浅谈如何克服错误前概念对物理教学的不利影响

摘要：错误前概念是物理教学中非常常见的一种现象，它对物理学习有很多不利的影响。本文从错误前概念的产生途径入手，结合物理教学实践，指出克服前概念对物理学习的不利影响的有效方法，从而提高课堂教学效率和学生的认知水平。

关键词：错误前概念；物理教学实践；克服错误前概念的不利影响

所谓前概念，是泛指学生在大脑里面已有的认知和概念，又称之谓相异构想和民间概念。它具有先入为主，范围广泛，根深蒂固，矛盾性等特点。这些前概念有错误的，也有正确的。正确的前概念能够加速认知速度，提高学习效率。错误的前概念运用到物理学习中，会导致对物理现象错误理解，得出错误的结论，对物理教学有非常不利的影响。

一、 “错误前概念”的产生途径

错误前概念往往来自自己的生活经验，凭感官对现象进行直观解释，这些解释往往停留在感性认知的水平上，缺乏严格的推理和实验验证，有时他们借用表面类似的现象对事物进行解释。例如关于力的问题，有的人认为身体越强壮，力气就越大；或者是男生的力气大，女生的力气小。再如牛顿第三定律中类似“马拉车”的问题，部分学生总认为“马对车有拉力，车对马没有拉力”或者“马对车的拉力大于车对马的拉力”，等等。

知识负迁移和认知局限也会使学生产生错误前概念，由于错误前概念是在生活中无意间形成的，因此它们是不完整的，零零碎碎的，而且在生成和发展中常常自相矛盾。同时他们也在潜意识中运用以前的相互矛盾的知识去推理其他的物理概念，得出的可能就是错误的概念。例如数学是学习和研究物理学的重要工具，但物理学不同于数学，物理学更重要的是物理事实、物理本质和物理关系。学生由于从小就接受数学教育，在思考物理问题时常常有“数学概念”，以数学思维来分析和推理物理概念，有时候这样容易出现错误。例如，对牛顿第二定律的表达式a=F/m，忽视了F、m、a三者之间相互不能割裂的物理关系。

学生喜欢从物理概念的字面意义出发概括总结，没有理解深层次的定义和解释，从而形成错误的前概念。比如对于加速度，有时候错误理解：“速度大的物体加速度大，速度小的物体加速度小”；“加速的物体加速度大，减速的物体加速度小”；还有的学生“望词生义”，认为“加速度就是速度的增加量”。

二、 克服错误前概念的不利影响的方法解析

（一） 概念情景模拟，发散思维，欲擒故纵，化抽象为具体，去伪存真

对学生的前概念，教师要予以充分理解和尊重，要把它们作为一种尝试性的解释加以处理，不能一刀切地否定掉他们已有的前概念。教师可以针对学生的错误前概念开展情景模拟，欲擒故纵。例如，《物体在水中是沉还是浮》时，学生对物体的沉浮大多认为“重的沉，轻的浮”，真的是这样吗？对于这样的容易实现情景模拟的实验后，可以通过课堂实验来化抽象为具体，去伪存真，让学生看得见，摸得着。实验后，学生很容易发现在质量相同的情况下，大的物体容易浮，小的物体容易沉。从而学生的错误前概念得到了充分的暴露，使学生的思维发生碰撞，在学习过程中，学生经历了“暴露错误前概念—验证后推翻—再暴露—再推翻—形式科学概念—巩固科学概念”的探究过程，真正体验到了科学探究的乐趣。

（二） 利用矛盾思维，引发概念冲突——形成反差对比，加深理解

对于这个利用矛盾法来纠正错误前思维的，有不少外国学者进行分和研究。美国学者纳斯伯姆和诺威克曾提出了“矛盾事件”的方法，暴露学生的错误前概念；然后使学生明确意识到他们和别的学生想法不同；接著让学生尝试解释一个矛盾事件，引起概念冲突；最后鼓励和引导进行认知调整，建立与科学概念相一致的新的概念模型。

（三） 概念类比和融合，增进推理演化能力——建构科学概念，增强学科内在联系，学会融会贯通

教师在教学中应引导学生对知识融会贯通，以利于学生正确概念的形成。例如，我们以数学的眼光来看待高中物理，可以解决高中物理中一个经常会犯错误的地方，因为大部分物理量都是矢量，矢量的方向是学生解题中容易被忽视的地方。其实学生所犯的错误并不难解决，因为物理学中的矢量其实就是数学中讲的向量。问题在于，数学中的函数不是向量关系，而是代数关系；因此，当我们需要用方程去表示这些量的关系时，进而选择了用“+”“-”表示矢量的方向。我们知道了其中的数学思想，也就能更好地知道方程的适用范围。

（四） 概念发散及反思——总结教学效果，反思学习，深化概念

每次教学实验结束后，要不断地对概念进行发散思维，周期次进行反思，从而找到症结所在，从而培训学生的发散思维和反思推敲能力，有利于树立学生自我分物理前概念错误与否的能力。以牛顿第一定律的知识为例，“维持物体运动的原因是什么”，教学前预测的正确率为40.2%，通过情景教学实验后，正确率达到为75%，但是经过几周，正确率下降到50%，这表明前概念的转化过程很艰难。但是经过了一周时间的习题教学之后，此项的正确率却上升到了93%，经过不断总结、复习，达到了99%。由此可见总结、反思在物理概念学习中的重要作用。

三、 结束语

错误的物理前概念是物理教学中一道屏障，如何理论和实践相结合，师生互动，从而克服学生前概念对物理学习的不利影响，一直我们努力的方向。我们只有认真地从其源头进行分析，才能有更好的对策，化不利为有利，遵从学科发展规律，在教学中丰富学生对概念的感性认识与体验，提高教学水平和质量。

参考文献：

[1]朱智贤，林崇德.思维发展心理学[M].北京：北京师范大学出版社，1986.

[2]佐藤正夫.教学原理[M].北京：科学教育出版社，2001.

[3]苏灵平.初中物理教学前概念的潜在功能研究[D].华东师范大学，2006.

[4]徐静.初中物理前概念的成因及转化策略[J].考试周刊，2015（26）：136.

作者简介：

王景，河南省洛阳市，洛阳市第四十六中学。