刍议物理教学中转变学生思维中的错误概念

2021-10-12蒋林

速读·上旬 2021年10期

蒋林

物理学科是基础学科中的带头学科之一，是一门内含情感因素的学科，而物理概念是物理知识体系中重要的组成部分，是用浓缩的形式表现大量知识的手段，是科学抽象的直接产物，它反映自然界多种丰富多彩复杂的物理现象中最基本的质的规律性，所以物理教学的主要问题是教学物理概念和物理规律，而物理规律又是表达物理概念之间的相互关系。如果学生对物理概念理解理解错误，就不可能真正理解物理规律和物理公式的物理意义，从而直接影响对物理世界的认识，以及在以后的物理解题中出现错误，更谈不上能力的培养，实施素质教育。因此，正确理解和掌握概念是物理教学的重要课题。本文以建构主义学习理论为指导，再结合心理学、生理学和教学的普遍规律，分析了学生头脑中错误概念形成的途径，阐述了教师应如何转变学生头脑中错误概念。

一、中学生掌握物理概念的现状

本人从多年的教学经验中发现：学生在解答物理题，以及应用物理知识解释物理现象的过程中出现的诸多错误，均与物理概念的正确理解有关，通过分析发现，在中学生中，对物理概念的理解的确存在严重的问题，那么究竟是什么原因使这么多学生形成这些错误概念的呢？

二、学生头脑中错误概念的形成途径

本人根据多年的教学经验，以及与经验丰富的老教师的合作探讨中发现：学生头脑中的错误概念从产生的途径上可以分为两种形式。

一种是在正式接受物理教育以前，接触日常生活，从具体实际经验出发，通过粗浅的思维过程，获得的一类物理现象的共同特征或事物某一物理属性的识知，形成一定结构的图式。

另一种是学生在正式学习物理以后，在学校教学情况中形成的。它主要表现在一些学生以前缺乏感知经验上，物理演示实验是一种对物理现象的人为控制和再现，它具有和自然存在的现象相同的直观，感知吸引力強的特点，尽管它是对自然现象的纯化，但毕竟仍难以完全消除非本质因素的干扰，特别是当那些非本质现象与学生认知结构中有关观念一致或相关联时，学生很容易同化这些现象，他们在自已原来观念的框架下理解所面临的现象，导致对本质特征的理解并同时使原有的观念得到充实和加强，成为进一步学习的顽固的先人之见，影响学习的过程。

三、转变错误概念的途径

制造“冲突”是转变学生头脑中的错误概念的关键。在物理教学中，转变学生的错误概念，就是要改造和重组学生原有的认知结构，根据建构主义的观点，学生认知结构的改造和重组的过程就是认知发展进行同化与顺应的过程，同化是指学生把外在的信息纳入到已有的认知结构，以丰富和加强已有的思维倾向和行为模式。顺应是指学生已有的认知结构与新的外在信息产生冲突，引发原有的认知结构发生调整和变化，从而建立新的认知结构，而实现顺应是有条件的，也是相当困难的，如果不能察觉学生的这种困难处境，采取有效的方法促成其认知结构的顺应，而只是按老师自己的思路或知识逻辑进行灌输式教学，则学生会感到困惑而无所适从，或只能发生机械学习，从而导致学习物理新概念或规律后，虽然能记住概念、规律的名称和表述，但遇到实际问题时仍会不自觉地用自己头脑中原有的概念及思维模式进行思维，结果导致错误。

制造冲突就是诱导学生暴露其原有的概念框架，创设情境使其与科学概念发生强烈的冲突，建构主义十分强调“情境”对意义建构的重要作用[7]，认为学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的。在实际情境下学习，可以使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验去同化和索引新知识，当新知识与原有认知结构矛盾时，必须实现知识的顺应，即对原有认知结构进行改造与重组，才能接纳新知识。但实现顺应是有条件的，必须给学生设置一种两者发生强烈冲突情境，使学生认识到自己的原有概念与科学概念产生了无法调和的冲突，无法回避，不得不以批判的眼光审视他曾深信不疑的东西，才有可能发现其原有概念的局限性和错误之处，才能彻底地抛弃。

四、转变错误概念的方式方法

1.制造冲突

在实际教学中，怎样才能制造“冲突”呢？这就要求教师要有针对性地选择事例或现象，让学生用自己原有的概念去对事例或现象进行解释，使他们产生认识上的冲突，即大脑中的原有概念与当前面临的现实产生无法调和的矛盾，来动摇其顽固信念的基础，从而使他们感觉到有改变认知结构的需要，然后通过具体事例把科学的物理概念告诉学生，并把它应用到更为广泛更为深刻的现象中去，当学生在新的思维结构下有更多成功的时候，就会接受科学的物理概念。

2.暴露原有概念的方式

诱导学生暴露其原有概念的方式有：

（1）精心设计诊断性题目，普遍了解学生的原有概念。

（2）课前针对某一具体的课题（与课堂内容紧密相关的）召开不同层次学生的座谈会，座谈会要创设一种和谐轻松的气氛，让每个学生都能畅所欲言，把自己的想法统统说出来，把想法的原由说出来。

（3）在课堂上也可针对某一具体问题进行简短的讨论，从中了解学生存在的某些典型想法。

3.暴露原有概念的方法

在实际教学过程中采取的措施有：

①认真分析了解学生。

②在解决问题的过程中注意学生的心理体验，使学生的情绪随着事情的进展而起伏，教学双方相娱相乐，将学生的面要转化为内驱力能量，并使自己的学习过程始终保持自觉的激发状态，使教学系统优化发展。

③在提供与物理概念相关的感情材料时，要不断变换呈现的形式，以使其本质属性保持恒定，而非本质属性得到变动，成为可有可无的东西。

④实验是纪正错误最重要的且最有效的手段，要设计一些能揭示其错误概念不合理性的实验，实验时应让学生预测实验结果，然后让学生亲自到前面做实验，实验后与其原预测的实验结果恰好相反，使学生产生“惊讶”“简直不可思议”的感觉。

⑤概念中的关键地方尤其是一些容易混淆忽略的要点要加以反复强调，引起学生共鸣，也可采取分组答辩的方式由学生自己对概念进行辨别区分。