初中生电学迷思概念的诊断以及成因分析

詹素琴

【摘 要】本研究通过编制二段式测验试题调查初中生简单电路存在的迷思概念，根据调查结果对迷思概念的成因进行了分析。

【关键词】迷思概念；二段式测验；概念转变；简单电路

【中图分类号】G424 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）13-0270-02

简单电路在初中科学物理部分中占有重要的地位，它是电磁继电器、电功率学习的基石，还直接影响到高中电学部分的学习。但学生普遍感觉电学难学。其中一个原因就是电学的迷思概念，一直左右着学生的思维，又影響着对科学概念的全面理解，使得学生难以形成科学概念。而这些迷思概念仅靠老师的灌输和学生的反复练习，转化的效果不佳。了解学生的迷思概念是概念转化的重要前提。

本文就电学迷思概念的诊断和成因进行了研究

一、电学迷思的诊断

1.诊断工具。

二段式测验是诊断学生迷思概念的有效方法之一。所谓二段式，指的是试题第一段测验学生对概念的理解程度，第二段则是要求学生说明之所以这样选择的理由。例如，为了了解学生电压方面的迷思概念，设计了如下测试题：

在图1所示的电路中，已知电源电压为6V，当开关闭合，关于指定两点之间的电压，判断符合事实的是（ ）

A.U12=6V U23=6V U34=6V，

B.U12=2V U23=2V U34=2V，

C.U12=0V U23=6V U34=0V

说明Uxy代表 x、y 两点之间的电压，比如，U12代表 1、2 两点之间的电压你选择的理由是（ ）

A、串联电路中，电压处处相等

B、电源电压被两段导线和灯泡平分

C、该电路中，导线两端的电压为零，灯泡两端的电压等于电源电压

D、

按照以上的方法，笔者设计了“初中生简单电路迷思概念二段式诊断调查问卷”，共有 9道题12问，涉及电流、电阻、电压、短路等概念以及电压表的使用等内容。调查对象为马屿镇一中初二年级四个班的171名学生。调查结束后进行阅卷评分。

2.调查结果分析。

（1）迷思概念调查结果。

通过回收的调查问卷，进行的认真、事实求实的统计分析，发现了学生关于电学存在许多的迷思概念，将其整理汇总在表1中。

二、迷思概念成因分析

1.先入为主的日常生活经验导致一些迷思概念的形成。

学生在日常生活中，通过直接观察和感知，从大量的自然现象中获得了不少的感性知识，形成了前概念，其中一些前概念为错误概念，导致学生对新的概念认识发生错误，即形成迷思概念。

例如表格中第8题中，31.25%的学生认为并联电路中总电阻大于各支路的电阻。该迷思概念的形成很明显受生活概念“阻碍”的影响。教材中对电阻下的定义是导体对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍能力越强，其电阻值就越大。在建构电阻概念时，学生自发的会联系生活“阻碍”概念，障碍物越多，物体通过受到的阻碍就越大。

2.相似概念的干扰导致某些迷思概念的形成。

心理学研究表明当两个概念之间相互联系，又具有各自不同的本质属性，学生如果不加以理解和准确把握，正确区别相关概念，就会将它们之间的关系简单化，导致知识的负迁移，即原有的概念会干扰新概念的建构。

第1题中“电流在电路中流动有先后”和第6（2）中“并联电路，从电源流出的电流大小保持不变”，这两个迷思概念的形成都与水流的干扰有关。由于电流是一个抽象概念，它与水流有相似之处，在教学过程中教师或学生都会将电流与水流类比，将电流形象化，促进概念的建构。但同时水流也干扰了学生对电流的认知。学生的经验是水流从源头流出，从上游流向下游，流动是有先后之分，导致某些学生形成了“电流在电路中流动有先后”的迷思概念。另外一些学生知道水流从源头流出的总量是保持不变的，当一条支流不通了，那么干流的水就都流向另一条支流，这条支流中水量就会变多。因此也认为从电源流出来的电流是保持不变的。

3.科学概念本身很抽象导致建构概念时产生迷思概念。

有些电学科学概念本身是抽象，在建构的过程中，难以一些感性材料为建构的基础，使得科学概念建立的困难，比如电阻。教材中对电阻下的定义是导体对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍能力越强，其电阻值就越大。这个电阻的定义是从电阻的作用下，并没有电阻的本质描述。这样的好处是让学生容易构建电阻的概念，缺点是不能理解电阻的实质，这也导致了学生对电阻的理解形成迷思概念。从诊断报告中看出22.5%的学生认为没有电流流过电阻器时，电阻器的电阻变为零。当A电阻与B电阻并联后，31.25%的学生认为电路中电阻会变大，只有42.5%的学生正确判断出电阻变小。从电阻定义出发，并联后电阻变大是容易让学生接受的。并联后，就有两个电阻来阻碍电流了，对电流的阻碍作用变大，电阻就变大。像这样的迷思概念就很顽固的存在与学生的认知，使得科学概念建立就很困难。

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