淺談高中物理前概念教學

1、    淺談高中物理前概念教學    劉正斌在高中物理課堂教學中，重視和加強概念教學，幫助形成清晰、理解正確、掌握深刻、運用靈活的物理概念，是貫徹義務教育物理教學大綱，強化素質教育，改進課堂教學的重要內容。高中物理教學中的基礎知識，概括起來可分為物理現(xiàn)象、物理事實、物理概念和物理規(guī)律四大部分，而物理概念則是物理基礎知識的核心內容之一?？梢赃@樣說，若沒有一系列物理概念作基礎，就無法形成物理學體系。所以，要使學生比較系統(tǒng)學習物理基礎知識，首要的就是要掌握好物理概念。物理概念不僅是基礎知識的重要內容，而且是除概念之外的其它一切基礎知識的基礎，因為定律、原理、公

2、式和定則等基礎知識都是以概念為“細胞”組成的。筆者結合自身教學實踐，談談自己的幾點看法。一、高中物理前概念的形成原因（一）先入為主的日常生活經驗形成前物理概念。學生在日常生活中，已從大量的物理現(xiàn)象中獲得了不少物理方面的感性知識，積累了許多生活經驗，但這些憑自觀感覺學習到的東西不一定都是正確的。例如，輕小物體在空中下落比重物體下落的慢等。（二）不正確的課外渠道形成前物理概念。學生在日常生活中，通過廣播、電視、報刊雜志等渠道，可以獲取大量的物理知識，但其中不少是錯誤的。例如，萬有引力和重力不分，重量、重力、質量不分等。（三）對語詞的曲解形成前物理概念。物理教學中的概念通過詞語說明和定義，使直觀材料

3、的特征更鮮明、更突出，揭示了事物之間的內部聯(lián)系。但是學生常用在生活中形成的對詞語的理解來理解物理概念，并由此產生對物理概念的曲解。例如，“加”就是總體上數(shù)量在變大，因而認為“加速度”就是描述“物體增加的速度”； “失重”就是指“重力消失了”； “合力”就是“幾個力之和”。（四）數(shù)學慣性形成前物理概念。數(shù)學知識是學習和研究物理學的重要工具，但物理學不同于數(shù)學，物理學更重要的是物理事實、物理本質和物理關系。學生由于從小就接受數(shù)學教育，在思考物理問題時常常有“數(shù)學慣性”，以數(shù)學關系來理解物理概念。例如，由歐姆定律導出的公式r=u/i，學生認為r的大小與u成正比，與i成反比，忽視了三者之間相互不能割裂

4、的物理關系。二、高中物理前概念的策略（一）進行實驗感知。實驗感知的策略是指在人為條件下運用儀器、設備使研究的現(xiàn)象反復出現(xiàn)，通過人的知覺和感覺有目的地進行觀測、研究，提煉出有效的程序、規(guī)則、方法、技巧及調控方式。實施實驗感知策略的程序是：（1）、觀察。觀察是利用人的各種感覺器官及科學儀器，有計劃、有目的地對自然狀態(tài)和客觀事物進行視、聽、聞、嘗、觸、測，收集獲取信息，從而把握研究對象的多種屬性。觀察要與思考相結合，觀測是前奏。（2）、推測。推測是將收集的信息進行整理，由一個或幾個已知判斷引出新的判斷，這是進行思維推理、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的認識過程。（3）、實驗。實驗是在人為控制的條件下，應用各種科學儀器、設

5、備使研究現(xiàn)象反復出現(xiàn)從而有目的地進行觀測、研究的一種方法。它是科學概念形成的基礎。例如，建立“機械振動”這一概念時，我們可以讓學生先觀察風中的樹枝的擺動、水中浮標的上下運動、鐘擺的擺動等現(xiàn)象，讓學生思考這些現(xiàn)象的共同運動特點；然后告訴學生這些都是機械振動，指導學生推理出機械振動的概念是“物體在平衡位置附近往復運動”；然后再演示彈簧振子和單擺實驗，進一步讓學生建立機械振動的科學概念，把握“平衡位置”和“往復運動”的本質特點。（二）激發(fā)認知沖突。針對前概念現(xiàn)象，在物理概念教學中，了解或設法去發(fā)現(xiàn)學生中可能存在的相關的各種“前概念”，將其顯性化，然后從物理學研究問題的需要，針對學生中的前概念，引導學

6、生思考與討論，讓學生自己發(fā)現(xiàn)已有經驗的不足甚至錯誤，激發(fā)認知沖突，使學生自覺地對前概念修正、完善甚至放棄，并進一步轉變?yōu)橹鲃訉W習科學的物理概念的需求。這就要求教師精心創(chuàng)設前概念情境，將物理前概念顯性化。教師可以采用設置形成認知沖突的問題情境而導入：一般應注重設置能充分暴露學生錯誤前概念的情境，針對性強，能通過學生的表達充分暴露其前概念的錯誤，也就是在學習科學概念之前，讓學生清楚自己原來是怎么想的。當新奇、生動的現(xiàn)象出乎學生的意料之外時，好奇的心理驅使他們積極地思索。教師要及時地抓住學生閃現(xiàn)出的認知矛盾，調動學生的主觀能動性，積極探究、解決問題。（三）正確理解概念。概念是用一定的語詞來記載和標志

7、的，借助語詞可以對感性材料進行抽象與概括，揭露事物的本質屬性和共同特征.物理教學中的概念（這里把物理教學中的概念，定理，定律等統(tǒng)稱為物理概念）通過語詞說明和定義，使直觀材料的特征更鮮明，更突出，還可以彌補直觀材料的不足，揭示事物之間的內部聯(lián)系.但實踐告訴我們，學生常用在生活中形成的對語詞的理解來理解物理概念，并由此產生對物理概念的曲解.例如，“加”就是總體上數(shù)量在變大，因而認為“加速度”就是描述“物體增加的速度”；在勻速直線運動中，“勻速”指的就是“速度保持不變”，因而對勻速圓周運動中的“勻速”也理解為“速度保持不變”。三、高中物理前概念的影響前概念和科學的物理概念同是來源于人的實踐活動，他們都是由認識主體的認識活動所產生。根據(jù)其是否易于轉換成科學的物理概念，可將其分成兩類，一類是雖然與科學的物理概念不一致，但在提供給學生一定的預備知識之后，再輔之以有關的實驗引導，便不難使學生形成正確的物理概念，例如從不同物質輕重的概念轉換成密度的概念。從結構上來說，這類概念在學生頭腦里的形成并不涉及認知結構的轉變，是屬于認知同化過程。然而另一類前概念則與此大不一樣，在學生的原有經驗中，這些前概念在兒童的頭腦中已經有了相當長的發(fā)展時間，且已形成了系統(tǒng)的卻并非科學的概念。總之，對于物理前概念，并不能全盤否定，必須一分為二