前概念物理教学(共10篇)
前概念物理教学 篇1
有这样一则童话故事:有一条鱼, 它很想了解陆地上发生的事, 就问青蛙, 青蛙描述了陆地上的各种东西:鸟、牛、人。于是, 鱼根据青蛙说的做出想象:人被想象为用鱼尾巴走路的鱼、鸟是长着翅膀的鱼、奶牛是长着乳房的鱼。鱼对每一样东西的描述作了图画表征, 但是每一样东西都带有鱼的形状, 这就是前概念。
“鱼就是鱼”这个故事让我深受启发:学习总是建立在学习者原有的基础之上。在教学中我们经常抱怨学生“不用心”“记不住”等, 其实是我们忽略了学生的认知基础。学生在学习物理之前并不是一张白纸, 在学习之前或多或少对物理中的一些现象或规律已经有了自己的经验, 有了自己的思维方式。如对落体运动的认识, 学生认为轻的物体下落慢, 重的物体下落慢。还有在学习摩擦力之前, 学生根据生活经验认为摩擦力是阻力, 而学过之后学生会知道摩擦力不一定是阻力。所谓前概念, 是指学生在没有接受正式的物理学教育以前, 通过自己的观察、体验和思考, 形成的对各种物理现象与物理过程的理解和认识。学生的前概念对物理教学的影响极大, 有的物理概念即使教师讲过许多遍, 学生仍弄不清楚。教师应研究前概念的特征, 重建学生的知识体系, 提出前概念转变策略, 这对于物理教学有一定的意义。
根据概念突出的顽固性特点和概念转变发生的条件, 在教学过程中, 教师如果草率地用所谓的正确观点覆盖学生原有的想法, 那么教学效果就可想而知。科学的教学过程应该是正确观点和错误观点发生交互作用, 根据两者的优势及局限性进行相互协调的过程。因此, 在进行科学的概念教学之前, 首先要了解清楚学生原有的对某一概念的认知水平及相异构想情况, 并采用科学的教学手段, 使学生有效地转变错误的物理前概念, 进行有意义的学习。可以进行如下尝试:
1. 进行教学前测
学生头脑中的图式是在潜移默化中形成的, 因此具有隐蔽性, 平时一般不会清晰地呈现在脑海里。因此, 教师在教授新知识之前, 应采用诊断性测试等方式, 了解学生的原认知结构。这样做对教师的“教”和学生的“学”都有重要意义。对“教”的意义可用奥苏伯尔的一句名言概括:“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话, 我将会说, 影响学习的唯一的最重要的因素是了解学习者已经知道了什么。”的确, 在教授新概念之前, 教师只有充分了解学生已有的认知情况, 尤其是与新概念有密切关系的已有概念和原理的认识, 才能选择有效的教学策略和方法, 进行有的放矢的教学。对“学”的意义在于, 一方面通过教学前测或者提问, 激活学生的经验图式, 让它从隐蔽之处呈现出来, 这样就为学生的重新建构提供了基础框架, 学生可以根据自己原有的认知结构进行同化和顺应获得新概念的学习, 以避免在大脑一片空白的情况下进行无意义的接受式学习。另一方面进行教学前测并及时反馈, 能够有效地激发学生的学习动机。学生习惯于用原有图式进行问题解决, 当教师给予错误答案的反馈信息时, 会严重打击他们的原有认知图式。反馈结果会使学生对一些现象感到困惑甚至出现反叛情绪, 如:“我哪里错了?我有事实作为依据的!”“如果答案错误的话, 老师你对这个现象又将如何解释?”此时大脑无比兴奋, 内在的学习动机非常强烈, 用原有认知图式进行问题解决的失败促使他们迫切地想知道原由, 甚至想用自己所认为的事实推翻教师的结论。在这样的氛围中, 教师绞尽脑汁地要求学生注意力集中, 认真听课认真思考就完全没有必要。
2. 组织情境教学
让学生在与实际情况相类似的教学情境中修正错误想法是帮助他们获得科学概念的最佳途径。学生头脑中的前概念大多是在生活的具体情境中建立起来的, 用他们获得前概念的真实问题作为实例, 会产生真实感和亲切感。实践证明, 教学中用以下思路完成真实性任务能有效地转变前概念:选择真实性任务或创设类似的情境;让学生根据自己的理解, 预测实验或问题的结果;让他们用自己的前概念对现象进行解释, 并为自己的前概念进行辩护, 从而引起思维结构发生冲突, 并强烈意识到前概念的存在;教师选择适当的时机进行参与, 并步步引导他们用正确的物理概念解释问题。如果急于求成, 一下子就让学生面对课本上的“真理”, 往往只能适得其反。
3. 开展合作学习
每个学生进入课堂时都带着自己对世界或者自然现象的看法, 他们仅在已经存在的东西与新的知识和信念发生联系的时候才会形成新的理解。合作学习旨在挑战他们已有的概念并引导他们在必要的时候修正他们的前概念。每个人都在以自己的经验为背景建构自己对事物和现象的理解, 因此只能理解到事物的某些方面, 不存在唯一正确的全面的理解。合作学习可以克服个体知觉系统的局限性, 学生与学生之间通过合作、交流与讨论, 使他们超越自己原来狭隘的认识, 了解彼此的见解, 了解不同观点的基础。而且, 在合作学习中, 每个学生都是积极的参与者, 在自由平等、相互信任的气氛中最适宜表达各种荒诞的观念, 这些荒诞的观念有些是自相矛盾的, 在激烈的争论和积极的思考中, 常常会促使他们认识到自己原有认识的片面性和不合理之处并萌发一些新的猜想, 这些猜想往往已经走进真理的边缘。此时, 教师也可以作为合作学习的一分子参与讨论。当积极的学习发生的时候, 教师参与讨论的效果远远好于直接提供正确答案。
4. 重视探究与体验
概念的形成和发展过程对于每个学生来说都是不一样的, 因此在教学过程中要尽可能地让每个学生依据自己独特的发展方式进行科学概念的学习。探究式教学为每个学生提供了通过各种途径形成概念的条件, 满足了每一个学生自主学习、探究问题的天性。学生可以从所要探究的概念出发, 通过阅读课本或查阅有关资料或与同学老师之间的相互交流, 收集有关的材料, 并通过自己对材料的分析提出主观的猜想并亲自动手设计实验进行验证。在探究过程中, 通过丰富的体验和感悟逐步纠正一些错误的观念和看法, 为获得科学概念提供有力的心理支柱。
总之, 前物理概念广泛存在而且根深蒂固, 对物理教学有着很大的影响。因此, 在物理教学过程中, 教师应首先了解清楚学生原有的对某一概念的认知水平及相异构想情况, 并采用科学的教学手段, 发挥前物理概念的积极作用, 有效地转变其中错误的前物理概念, 减少前物理概念对物理教学的不利因素, 进行有意义的科学物理概念教学, 从而提高中学物理教学效率。
参考文献
[1]沈慧娟.物理教学中前概念的运用探析[J].现代中小学教育, 2007 (7) :45.
[2]匡缘.学习迁移理论在高中物理教学中的应用[D].武汉:华中师范大学, 2009.
浅谈前概念与初中物理教学 篇2
教育是教授人以知识,学习也是以获得知识为目的的。作为一名教师我们的目的就是:更好的授人以知识。要达到这个目标,就有必要研究“知识的起源”,“获得知识的方法”,“人的知识结构”等问题。在研究以上问题中必然会遇到前概念,即:学习新知识之前拥有的知识和概念,所以身为一线教师应该关注“前概念问题”的研究。
二、前概念研究中的理论和方法
建构主义理论是研究前概念的指导思想,提供了对新旧知识衔接的理论依据,也提供了相关方法,运用建构主义理论可以避免满堂灌的传统教学方法,有效提高学生的学习素质;模型法是直观教学的主要来源,他使教学更加生动,学生对于知识易于接受,所以也是教学必不可少的方法。
1.建构主义理论
许多教学理论经过了实践考验,被证明在一定条件下是有效的,建构主义教学理论就是其中之一。建构主义也称“结构主义”是瑞士心理学家皮亚杰等人在研究儿童认识过程中逐步形成的意中教学理论。
2.模型法
初中物理教学以直观为主,模型是事实直观教学的主要手段,所以初中物理教学可以围绕模型展开。所有的教具都可以看作模型,这是一种可以触摸的实物模型,除了实物模型外,还存在为了说明某种所提出的理论模型。前概念中也包含许多模型。例如:初中学生在学习浮力时,在脑海中浮现出,河里的一条船,就可以看成是一个生活中的典型的浮力模型,想象这种场景,问为什么铁船、水泥船可以浮在水面上,这样的思考就可以引导学生进入浮力原理的讨论。
3.思想实验法
思想实验是在人的大脑中,想象一个实验的环境和条件,并在思想中进行实验。物理实验是物理知识的根本来源,但并不是所有的物理知识都来源于真实的物理实验,初中物理中有许多这样的例子,如:牛顿第一定律的获得。伽利略用在水平面上不受摩擦阻力的物体的运动,说明了物体的运动不需要力来维持,物体具有惯性,在没有力的作用下,物体具有保持原来运动状态的能力。
三、有效利用前概念对学生学习的促进作用
1.提高学习兴趣的功能
学习存在一个动机问题,动机又可以分为两种:一种是“近期动机”;另一种是“远期动机”。近期动机主要表现为个人的兴趣爱好;远期动机则包含更多的社会责任。个人兴趣爱好恰恰包含在前概念之中,如果能正确地引导可能会对一个人的一生都产生影响。如:牛顿,小时候就喜欢做一些水车,水钟等手工制作,最后能成为有史以来最伟大的科学家,与牛顿的这些从小就有的爱好不无关系。牛顿最初让人刮目相看,就是因为他发明了发射式望远镜,解决了透射式望远镜的色散问题。
2.同化功能
“同化”意指新知识和旧知识的同化,即将新知识纳入旧知识的体系中。教师都有这样的体会,一个见多识广的学生在理解和掌握新知识时会特别快,原因是他的前概念比较丰富;一些孤陋寡闻的学生,由于他们大脑中的前概念不够丰富,学习就会比较吃力。所以在平时鼓励学生多读些课外实际,多参加一些动手活动,对后来的学习会有很大的帮助。
四、初中物理前概念分析与对策
初中生学习物理知识之前,他们对于要学习的大部分物理知识,都有了自己的认识。下面对可能出现的前概念进行列举,并提出相应的对策。
知识点1:力是改变物体运动状态的原因。物体运动状态改变一定受到了力,但物体的运动不需要力来维持。
前概念:认为物体运动是由于受到力的作用。学生认为受力,物体才会运动。
辨析:日常经验对物理概念的形成产生负迁移作用,阻碍和干扰了学生形成正确的物理概念。可以运用物理学史,展示物理学理论中牛顿第一定律形成的前因后果,培养学生思想方法。
知识点2:惯性是物体的属性,惯性不是力。
前概念:认为惯性是一种力。学生在使用惯性这个词汇时,常用受到惯性,或说成由于惯性作用。说明学生在潜意识中还是认为惯性是力。
辨析:感性认识和理性认识、生活经验和科学概念人处于分离状态。教学中可以先用对比法剖析惯性与力的区别。运用有关惯性的概念分析问题。
知识点3:力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等。
前概念:分析具体事例时,学生潜意识里并不认同作用力和反作用力大小相等。例如,鸡蛋撞石头的现象,鸡蛋破了,学生自然而然的认为鸡蛋给石头的力小,而石头给鸡蛋的力大。
辨析:日常经验会对正确形成力的概念和理解运动和力的关系产生障碍。
五、总结
初中物理前概念来自幼儿园和小学常识教育,来自学生自己的日常经验,如果没有这些前概念,学生学习物理是很困难的,所以前概念是初中生学习物理的基础,问卷调查表明,83%的概念是学生已经知道的,只是没有系统化学习,所以前概念构成了新知识可扩展的肥沃土壤。
消除前概念重视物理模型 篇3
在物理教学中, 不能忽视学生大脑中形成的前概念, 对正确的应加以利用, 对错误的要认真引导消除, 否则正确概念难以形成。
一、加强实物演示, 丰富感性认识, 有利于消除错误前概念, 确立正确概念
中学生的抽象思维在很大程度上属经验型, 需要感性经验支持。因此教学中应了解学生的实际, 通过实物演示消除错误概念。
太阳曝晒下的木块和金属块的温度如何?学生最容易根据自己的感觉, 认为金属块温度高, 形成错误认识。所以只有通过实验测定后, 使学生认识到自己感觉的错误, 才能消除错误前概念, 否则任何讲授都是苍白无力的。
由于学生思维带有一定的片面性和表面性, 他们往往以物质外部的非本质的属性作为依据, 形成错误认识。如学生认为马拉车前进是马拉车的力大于车拉马的力, 从而对牛顿第三定律产生怀疑。所以教学中针对这种问题, 可设计一个实验:2个滑块, 2个轻质弹簧秤, 使一个弹簧秤两端分别固定在2个滑块上, 用另一弹簧秤拉动连在一起的木块, 去演示使一物块前进时, 另一物块同时前进。通过弹簧秤显示两物块之间相互作用力, 这样就可以排除学生形成的错误认识, 进一步理解牛顿第三定律。
在“自由落体”一节教学中, 学生对任何物体做自由落体运动从同一高度竖直落下时, 不同的物体将同时落地很难理解。因此教学中应强调“自由落体运动”是指在只受重力作用下的竖直下落运动, 但在实验中, 不可避免地受到空气等阻力影响, 结果当然不会完美。当然, 更重要的是做好演示实验也就是要重复“伽利略斜塔实验”, 使学生建立密度和重力都不相同的物体在空气中, 从同一高度落下快慢几乎一样的事实, 然后对自由落体运动加以分析、研究。
所以, 抓住中学生学习物理的思维特点, 充分利用实物演示及创造条件进行实物演示, 积极消除学生的错误前概念, 对提高物理学习效果是重要的。
二、重视物理模型的运用, 培养学生逻辑思维能力, 消除学生思维障碍
物理模型是物理学中对实际问题忽略次要因素、突出主要因素, 经过科学抽象而建立的新的物理形象。
促进学生前概念转变的教学技巧 篇4
一、了解学生前概念成因的方法
1. “预测一观察一解释”法
课前先由学生对给定情境做出预测(他们会以自身的前概念作为判断标准),再由学生对其判断做出解释。这种方法适宜应用在利用实验创造认知冲突情境的时候。 例如,在教“种子里面有什么”这一课的时候,先请学生在不打开蚕豆的条件下,预测蚕豆里面有什么。
学生的答案五花八门:如1. 蚕豆是由卵变化而来的;2. 蚕豆里面有核,也有一些芽;3. 蚕豆里面有一些蚕;4. 里面有一些糖;5. 里面有一些硬的肉;6. 认为里面有胚。在听取了学生的不同答案之后,我让学生打开种子,看看里面究竟是什么样子的,同时验证自己的预测是否正确。学生在兴奋激动的心情下打开蚕豆,观察得非常仔细,这时,他们会发现有很多内容跟想象中是不同的,教师再出示大挂图,和学生们一起认识讨论种子内部各部分的名称和用途,并再次让学生做出预测,种下去的种子,各个部分会长成植物的哪一部分。
2. 实例访谈
实例访谈是指访谈者设计情境或举出某一实例对被试学生进行开放式访谈,并对学生的回答做弹性回应。如就“水的蒸发”对学生进行访谈。
问题(1):把装满水的玻璃杯放在窗户的阳台上,过几天后杯子里的水会发生什么变化?
学生:水不会发生变化(持这种观点的较多)。
学生:水可能会变少,如果要问他们水变少的原因时,可能是小动物或人把它喝了。
学生:水变少,因为水跑到空气里了(极少数学生这样认为);
学生:水会变多(但是他们给不出理由)。
问题(2):用湿粉板擦擦黑板,黑板上留下一道水痕,但不久以后水痕就消失了,那么这些水究竟都到那里去了?
学生:水转进了黑板里,被黑板吸收了。
问题(3):衣服晾在屋子里和晾在外面阳光下,哪个干得更快?
学生:在阳光下干得快些。(如果要他们进行解释,他们说因为外面热一些,很少有人说温度加快了水蒸发的速度。)
3. 图示法
使用图示法也是了解学生思想的方法。学生通过画图的方式表达出他们对某一概念或某一实验过程的理解。这种使思维可视策略相比于传统的访谈、问卷有其不可替代的优势。它更易把握出低年级学生的前概念。人类的认知发展经过动作表征、映象表征和符号表征(其中最主要的符号是语言)。当学生的心理发展还不十分完善时,他们自己的意思有时不能完全清晰地通过语言传达,而画图可以更加简易地让孩子表达出自己的真实想法。其次,在对学生一些似是而非的模糊概念的把握上,通过学生的绘图,教师可以探查到学生更深层的想法。
4. 问卷法
对于高年级学生,通过传统选择问卷也是了解学生前概念的有效方法。传统选择题可以分为单项选择题和多项选择题两种。选项一般由学生对相关内容的开放式问题的回答中较为典型的答案构成。由选择题组成的问卷,相比于弹性回应访谈更加准确。在大量的测试样本中可以归纳也关键问题,因而具有更高的效率。这一类问卷在现行的搜集方法中应用最为广泛。
二、促进学生前概念转变的途径
要转变学生的前科学概念,仅仅告诉学生正确的科学概念是不够的,学生可能记住了科学概念的定义,但并不意味着就彻底放弃了原有的错误概念。概念转变过程不是一个简单的知识替换,研究表明,要实现概念转变必须满足下列四个条件:(1)学习者必须对现有的概念感到不满意,即现有的概念不能解释新的事件或者不能解决当前遇到的问题,从而引发认知冲突;(2)新的概念必须是可理解的,学生能明白新概念的涵义,理解其意义,发现表征它的方式;(3)新的概念必须是合理的,被学习者认为是正确与科学的,并能够与学习者所认同的其他观念相符;(4)新的概念必须是有效的,能解决学生原有概念所不能解决的问题。
前概念物理教学 篇5
一、何为科学概念 (前概念和大概念)
前概念是前科学概念的简称, 建构主义认知心理学又形象地称之为日常概念, 它是指个体在没有接受正式的科学概念教育之前, 对日常生活中所感知的现象, 通过长期的经验积累和辨别式学习而形成的对事物本质的认识。
例如:一些学生认为“地球是平的”, “天空是水平的”且“宇宙空间存在底部”等。当然, 随着儿童自身的发展及学习, 儿童的前概念会被不断修正, 并终将获得科学概念。
儿童的科学前概念具有个体差异性、不连贯性和稳定性的特点。儿童的科学前概念的一般特征有:知觉主导思考、关注片面、关注变化而不是关注稳定状态、线性因果分析、不加区分地使用科学概念、依赖情境和一些概念占据支配地位。
大概念是指在构思科学教育的目标时, 在知识方面不是用一堆事实和理论, 而是趋向于核心概念及进展过程可以帮助学生理解与他们在校以及离开学校以后的生活有关的一些事件和现象。我们把这些核心概念称为科学上的大概念。
二、如何服务教学
前概念是学生在接受科学教育之前对事物和现象的认识, 这种已有的认识会影响学生科学概念的形成。考虑学生的前概念是使教学更加适应学生的一种策略, 这就要求教师在教学过程中必须先了解学生的前概念, 尽可能地让全班学生都能尽快地接受科学概念。
在品读《儿童的科学前概念》的时候, 恰逢我在准备六年级上册第三单元“能量”的教学设计。于是我在想:能否在讲授第三单元之前先摸摸学生对“能量”的已有的认知 (前概念) , 进而再选择本单元学生的学习体验和确定活动目的。
(1) 你认为电与光、声、热有关系吗?电和磁会有联系吗?谈谈你的想法。
(2) 你认为什么是能量, 你身边有什么能量, 能量会怎么变化?谈谈你的认识。
学生从生活中、从科学课的学习中, 已经对能量有一定的感性认识, 他们已经常常在使用“能量”这个词。他们知道橡皮筋拉长时的反弹力其实就是有能量, 知道太阳的光和热是太阳能, 知道食物给了我们身体需要的能量, 知道水和风有能量, 等等, 但是在他们头脑里还没有形成关于能量一般意义的概念。
学生以前所学的科学内容所涉及的是某个具体的能量现象, 而本单元就是在这些研究的基础上把学生具体的能量概念结构起来, 统一到抽象的能量大概念之下, 使学生对能量有一个更加一般化的认识。任何物体工作时都需要能量, 而且能量可相互转化、传递、储存, 学会从能量转化、传递、储存的视角去解释、描述身边物体的变化。
本单元是一个综合性很强的单元, 这几块内容之间看起来似乎是分散的、并列的、缺少必然的联系。因此, 这就要求我们从单元整体入手, 设计教学探究活动。
(1) 把握好每一个活动的目标定位。活动的目标定位如此, 教师的教学策略更是如此, 如在电磁铁的大小与哪些因素有关的活动中, 就可以从电能转化产生磁力的角度来引导学生寻找增强电磁铁磁力大小的办法。如因为电磁铁的磁力是电能在产生的, 增加电池很可能增强磁力。认识电流能够产生磁性, 感受电能转化为动能的奇妙。通过寻找电的用途, 认识电能与其他能量形式及其相互间的转化。最后探究煤、石油、天然气能源矿产和太阳能之间的关系, 进而了解我们使用的能量几乎都源自太阳能的转化与储存。
(2) 做好各个主题活动之间的衔接 (结构) 。本单元的结构是从具体到抽象、从个别到一般逐步上升发展, 学生把过去学习过的声、光、电、热多种能量形式都联系在一起, 能量只能相互转化、传递, 这不就是渗透了一种能量守恒思想吗?
能量守恒定律:各种不同形式的能量可以相互转化, 这种转化是等量的。能量既不会消灭, 也不会创生, 它只会从一种形式转化为另一种形式, 或者从一个物体转移到另一个物体, 而在转化的过程中, 能量的总和保持不变。
教学的设计和开展肯定是始终围绕学生展开, 对学生的科学前概念进行摸底, 能够让我们的教学设计从学生感兴趣的内容入手, 巧妙地设计教学过程, 突破对与科学概念相距比较大的前概念的修正, 遵循从简单到复杂、从具体到抽象的教学规律, 让学生逐步准确地掌握科学概念。
初中物理教学中的前概念研究 篇6
一、师生互动引发前概念
前概念很多时候是学生在日常生活中根据一些已有的生活经验所形成的一些认知。许多认识其实并不正确, 然而, 由于这些感受在学生们心中先入为主, 所以很多时候学生们会受到前概念的误导。这是教学中教师很有必要更正的, 如果教师没有及时引导学生走出这些误区, 学生会一直记住这个错误的概念, 在后续的物理学习中自然会碰到很多障碍。在更正学生错误观念之前, 首先需要教师清楚地了解学生的想法以及思维, 只有知道问题在哪里, 教师才能够更有针对性地对学生进行指导, 才能够让学生们走出误区。
“密度”的概念是教学中的一个难点, 一方面在于学生们不太容易明白“密度是物质的固有属性”, 另一方面在对于这个概念的认识过程中, 学生们会受到许多前概念的影响。在展开教学前, 我会有意识地和学生展开交流互动, 让他们来谈谈自己意识中对于“密度”的理解。不少学生都觉得密度是会变化的, 有的甚至认为密度是可以称量的。为了更正学生观念上的错误, 课堂上我演示了一个小实验。教学前我事先准备了一些水和水银, 二者体积相等, 放在两个一样的容器中。我首先向学生们提问, 让他们猜一猜两者重量上是否有差异。很多学生都凭借直观感觉判断两者重量应该是一样的, 因为体积是一样的, 这说明学生忽略了密度的概念。随后我让几个学生伸出双手中的容器, 将准备好的相同体积的水和水银放在学生双手上的容器中, 让他们说出感受。实验过的学生无不发出一声声的惊叹:“哇, 怎么这么重啊!”“水好轻, 水银好重哟!”接下来我会利用天平演示“相同体积的水和水银的质量”的实验, 并将数据公布在黑板上, 学生们无不对它们质量数据差异的巨大而感到惊奇、新鲜, 觉得不可思议。这个教学过程让学生们非常直观地体验了学生固有观念的偏差, 这个互动过程也很好地推翻了学生们脑海中那些不正确的前概念。有了这个过程后在真正的概念教学时, 学生们理解也会更容易。
二、创设问题情境, 引发认知冲突
物理学是和生活联系十分紧密的, 许多物理知识都能够在生活中得到检验与验证。正是因为如此, 学生们会从日常生活中形成许多前概念, 会对于许多知识有误解。这些误解如果没有及时被更正, 学生会永远记住那个不正确的观念。因此, 教师应当有意识地通过情境创设引发学生认知上的冲突, 让学生自己认识到有些前概念的错误, 进而有针对性地进行改正。
对温度、热量、内能这三个概念, 许多学生都会错误地认为: (1) 热的物体比冷物体热量多。 (2) 温度相同的同种物质, 质量越大, 含有的热量越多。 (3) 热传递过程中, 温度变化大的物体吸收 (或放出) 的热多。 (4) 温度高的物体内能多。等等。类似的误解还有很多, 学生在这几个概念的认识上的偏差也非常普遍。这些都是学生们在过往的生活中所产生的前概念, 产生这些问题的原因主要是学生对物理概念的内涵、外延、定义的理解不够透彻。教学中我有意识地通过情境创设来推翻学生的这些想法。例如, 对于“温度相同的同种物质, 质量越大, 含有的热量越多”, 这是被很多学生认同的。课堂上我做了如下实验:我准备了两个烧杯, 一个100毫升, 一个200毫升, 然后准备了一壶刚刚烧好的开水, 将水分别倒入两个烧杯内。第一个烧杯内开水体积为80毫升, 第二个烧杯内开水体积为160毫升。按照学生的理解第二个烧杯内的水温肯定高于第一个。随后我拿出两只温度计分别测量了两个烧杯内的水温, 水温基本是一致的。就这样, 这个情境非常直观地推翻了学生们脑海中的前概念, 是更新学生的观念的一种有效途径。
三、通过实验探究完成概念重塑
在研究重力时, 学生们对于这个概念的认识非常模糊, 在前概念的指引下, 不少学生都觉得重力就是物体的质量。为了帮学生们完成概念的重塑我引导学生们展开了如下实验探究:
照图1那样, 把钩码逐个挂在弹簧测力计上, 分别测出它们受到的重力, 记录在下面的表格中。
在图2中, 以质量为横坐标、重力为纵坐标描点。连接这些点, 你发现它们落在一条什么样的曲线或直线上?你认为重力与质量之间有什么关系?
通过实验得出结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。重力与质量的比值大约是9.8N/kg。如果用g表示这个比值, 重力与质量的关系可以写成G=mg, 从而消除了错误的前概念。
初中化学前概念与教学策略研究 篇7
化学与人类生活、生产密切联系,这就决定了一个人的生活、生产经验对学习化学概念影响很大,学生并不是一片空白地走进课堂,因此,有许多化学概念,学生在学习它们之前,就有了相关的知识和经验———前概念。所谓前概念,是指学生在没有接受正式的科学概念教育之前对日常生活中所感知的现象,通过长期的经验积累与辨别式的学习,已形成的对事物的非本质的认识。
化学前概念具有如下特点。
1. 广泛性。
自然界是丰富多彩的,人类的实践形式也是多种多样的。学生对化学世界观察与思考的范围相当广泛,在物理变化与化学变化、纯净物与混合物、物质的构成、溶液的知识、燃烧条件、质量守恒定律、酸碱盐的概念等内容方面都存在前概念。
2. 直观性。
学生缺乏科学概念引导时,去感知客观世界,往往与摸得着、看得见、听得见的日常事物相接触,形成的前概念具有很强的直观性。比如初三学生在前概念体系里,将纯净等同于干净、洁净、透明,将混合物等同于脏物、污染物、含杂质的物质,将溶解等同于消失,将分解等同于分离,将化合等同于混合,将抽象的同一的物质组成和性质与具体的各异的物质形式和存在状态相混淆,将化学物质等同于人工制品,认为物质变化后的产物肯定存在于变化前的物质中,等等。
3. 顽固性。
化学前概念是在学生亲身体验的基础上得出来的结论,具有清晰的、稳定的、顽固的特点,在日常生活或实践中多次被证实,要想改变很不容易,会对学生接受、形成和发展科学概念和认识起到阻碍、消极的影响作用。
二、前概念在初中化学教学中的体现
在多年的初中化学教学实践和教学研究中,我感受到,学生在以下等内容方面形成的错误的前概念对学习影响较大。
1. 物理变化与化学变化。
影响这方面知识的前概念主要是由于受到某些反应条件、不熟悉物质之间的反应和物质的性质等造成的。学生基本上能够用“变化中是否有新物质生成”来判断发生的变化是物理变化还是化学变化,如白纸被撕碎为物理变化,白纸燃烧是化学变化。但由于初三学生所接触的化学反应有限,如“高锰酸钾受热分解”,“受热”是一种化学反应条件,所以在这个反应条件的误导下,大部分学生认为碘单质受热也会分解,是化学变化。
2. 纯净物与混合物。
对于混合物与纯净物,学生受到较强的“洁净”、“洁白”、“澄清透明”、“无污染”等前概念的影响,认为:洁白的雪花是纯净物;盐水是均一透明的,所以是纯净物;干净的空气是纯净物,被污染的空气则是混合物;矿泉水、纯净水、自来水、蒸馏水都是纯净物。所以,即便教师已经把判断标准给了学生,但由于受到前概念的影响,学生还是不自觉地用自己的方法,如用颜色、状态、是否干净、是否含有杂质等来判断是否是纯净物。
3. 物质的构成。
学生对物质的构成所涉及的前概念比较广泛,内容主要包括组成物质微粒的名称、类别、大小、微粒的组成形式。有的学生认为不论是哪种粒子,都是实心或空心的圆圈或球体,靠单线连接或紧密堆积方式组合在一起;有的学生认为粒子之间应该是有间隙的;有的学生看到书本上有地球与乒乓球的对比图,下意识地认为原子是乒乓球形状的;有的学生看到“H2O”中有“H2”,就会认为水中含有氢气。这种前概念对化学概念学习产生的影响主要是由于初中学生没有亲眼见到物质粒子的结构,空间想象能力弱,只能靠平时对宏观事物的认识来想象,习惯于通过文字阅读来理解文字表面的东西,即使通过示意图也很难有正确的认识。
4. 溶液的基本概念。
对于溶液浓度大小,错误的前概念主要有:颜色深的、气味强的溶液浓度大;浓溶液是饱和的,稀溶液是不饱和的。因此,会有同学根据颜色的深浅认为5%的CuSO4溶液比10%的NaCl溶液浓度大。
而对于溶液的形成,学生会认为:溶质溶于溶剂后,溶液是一种新的物质。
5. 酸碱盐的概念。
大部分的学生都认同使溶液呈酸性的是H+,使溶液呈碱性的是OH-,但也有不少学生只是从简单的字面意思去理解,受前概念的影响,认为硫酸铜、碳酸钠、硝酸钾等盐都是酸性的。
6. 金属的属性、锈蚀与防护。
由于学生日常生活看到的金属多为固态,感觉比较坚硬,因此多数学生认为金属都是固态的、硬的、比较坚固的、比较重等,还有学生认为金刚石是金属。
日常生活经验的积累使学生基本知道铁在潮湿的地方易生锈。但大多数学生不知道铁是在氧气、水的共同作用下生锈,认为铁生锈仅是水的作用,认为金、银不会锈蚀。
以上例举的前概念是一种生活经验,是在观察和思考的基础上自发形成的,没有经过严密的科学分析与实验证明,所以多数是肤浅的、模糊的,带有片面性,甚至是错误的,其含义与化学概念的内涵不一致,导致学生先前错误的知识结构对新的知识结构的建立会产生一些负面的影响,形成负迁移,产生消极作用。例如,日常“电”的概念对学习“电离”概念总是产生干扰作用,学生会错误地认为电解质的电离是在电流作用下发生的。
三、初中化学前概念转变的教学策略
前概念的转变策略多种多样,在教学实践中,我认为从下列两个步骤着手,对转变初中学生的前概念效果明显。
1. 初中化学前概念的显性化。
由于前概念的存在具有广泛性、顽固性、隐蔽性,因此在化学概念教学中,教师应该通过一定的方式去了解或发现学生中可能存在的各种前概念,选取相应的事例,让学生用自己的前概念来解释,将其显性化;然后从化学研究问题的需要,针对学生的前概念,引导学生思考与讨论,让学生自己发现已有经验的不足甚至错误,激发认知冲突,使学生自觉地对前概念修正、完善,甚至放弃,并进一步转变为主动学习科学的化学概念的需求。这就要求教师精心创设前概念情境,将化学前概念显性化。教师可以采用设置形成认知冲突的问题情境而导入:一般应注重设置能充分暴露学生错误前概念的情境,针对性强,能通过学生的表达充分暴露其前概念的错误,也就是在学习科学概念之前,让学生清楚自己原来是怎么想的。当新奇、生动的现象出乎学生的意料之外时,好奇的心理会驱使他们积极地思索。教师要及时地抓住学生闪现出的认知矛盾,调动学生的主观能动性,积极探究、解决问题,让学生在新的思维结构下解决问题,获得成功,从而接受新的、科学的概念。实践证明,只有让学生的前概念与科学概念发生强烈的冲突,前概念才有可能被转化。
2. 初中化学前概念的转变。
转变学生的前概念,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和顺应的过程。教师应该利用教学,使学生的前概念经过同化和顺应的过程转变为科学概念。
一些前概念与化学概念的内涵接近、一致,具有共享的属性,这一类前概念将对学习将产生积极作用,概念的转化就比较容易,可以通过常规的教学使其同化为科学概念。因为这种改变主要是通过增加或减少一些属性的方式来改变概念结构,经过常规的科学教育就比较容易转化和改变。例如,学生在生活中已有“纯净”和“混合”的概念,其含义与化学中“纯净物”与“混合物”概念的涵义基本一致,它们之间就存在一些共享的属性,故学生在学习“纯净物”与“混合物”概念时会感到特别容易,在教师的指导下,只需要从生活中习惯的“洁净””、“干净”经过简单调整,就可以得到“纯净”的概念。前概念与化学概念的内涵接近、一致,具有共享的属性时,有助于学生在化学学习中形成概念和掌握化学规律,是学生学习化学的基础。教学实践证明,教师可把前概念这种“资源”作为让学生理解新知识、新概念的“生长点”,引导学生从前概念中“生长”出新的科学概念。
一些前概念与化学概念之间没有可共享的属性,这一类前概念比较顽固,甚至是根深蒂固,会经常反复出现,往往会对新概念的学习产生阻碍作用,即负迁移作用。这时教师应注意对易混淆的概念及时进行联系对比,找出它们之间的相似点、相异点和联系,使旧概念对新概念的学习产生积极的促进作用,抑制知识的负迁移。如学完原子后,应及时找出原子与分子的区别和联系;学完元素后,应讲清原子、分子、元素单质、化合物间的关系。
总之,化学前概念是真实存在的,对教学造成的影响不容忽视。对于前概念,并不能全盘否定,必须一分为二地分析对待。学生基本正确但不全面的前概念,可加以利用、生成新概念;错误的前概念,应转化为科学的概念。对中学化学教师来说,只有了解和研究学生已经具备的前概念,真正认识到它的本质及来源,才能有的放矢地进行教学,充分挖掘、恰当利用或转化这些前概念,教学工作才能取得事半功倍的效果。
摘要:学生已有的化学前概念对初中化学教学有着重要影响。文中探讨了前概念在初中化学教学中的体现, 指出教师应创设化学前概念教学情境, 使之显性化, 从而实现前概念对化学教学的正迁移, 实现概念转变。
关键词:初中化学前概念,特点,体现,转变策略
参考文献
[1]王振超.初中化学概念教学方法.初中化学教学参考, 2000, (11) .
[2]咸蕊, 董素静.初中生化学前概念研究综述.北京教育学院学报, 2006.10.
[3]赵强等.建构与前概念.物理教师, 2001, (7) :3-5.
前概念物理教学 篇8
一、“周长”到底是什么?学生已具有怎样的“周长”前概念?
关于“周长”的概念, 教材是这样定义的:“图形一周的长度, 就是图形的周长。”简单的一句话, 两个关键词:“一周”和“长度”, 其实表明了周长的“一纬”特质和“长度”属性。那么, 对于学习这个内容前的学生而言, “周长”又具有怎样的前概念呢?笔者对两个班102名学生进行了调查。
调查分为两个部分。第一部分, 以“你听说过周长吗?”为题, 了解学生对“周长”这一数学概念的知晓情况。结果答“听说过”的学生有11人, 占被调查总人数的10.8%;“没听说过”的学生近九成。又对“听说过”的学生进行访谈后了解到, 9人为爸爸妈妈教过, 2人为看书知道。
调查的第二部分, 尝试完成任务 (没听说过的, 则凭自己的理解去猜一猜) :下面的图形有没有周长?如果有, 请你用彩色笔描出它的周长在哪里?
调查结果:
1.“听说过”的11人中, 认为2号“角”没有周长的3人, 占“听说过”总人数的27.3%, 其中仅1人认为4个图形中只有“角”没有周长。错误情况中包括:描了4个图形的部分边, 描了4个图形的角, 涂了 (1) 号图形的面积等。后又对仅认为“角”没有周长的学生进行访谈, 该生能够说明:因为这个图形两条边没有连起来。再问是怎么知道的?告知是爸爸教过的。
2.“没听说过”的91人中, 认为2号“角”没有周长的28人, 占“没听说过”总人数的30.8%, 但也仅2人认为4个图形中只有“角”没有周长, 其余26人均把“角”和其他某个图形一起看作没有周长。主要错误同样是描了4个图形的部分边, 描了4个图形的角, 涂了 (1) 号图形的面积等。后也同样对仅认为“角”没有周长的学生进行访谈, 两位学生均告知是猜的。
从调查可知, 学生对“周长”作为一个数学概念, 知晓率并不高。而从学生尝试指出“图形周长”的调查又可知, 近80%学生对“周长”认识相当模糊, 且有三分之一的学生一点经验都没有。
二、通过《周长》一课的学习, 学生对“周长”概念的理解达到怎样的程度才是合理的?
在本节课学习之前, 学生对于作为数学概念的“周长”, 虽然知之甚少, 有的甚至一点经验也没有, 但从学生的尝试中可以看出, 由于前有一些平面图形的认识及长度测量的经验, 超过半数以上的学生对基于直观认识的“周长”的理解应该不太难。因此, 本节课的教学目标确定如下:
1. 认识图形的周长, 理解图形周长的含义, 并能够根据确定的周长在点子图上画出相应的图形。
2. 会测量图形的周长, 并能够在教师的启发下想到用“化曲为直”的方法, 测量一些曲线围成的图形的周长。
实践时, 两个目标可以分解成四个学习层次:层次一, 知道图形一周的长度, 就是这个图形的周长;层次二, 能够描出某个图形的周长;层次三, 能够测量基本平面图形的周长;层次四, 能够根据图形的周长想象出图形。四个层次层层推进, 相互支撑。知道周长概念是达成后面学习的基础, 指出图形周长和测量基本平面图形的周长, 既是反映学生对“周长”意义是否理解的过程性层次, 同时又是逐步引导学生深入体验图形周长、理解周长意义的过程。第四个层次则是最高层次的学习目标。因为这不仅是引导学生继续体验图形周长的意义, 同时又是学生空间观念培养的重要过程, 是几何直观在思维层面上的体现, 是一种充分体现数学思考的目标层次。
三、基于“周长”学习的活动, 怎样组织才能既围绕教学核心, 又利于提升学生的数学思维?
基本学习材料的选择, 当然需要有利于唤起学生已有的认知经验, 同时也能帮助学生很好地理解周长意义。而学习活动设计需要留给学生充分的思考空间, 突出数学思考的含量, 并有相应的思维推进层次。现结合具体的教学过程加以分析。
1. 三个关键活动的设计及实施
活动一:观察描述, 感知周长。
1.情境引出“一周”的概念。
呈现情境图, 请学生说说图中所讲的事情。
师:她在做什么?
生:量腰围。
师:腰围是什么意思?
生:就是腰部一周的长度。
顺势板书:一周的长度
2. 指出平面图形的“一周”, 导出周长。
呈现学生在二年级下册已经认识的平面图形——长方形、正方形、平行四边形。
师:这些图形有没有“一周的长度”?有, 又在哪里呢?
请学生指出这些图形一周的长度。揭示概念:图形一周的长度, 就是它的周长
活动二:描、量周长, 理解意义。
1.结合概念, 指出以上三个平面图形的周长, 教师根据学生的说明, 用多媒体操作演示图形的周长。
2.练习:下面的图形有没有周长?如果有, 请你用彩色笔描出它的周长。
学生先在练习纸上独立完成, 反馈时分解为两个层次:
层次一:确认这些图形有没有周长?为什么?
最后学生都认为 (3) 号图形没有周长。理由是“角”不是封闭图形。于是教师完善板书:封闭图形一周的长度, 就是这个图形的周长。
层次二:指出其他图形的周长。教学中, 学生对 (4) 号图形的周长认识有困难, 作重点讨论。
3. 度量图形周长。
师:如果想具体知道1号和5号图形的周长, 你有什么办法?
学生活动, 自主研究。
反馈 (1) 号图形, 用尺量出3条边的长度加起来即为图形的周长。
反馈 (5) 号图形, 直尺量不行, 只能想其他办法量这条线的长度。这是本节课中富有挑战性的学习环节, 有利于激起学生的思考。
最终得出结论:周长是可以测量的, 当周长不是由线段组成时, 我们可以把它转化成线段来测量。
活动三:逆向研究, 发展思维。
师:同学们已经知道什么是图形的周长了。现在老师想请你设计一个周长是10厘米的图形, 你想怎样设计?
给学生一定的思考时间后, 请他们在点子图上画出图形。
学生完成后分三个层次反馈:
层次一:画了不封闭图形的情况。师:这位同学是这样画的, 你们同意吗? (强调, 不封闭图形是没有周长的。)
层次二:画了长方形或正方形的情况。确认这个图形的周长是不是10厘米?如何确认? (引导学生去数, 当然对长方形和正方形特征掌握比较好的, 可用它们的特征作说明。)
层次三:画了其他不规则的图形。讨论如何来确认图形的周长, 主要说明:这个图形的周长是不是10厘米?请学生通过“数”来确认。“数”的过程中, 巩固对周长“一周”的长度的理解。
2.实践后的思考
(1) 数学概念的建构, 需要经历表象建立和丰富的过程。数学概念的理解与掌握, 不仅仅指知道相关的文字描述, 它更需要体现在多角度思维把握的过程中。因此, 在概念学习的过程中, 建立起丰富的表象是数学概念学习必须经历的过程。以上三个层次的“周长”学习活动正是如此。
感知环节, 描述周长。这是一个“知道周长”的过程。从生活概念“一周”导入到图形“一周”的认识, 揭示概念, 像这样“图形一周的长度”, 就是图形的周长。当然, 这个过程并不是一步到位的, 而是通过对三个已认识的平面图形一周的感知, 逐步深刻起来的。第一个图形 (长方形) 的“一周”, 指名学生指出, 媒体演示, 学生观察印刻于脑海中;第二个图形 (正方形) 的“一周”, 学生先指出, 再媒体演示, 学生书空描画;第三个图形 (平行四边形) , 先描画, 再媒体演示, 再描画。通过三个图形周长的描画, 帮助学生初步建立图形周长的直观表象。
描、量环节, 理解周长, 是本节课中的重点活动, 也是学生建立起“周长”表象的关键环节。请学生先判断图形有没有周长, 再描出图形周长的过程, 是一个学生自主建构“周长”概念的环节。反馈时又分三步, 逐步完成。
第一步:明晰这些图形有无周长。课上主要借助图3中的图形 (3) 来进一步认识图形周长的概念。因为几次教学中, 总有学生描了这个图形 (“角”) 的周长。于是请学生自主辩论, 最后得出结论:这个图形没有周长, 因为它不是封闭图形, 没有一周, 所以没有周长, 从而完善对周长概念的认识。
第二步:描出复杂图形的周长, 即图3中的图形 (2) 花朵图案的周长, 引导学生深刻认识图形的周长是围绕在图形外围一周的长度。这同样是一个完善认识的重要步骤。
第三步:测量图形的周长。以图3中的 (1) 号三角形和 (5) 号圆为材料, 请学生量出这两个图形的周长, 引导学生在度量过程中进一步认识到周长的“长度”属性, 也即周长是可测量的。实际教学中, 学生能够从中感悟到周长的“长度”属性。他们很自然地用尺量出了三角形三条边的长度。此时引导学生体会, 三条边的长度和便是这个三角形的周长, 加深对周长意义的理解。而测量圆的周长时, 学生碰到了测量技术上的困难, 但其测量这条曲线长度的意向还是相当明确, 说明学生对圆周长的认识还是清楚的。
(2) 组织富有挑战性的学习活动, 让学生的思维得以提升。数学学习必须有学生数学思维经历的过程, 而激发学生的数学思考, 富有挑战性的学习任务设计是重要的因素。本节课中, 两个环节的学习任务, 充分体现了数学学习任务的挑战性特点。
(1) 测量圆的周长。学生已有的测量长度的经验, 只是停留于对线段长度的测量。当碰到如同圆的周长这样的长度测量时, 还是碰到了不小的困难。而正因为解决这个问题没有现成的办法, 需要突破常规, 创新思路, 所以更有挑战性和思考的价值。实践中, 也确实有学生想到了解决的办法。
有一位学生想到, 将圆周平均分成16份, 然后用尺量出其中一份的长度, 再乘以16, 就是这个圆的周长。于是, 有学生想到了再分下去, 我想这已经接近于古时测量圆周长的“割圆术”了。
还有学生想到, 用一把软尺绕在圆周上, 进行直接测量。这样的想法, 也颇有创意, 当我们不能把直尺弯过来时, 我们可以将尺变软。
当然, 实际教学中, 也确实有学生想到, 先用一根线绕在圆周上, 然后将正好绕圆一周的线剪下来, 用直尺测量线的长度, 也就测量出圆的周长了。这便是典型的“化曲为直”的思想了。
(2) 点子图上画出周长为10厘米的图形。此学习任务的目标是使学生进一步理解图形周长的本质内涵。同时, 在学生的反馈中, 有多种的表示形式, 可以作为提高学生空间想象能力、发展空间观念的重要素材。
学生的作业也反映了不同的思维水平。水平一, 只能画出一个长方形 (如图形 (1) 或图形 (2) ) ;水平二, 能画出两个长方形, 即图形 (1) 和图形 (2) ;水平三, 能画出如图形 (3) 、图形 (4) 、图形 (5) 这样的不规则图形。
前概念物理教学 篇9
关键词:初中科学;前概念;教学策略;教学实效
一、对《科学》“前概念”的认识
所谓“前概念”,是指学生在没有接受正式的课堂教学之前,通过自己的观察、体验和思考对各种科学现象与过程的理解和认识叫“前概念”。它的核心特点是:
1.客观性
学生的“前概念”往往来自于自己的生活经验,所以生活经验的客观性就决定了“前概念”的客观性。
2.可转化性
人的思维是多变的,“前概念”是学生思维中的一部分,它可以在我们的教学活动中进行有效的转化。
3.可利用性
虽然“前概念”是片面的,但它不是洪水猛兽,有些可以在课堂教学中被我们合理地利用。
4.稳定性
对于学生感性认识比较丰富的那些“前概念”,它们在学生的大脑中已经形成了一种固定的模式,而且这种模式不是孤立存在的,往往存在于一定的认知框架或体系中,因而具有一定的稳定性。平时所说的思维定势就是指“前概念”的稳定性。
二、了解《科学》“前概念”的一些方法
在了解了学生的“前概念”特点之后,教师就要在教学活动的过程中让学生的“前概念”尽可能暴露,才能有效设置课堂教学策略,从而提升教学实效。我主要从两个不同的时间段来呈现学生的“前概念”,分别是课前了解与课堂了解。课前了解一般采用以下两种方法:一种是课前聊天了解法,这种方法主要用于知识目标不多,教学目标难度不大,且与生活关系密切的教学内容,因此非常简单且随机。另一种是课前问卷调查法,如:教学内容比较抽象的“牛顿第一定律”就采用此方法。
除了课前了解外,我在上课期间也运用多种方法将学生的
“前概念”显露,从而在课堂中适时调整教学策略。经常运用的有以下几种:
1.材料挖掘法
主要用于教学内容所了解的物质在生活中是随处可见的。如:“植物的一生”和“常见的植物”等教学内容都很适合用这种方法了解学生的“前概念”。
2.归纳挖掘法
这种方法主要是用于学生对相关教学内容已有所了解,能用归纳法进行总结的教学内容。如:“常见的动物”“物态变化”等。
三、利用“前概念”,设置教学策略
我在教学中利用“前概念”设置以下几种教学策略来提高课堂的教学实效。
1.利用已获知的学生“前概念”,创设良好的教学情境的教学策略
上述介绍到的课前问卷了解法中所了解到的“前概念”都适合用这种方法。如:教“牛顿第一定律”时,根据课前问卷了解到学生对于没有外力的情况下物体的运动状态是很难理解的,所以在这节课的教学中我通过下面的教学情境和氛围,科学地设计探究实验从而达到消除“前概念”的稳定性,建立了新的知识体系。教学过程简录如下:
展示浙江六频道的一段视频:3月18日,因一直下雨,沪杭高速这天总共发生了53起交通事故,造成了多人死亡,数人受伤的交通事故。
问:为什么下雨就容易发生交通事故?
生:下雨路滑,摩擦力小。
问:摩擦力小了,小车容易刹车吗?
生:不容易。
问:那说明摩擦力的大小与物体的运动存在某种联系吧,你能针对两者关系提出问题,建立假设并设计实验吗?
生:提出问题:摩擦力与物体的运动有什么关系呢?建立假设:当其他条件相同时,摩擦力越大,小车速度的改变越快。
这种方法选用的情境更容易引起学生的兴趣,因为兴趣是学习动力的源泉。
2.了解学生的“前概念”,设计有视觉冲击力实验现象的教学策略
这种方法适合于突破课前聊天了解法中所得的“前概念”。因为通过具有视觉冲击力的实验现象容易消除错误“前概念”。如:我在教“汽化与液化”中的沸腾特点时,已从聊天中掌握了学生有“沸腾时,液体吸热温度上升”的错误“前概念”,这一“前概念”是客观存在又具有极大的稳定性,如果不能很好地突破,势必影响教学质量。所以,我在教学中采用一根示数很明显的温度计,然后将它固定在铁架台上,让其玻璃泡完全浸没在水中,等到水沸腾时,同学们不约而同地叫起来:“老师,温度保持不变”。通过对直观实验现象的放大,让同学们的“前概念”与实验现象产生矛盾,使学生的“前概念”与实验现象发生冲突,引起思维的撞击,这种直观的事实会让学生主动去纠正错误的“前概念”从而激起了学生极大的学习兴趣,并使学生对自己之前的认识产生怀疑,为正确概念进入学生思维世界扫清障碍。这也是直观教学的魅力所在,而且也是符合学生的认知规律的。如上述所写到的“力的存在”“平面镜成像原理”错误“前概念”的突破我都是采用这种方
法的。
3.消除“前概念”,利用归纳等科学方法的教学策略
这种方法一般适用于课堂了解到的“前概念”,因为在科学教学中总是出现这种情况:学生在课堂上会暴露出很多的“前概念”,所以,我通过大量的实例就能较好地纠正它们。
案例:在学习“摩擦力”时学生对压力这一概念,有下面这一明显的错误“前概念”:认为压力一定等于物体重力。如何消除这一“前概念”,此时我就是通过大量的实例来进行纠正。
实例1:把手压在桌面上,问学生桌面受到的压力是否等于手的重力?
实例2:把手压在竖直安放的黑板上,问学生黑板受到的压力是否等于手的重力?
实例3:把手压向天花板,问学生天花板受到的压力是否等于重力?
通过大量的实例,基本可以消除大多数学生之前错误的“前概念”,形成比较正确的认识:压力不是重力,但有时它们会相等。
综上所述,在教学中由于我知晓学生的“前概念”,择取符合学生思维特点的教学策略,所以学生在课堂上非常活跃,学习科学的兴趣很高,真正提高了课堂教学的实效。
参考文献:
[1]郭晓成.怎样消除前概念对物理教学的不利影响.甘肃
教育,2008(5).
[2]刘波.利用物理实验教学克服前概念的不利影响.学苑教育,2010(1).
前概念物理教学 篇10
一、课前敏锐地洞察学情, 了解前概念对新概念的影响
物理前概念是师生在长期的教学活动和实践形成的, 它们对于教学的影响也是潜在的, 具有隐蔽性, 因而不易被察觉。教师应善于发现学生对哪些问题会出现物理前概念, 还得弄清楚他们为什么会出现这些前概念, 只有这样才能选择适合学情的教学策略, 帮助学生重新构建新的科学的物理概念。因此, 教师在授课前, 应通过一些方式, 如提问、问卷调查等深入了解学生大脑中已有的物理前概念情况。
二、立足于课堂教学, 尝试对物理前概念的解构与重建
物理前概念是否正确、科学, 只有靠教学实践来检验。前概念的解构和重建, 需要教师首先了解学生头脑的前概念, 并对其进行透彻分析;需要在课堂教学活动中让学生对新的信息的内涵和外延有全面理解, 并作出明确选择, 进而使被选择的信息与思维中原有的认知相互作用, 进而充实和完善原有的认知, 或对事物产生新的认知。教师可以从以下几个方面来对物理前概念进行解构和重建。
(一) 加强实物演示, 丰富感性认识, 确立科学的概念。
初中学生的抽象思维受经验限制较明显, 需要更多直观感性的经验支持。在教学活动中, 教师要结合学生的实际情况, 运用实物演示来消除思维中的错误概念。例如20W LED灯和40W的白炽灯并联在家庭电路中, 哪一灯更亮的问题, 多数学生认为电功率大的一定亮。此时教师只要通过实验演示, 让学生通过观察实验现象, 便可消除他们头脑中错误的前概念, 这比单纯讲解更有说服力多。
(二) 设置概念冲突情景, 产生思维碰撞, 建立科学概念。
教师可创设一定的情景让学生的错误前概念与一些物理现象和事实产生冲突, 从而改变学生的错误概念, 建构科学概念。根据建构主义的观点, 学生认知结构和重组的过程就是认知发展进行同化与顺应的过程。那么, 学生在课堂学习新的物理概念中, 教师如何利用教学, 使学生的前概念经同化与顺应的过程有效转变为科学概念呢?因此要求教师要了解学生思维结构改变的心理过程、树立建构主义的教学认识、用建构主义的教学思想进行教学。
设置情景使新知识与学生的前概念相互矛盾, 把学生头脑中错误认识暴露出来, 让其认清自己对事物的观察与认识只停留在表象。教师在教学活动, 设置冲突情景方法较多, 例如小组内部讨论和小组间争论, 安排类似的实验和生活情景。例如“自由落体”一节教学中, 学生认为“重的物体比轻的物体下落得快”, 这一生活经验已影响着他们。教师可拿两张同样大小的白纸, 把其中一张揉成团, 然后让它们从同一高度下落。问学生谁先落地?答:同时落地。这时老师撒手, 学生观察结果, 与学生的前概念发生冲突, 教师进一步讲解, 由于纸团受到的空气阻力小, 所以纸团下落比另一张纸快。只这样简单解释还不足让学生完全建立科学的概念, 还要做好课堂实验演示:让学生观察到不同物体从同一高度自由下落, 快慢几乎一样, 在此基础上对自由落体运动加以分析、研究, 这样学生才能消除头脑中错误的前概念, 建立起“在不考虑阻力时, 物体下落快慢相同的正确结论 (科学概念) ”。
(三) 运用物理模型, 突破思维障碍, 形成科学概念。
物理模型是物理学在分析和研究较为复杂问题时, 为了方便分析和研究, 进行科学抽象处理, 保留它主要因素, 去除次要因素的一种研方法。如伽利略在研究运动的原因并指出, 亚里士多德观点的错误时, 设想的“理想实验”就是建立了一个没有摩擦的光滑轨道的物理模型。由此可以看出物理模型的应用可以使问题重点突出, 使学生更容易掌握事物特性与属性, 便于消除学生头脑中理解问题的表面性和片面性, 可以提高学生的甄别能力和创造能力。
三、在教学反思中, 检验科学概念的学习效果
教师如能经常进行教学反思, 将在教学实践活动中发现的学生思维中的前概念进行归纳整理, 可以使前概念成因与解决策略系统化, 有助学生减少学生受到前概念的影响。因此教师要做到:一方面不断地吸取新的教育理念和最新的学科研究成果;另一方面坚持把教学中获得的体验和经验及时记录下来, 并在经历了一段教学实践后, 把获得的体验和经验汇总起来, 在一定的理论指导下进行系统的分析、深入的思考和认真的提炼, 从而把经验上升为理论。
总之, 关注物理概念的学习与掌握, 是物理学习的基础和核心。可是科学概念又不能死记硬背, 这将会使学生失去对物理学习的兴趣。因此纠正错误的前概念是有效进行科学概念教学前提, 它的转变将是思维结构、认知结构的转变, 是一个艰辛的过程, 但只要教师坚持不懈地进行课堂教学实践探索, 一定会提高教学效率。
参考文献
[1]赵强, 刘炳升.建构与前概论[J].物理教师》.2001 (7) .
[2]阴国恩.心理与教育学研究方法[M].天津南开大学出版社, 1996.
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