适得其反，学生反而未必弄得明白原本能够很简单就说清楚的事情.

因此笔者的观点是，学生的错误表象形成并不可怕，只要在恰当的时候帮学生矫正就行了.当然根据笔者的经验，这里可能需要对教材中的一些次序进行调整，例如将电荷、电流的定义前置等.当然也可以设置、保留疑问，让学生到相应的时候重新建构电流的表象.笔者采取的是后一种策略，具体做法分为两步：

第一步，通过实验现象来证明学生的原有表象是错误的.

在学生形成了错误的电流表象之后，笔者让学生观察一个实验现象，即连接一个串联或并联电路(开关在干路)，然后通过通、断串联电路或并联电路中干路的开关，让学生观察两个灯泡是不是同时亮起，同时熄灭的.而当学生观察到这个现象之后，就会发现事实与他们的想像不符.这个时候实际上学生还并不会完全接受实验现象，他们认为有可能是间隔时间太短，因而人眼分辨不出来.对于学生的这一想像或者说逻辑，教师要接受，并留到以后正确表象建立之后再解释.

第二步，通过正确的解释或类比帮学生建立正确的表象.

在明确了串联电路中的灯泡同时亮起、同时熄灭之后，可以跟学生强化一下问题或者说冲突：我们原本认为灯泡的亮灭是有先后之分的，但实际上看到的现象却与此相反.或许我们暂时还无法想像其中的原因是什么，甚至不愿意接受现实，但总有一天我们会信服的……(停留片刻之后)这一天就是我们学习“电流”概念的那一天.

到了学习电流的时候，先帮学生建立电路中有电荷的概念(对于某些版本的教材而言，这是个顺序调整)，告诉学生导线当中、灯泡的钨丝当中原来就是有正电荷的(不强调电子的自由移动)，只不过它们是杂乱无章的运动，而电路开关闭合的那一刻，这些电荷会同时得到一个指令，即从正极向负极移动，于是就形成了电流.事实证明，此时用现代教学手段展示相应的动画，学生是可以建立正确的电流表象的.

因此，矫正错误表象的策略实际上就是用新的解释去解释新的现象，用现代教学手段帮学生建构正确表象.如此，正确表象就可以顺利建立.

三、基于表象实现有效的物理教学

在初中物理教学中，有很多知识的教学都依赖于表象，比如说“现象篇”的内容，原本就需要表象支撑，如学习物态变化，学生大脑中必须有固、液、气三态的特征以及相关的具体例子，才能准确、迅速地判断物态变化的名称(学生其实经常出错)；再比如说一些抽象的物理概念，如电流、磁场、内能等，都需要想象表象的支撑，让学生通过想像，将抽象的概念形象化，将抽象的事物具体化，那是符合初中学生的认知规律的，而有了表象的支撑，有效的物理课堂教学也就实现了.

总之，在初中物理教学中，教师要善于利用表象，如果遇到学生形成了错误表象，就需要寻找教学契机，以帮学生矫正这些错误表象，从而让正确的表象更多的占据学生的大脑，以支撑物理有效教学.