物理前概念与教学策略论文

物理前概念与教学策略论文（共8篇）

物理前概念与教学策略论文 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.

物理前概念与教学策略论文 篇2

学生在学习物理学之前，早已生活在丰富的物质世界之中.每个学生都是带着一定的生活经验走进物理课堂的，这些认识先入为主地形成了学生的物理前概念，这些概念中有些是正确的，如果这种概括只建立在局部事实和简单观察的基础上，还不能反映事物的特征和本质，因而会形成错误的物理前概念.阎金泽教授将概念教学过程划分为三个阶段：第一是创设学习物理概念的环境；第二是进行思维加工；第三是运用.因此，概念转变的研究对于初中生概念的建立，对于学生今后的学习，都有很现实的意义.如果教师在平时的教学中能够关注到学生错误的前概念，采用相应的策略转变学生错误的前概念，具有很好的现实意义.

1前概念的成因及转变条件

概念是反映客观事物的一种抽象，是在大量观察的基础上，运用逻辑思维的方法，把一些事物本质的，共性的特征集中起来加以概括而形成的.物理前概念大部分是在学习物理之前形成的，是学生在简单的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和实验论证.物理前概念与科学概念常常是不一致的，并且不容易改变，肤浅模糊，带有片面性，甚至是错误的.

前概念的成因：（1）根据事物的表象形成直观感受.例如86%的学生认为拔河比赛时甲队胜，是因为甲队的力气大；（2）语言的重构.例如20%的学生认为漫反射就是反射的光， 在物体的反射下遍地都是；（3）知识的负迁移.例如83%的学生认为欧姆定律R=U/I，当U=0时，R=0.从数学知识中迁移得来；（4）课外媒体知识.例如50%的学生认为质量是物体的好坏；（5）物理知识不恰当的类比.例如，电流类比水流，经过灯泡，电流会变小.

一个人的前概念要发生转变，对原有认识的不满是前提，新概念的合理性、有效性是概念转变的保证.当学生对原有的认知产生了不满，有了弄清原委的需要，再引导学生思考探究就容易许多.学生对新概念有了合理、有效的理解，就不得不抛弃前概念，接受新概念，这就要求教师通过教学使学生认可所学知识是有效的和合理的.

2初中物理课程中需掌握的物理概念

4前概念转变的教学策略

4.1利用物理实验促使概念转变

当学生通过实验观察、动手操作，看到的实验现象与已有的认识有冲突时开始思考，促使学生概念发生转变.

4.2利用学生原有的知识，推理求证，促使概念转变

学生认为推物体没有推动是因为推力小于摩擦力，利用“二力平衡”知识分析，此时物体静止，推力等于摩擦力.学生开始反思自己原来的认知是否正确，促使概念转变.

4.3通过“反例”促使概念转变

学生认为小车不受推力仍能继续向前运动是受到了惯性力的作用.例如，小车静止时受惯性力吗？此时惯性力的施力物体是谁，如何测量？进一步追问：存在这个惯性力吗？物体在光滑的物体表面持续地运动下去为什么？学生得出物体“不受力”，“物体就要保持那样的状态”.教师进一步引导分析：物体都有保持原来运动状态不变的性质，这个性质叫惯性.

5有效的概念转变策略

5.1通过查阅资料、问卷调查，座谈等方式准确预测前概念

准确定位，避免教学中走弯路.

5.2利用图片、实验、生活情境等设置问题情境，引发学生的认知冲突

冲突引发思想的碰撞，进而开始产生怀疑已有知识的合理性.

5.3利用知识推理、反例和实验等进行归谬

统一认知，转变前概念.

5.4小组合作学习，说一说，辩一辩，建立正确的物理模型、概念和规律

通过分辨，能从众多选项中找到真正的答案，思维由怀疑—犹豫—认定，从而克服前概念的顽固性.

5.5联系实际，解决问题

物理中前概念及其教学策略研究 篇3

关键词：物理,前概念,转变,教学策略

前概念是前科学概念的简称，是指个体在没有接受正式的科学概念之前，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学习而形成的对事物的非本质的认识。学生在学习物理之前，大多或多或少地存在一些错误的前概念，这是在以往的生活和学习过程中，由于日常生活经验、自己的观察等因素形成的一系列与科学知识相违背的观念。错误的前概念对物理学习起到了很大的负面作用。所以怎样改造和重组学生原有的认知结构就成了物理教学研究的一项重要课题。

一、物理中前概念的特点

1. 广泛性和自发性。

主要体现在三个方面：第一，内容的广泛性。学生在力、运动、能量、引力、光、电磁现象等全部内容上都存在前概念。第二，前概念反映在不同层次的学生身上，也就有很大的普遍性，因而不同学生看到事物的不同方面。对相同的物理问题，不同年龄阶段或同年龄阶段不同层次的学生中，会产生不同形式的前概念。第三，就某一具体的物理前概念而言，它往往是学生中普遍具有的。许多教师都发现:很多同样的问题会发生在同一地域的不同年龄的学生身上，他们对这些问题的想法几乎是一致的，甚至不同文化背景的国家对一些物理课题的相异构想也没有多大差别。学生在头脑中建构前概念的时候，完全是自发的，没有人教他这个问题该是这样或那个问题应该是那样的，而是站在自己的立场上，以自己的感情色彩去描绘世界的物理图像，凭着自己的感性经验在头脑进行建构。

2. 顽固性。

前概念是日常生活经验和观察对物理现象的直觉认识，是受到先期学习的影响，它们在学生头脑中潜移默化地形成，在日常的生活中慢慢积累而形成，是学生头脑中强烈具有的一种稳定的认知结构，不易消解，这就是前概念的顽固性。前概念一旦形成，就会在人的思维中形成定势。

3. 隐蔽性。

前概念是学生内隐的思维结果，是潜移默化形成的。因此，它是以潜在的形式存在，平时并不表现出来。其表现带有隐蔽性，同时前概念还有一种思维惯性，学生自己也很难发现。当学生对某一类物理现象形成观念时，由于学生年龄和思维能力的限制，这种观念通常处于一种模糊状态，它是学生心里的一种朦胧意识，学生往往难以用自己的语言表达清楚，但是它作为一种观念仍有其实质性的内容，而在物理教学中讲授科学的物理概念时，学生马上就会联想到他们头脑中的前概念，当让学生用物理概念去解释问题时，前概念就会马上表现出来。

4. 反复性。

学生经学习理解了一些物理概念，过了一段时间后再遇到类似的问题时，受到先前错误的影响又会对该概念产生糊涂的认识。前概念的反复性和其顽固性密切相关。

二、转变错误物理前概念的概念教学策略

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与顺应的过程。当已有的认知和新知识发生冲突时，学生的知识结构就会发生不平衡的变化，这时学生就会通过同化和顺应这两种机制，达到新的平衡。那么在物理学习中，教师怎样帮助学生转变前概念，建构科学概念呢?

1. 运用物理学史教学。

物理学史内容是中学物理的组成部分。历史上物理学家对某一物理现象、概念或规律的发现，其思维过程与今天学生认知这个问题的思路往往有类似之处，所以概念教学有时可以借助物理学史料来启发学生的思维。这样，既能激发学生的兴趣，又可以加深对物理概念的理解与认识，了解概念的形成和发展过程，才能更深刻地理解概念的本质。比如自由落体运动的研究过程，亚里士多德认为物体的下落速度是由它们的重量决定的，他的这一论断符合人们的尝试，以至于这个错误延绵了2000年，到了16世纪，伽利略对此产生怀疑，经过以一些实验，伽利略证明了自己的猜想。

2. 情景教学。

情景性教学是转变前概念的基石。建构主义的情景教学模式就是一种很好的方法。首先，情景教学应使学习在与现实情境类似的情境中发生，以解决学生在现实生活中遇到的各种问题为目标，学习内容要选择真实性任务，不能对其作处理，使其远离现实的问题情境。其次，这种教学的过程与现实的问题解决过程相类似，要求教师不是将提前准备好的内容教给学生，而是在课堂上展示出与现实中专家解决问题相类似的探索过程，提供解决问题的原型，并指导学生的探索。最后，情景教学不需要独立的测验，而是出现一些类似的现象让学生解决就好。

3. 利用概念图进行概念教学。

在尊重学生的主体性，重视学生已有的认知经验，以学生的前概念为教学起点的基础上，引导学生将新概念与原有的概念网络联系起来，通过同化顺应，丰富和发展正确的科学概念，转变与科学概念相悖的错误的前概念，形成对概念多维的全面理解，并以概念为核心，形成系统化、结构化、网络化的认知结构。基于建构主义学习理论的概念转变教学首要强调的就是在学生原有概念基础上的建构，学生通过同化和顺应来吸收新的概念，并改变原有的概念图式以达到学习效果。因此，对学生前概念的测定成为了进行概念转变教学的基础，只有当学生将概念建构于原有知识基础之上，有意义学习才能发生。而概念图则是一种能够充分反映和展示学生头脑中的前概念网络的可视化工具，在教学前教师让学生制作与教学内容相关的概念图，可以使学生充分展示其头脑中的前概念。在教学中，教师可以通过引发学生的认知冲突，揭示新知识、新现象与原有认知结构中前概念的矛盾，从而动摇学生对前概念的确认，进而通过前概念与科学概念的反复对比，揭示前概含的局限性、表面性，逐步形成科学概念。概念图不但能充分地揭示学生的前概念，而且能将其以图的直观形式保留，并在教学中可以与科学概念不断对比，引发认知冲突，同时概念图还能随时揭示学生在学习的某一阶段其认知发展的情况。教师通过运用概念图进行概念转变教学，还可以很好地反映概念间的层级关系，使学生从整体系统的角度来理解概念，有利于其科学概念巩固。

4. 探究学习。

对于每个学生来说，认识问题的深度、广度和角度的不同，对事物的理解也就不同，有的较全面、较深刻，而有的较片面、较肤浅。这样在交流的过程中，学生之间就会产生不同观念的碰撞，从而引发概念冲突。所以教师应主动为学生创设一个平等、自由的交流平台，充分发扬教学民主，让学生呈现自己的观念，要鼓励学生敢于表达自己的观念。同时，要善于引导学生学会聆听不同的观点，通过比较、分析、归纳、综合等方法以获取最科学的概念。

无论采用哪种教学策略，学生之间、师生之间的讨论和交流都是必不可少的。只有暴露学生潜在的前概念，才能使学生明确自己的前概念究竟是什么，才能激起前概念与科学概念之间的矛盾，也才能使学生在已有知识经验的基础上实现新概念的意义建构。国外的一些研究表明，概念变化既是理性思维的结果，又是情感上的结果，一些学生虽然理解了科学概念，但不相信科学概念下的案例。而交流产生的不同观点碰撞与融合，以及个体对最终意见的认同，是从情感上接受新概念的重要条件。

参考文献

[1]杨亮涛.利用概念图促进知识建构的研究[D]硕士学位论文.上海:华东师范大学, 2005.

[2]孟昭辉.物理教学论与中学物理课程改革.东北师范大学出版社, 2009.

高中物理概念教学策略与实例研究 篇4

1 物理概念的特征分析

纵观高中物理教材中的各个物理概念，虽然不同的概念在物理学科中的地位及作用各不相同，但是大致可以归为如下几类特征.

1.1 固有属性

我们在学习高中物理概念时，会遇到一部分物理概念，他们反映的是物质（或物体）本身固有的属性，必然质量、惯性，只要物体客观存在，就具有质量、具有惯性，不随其他因素而变化.

1.2 方向性

高中物理与初中物理相比，学生在理解有些物理概念方面有难度，难在哪里？一些物理量和初中的表述不一样了，要考虑方向了，例如速度，初中只涉及到匀速直线运动，所以速度、平均速度、速率的区别对于学生来说不做要求，而到了高中，则要求学生对速度有一个新的认知，速度是矢量，既有大小又有方向，而且研究的运动不仅有直线运动，还有曲线运动，在曲线运动中速度的方向如何表示？速度大小如何求解？在考虑大小和方向的同时还融入了物理思想方法.而这些方法是贯穿于整个高中物理学习过程中的.

1.3 状态与过程特征

在定义物理量时，有些物理量与某一个状态相联系，如选修3-3热学中的温度、体积和压强这三个物理量用来描述气体的状态；再例如必修1中的位置、瞬时速度，必修2中的动能，选修3-5中的动量描述的是机械运动状态.除了与状态相联系的物理量，高中物理还有些概念是用来描述过程的，具有过程特征，如必修1中的位移，必修2中的功，选修3-3中的热量等等.

1.4 相对性

学生进入高中后会发现很多物理量在描述物理现象和规律时，是具有相对性的，例如必修1中的位移、速度等等在描述机械运动时，都是相对参考系而言的.再例如，高度、电势、重力势能、电势能都是相对的，在描述时，也有正负，这时正负是表示大小，而不是表示方向的.

2 基于概念特征的概念教学策略

2.1 引导学生思考本质属性

每个概念在描述上都有其本质属性，我们在和学生建立概念时，不一定要全盘照抄教材，可以自己有所创新，重点在于思考概念的内涵与外延，确保能够准确地表述物理现象.

例如匀速直线运动，在概念描述上为：“速度始终不变的运动”就够了，因为，速度是矢量，速度不变包含了大小和方向不变，方向不变则必定是直线运动.但是，定义匀变速直线运动，就不能用“加速度不变的运动”或“速度均匀变化的运动”，因为通过后面的学习学生能够知道加速度不变的运动还有匀变速曲线运动，如平抛、抛体、类抛体运动.

2.2 引导学生对事物、现象进行一定程度的抽象

概念具有高度概括性，都很抽象，為了促进学生对概念的理解，我们在平时的概念教学过程中，就应该引导学生从对生活中的现象进行分析，提取物理模型，概括和抽象本质的特征.

例如，在和学生学习电磁感应现象时，完全可以放手让学生从生活出发，例举“电磁感应现象”，学生的思维迅速发散，能够联系到电能从何而来，想到“发电机”，想到“变压器”，想到，“耳机的发声过程”，那么这些有什么本质的联系呢？学生急于寻找的归宿是同一个，那就是电磁感应.

当然，在一些具有一定联系又具有延伸性的概念上，可以通过实验来引导学生对现象进行抽象，继而掌握概念的内涵.例如，做曲线运动的条件，笔者在教学过程中通过对比性实验引导学生自己发现现象并抽象为物理语言（如表1所示）.

表1

事例运动结果条件（受力情况）

1曲线运动小球所受到的重力和细线的拉力的合力方向与小球运动的方向不在一条直线上.

2直线运动小球所受的重力、弹力和摩擦力的合力与小球的运动方向在同一条直线上.

2.3 找概念间的关系

（1）交叉关系

高中物理概念间大多是交叉关系，即往往一个概念与另一个（或另外几个）概念的部分外延有重合相交的区域，如两个概念交叉、三个概念交叉可以用下图1、图2来表示.

在力学里面的交叉关系，如“摩擦力”与“阻力”之间就是一种典型的交叉关系，摩擦力可以是阻力也可以是动力，阻力的来源可以是摩擦力也可以是其他力.

（2）全异关系

在高中物理概念中，有些物理量之间是完全没有交集的，我们把概念间的这种关系叫做全异关系，如图3所示，两者不相容，如重力与温度，匀速直线运动与等温变化等等，这些概念完全不相容.

（3）属种关系与种属关系

高中物理概念具有较强的系统性，属种关系与种属关系在概念间关系中普遍存在，前者又称真包含关系，后者又称为真包含于关系.

例如，“拉力”和“弹力”、“弹力”和“力”就是种属关系，而“力”和“弹力”、“弹力”和“拉力”就是属种关系；其中，力和弹力两个概念，“力”是属概念（上位概念），“弹力”是种概念（下位概念）.

2.4 通过训练深化对概念的理解

概念教学在认识物理现象抽象并提炼为概念后，概念只是停留在记忆表层，要进一步深化理解并内化融入到自己的知识结构，需要习题训练，训练的过程是概念的运用阶段，是学生学习物理概念教学不可缺少的环节.但要注意，练习的目的在于巩固和深化概念，形成技能，培养分析问题、解决问题的能力.因此，选题要典型、灵活多样，对题目的挖掘、探讨要力求深入.将做习题与概念教学分离，甚至相对立，搞题海战术的做法，不 仅浪费时间、浪费精力，还容易使学生形成呆板、机械、生搬硬套的思维习惯，不利于深化、活化概念，也不利于分析问题能力的提高.

例如，“功”这个概念，是力学里重要概念，用W=Fscosθ计算功是有条件的，必须是恒力，这一个概念对于初学者往往掌握的不是太好.为此，我们可以设置如下一个问题.

习题 如图5所示，有一长为l的绳子下面挂一质量为m的小球，处于静止状态，现用一恒力将小球拉到与竖直方向成α角，求拉力F做了多少功？重力做了多少功？

设计意图 通过情境的设置，让学生运用公式求解恒力F和重力做功，抓住力及力方向的位移这两个要素.为了进一步理解概念对应公式适用条件，可以进一步追问.

追问 习题情境中如果不是永恒力，而是改用水平力F缓慢将小球拉到图示位置，求拉力做功.

初中物理教学中的前概念研究 篇5

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。

物理前概念与教学策略论文 篇6

一、前概念诱错的根源

学生在学习科学概念前不是“白纸一张”,在生活和学习中他们会不断的探索并认识自然环境,对一些现象进行思考,构建出自己的“前学科概念”。按前概念的形成的心理途径可以归结为以下几个方面:

1.先入为主的日常生活经验与盲目的主观想象

受生活经验和日常观察的影响,学生会很牵强的依据观察结果去解释一些现象。如物体的运动需要力去维持;铁块一定比棉花重;用力推桌子不动是因为推力小于摩擦力。

2.知识的负迁移和旧有概念的泛化

大部分情况下,一种知识会对另一种知识起到积极作用,但有时会起干扰或抑制作用。如数学知识,数学是学习和研究物理学的重要工具,然而物理学又不同于数学。学生从小接受数学教育,在思考物理学问题时常有“数学习惯”。比如匀速直线运动的物体速度公式v=s/t,学生总会认为速度与路程成正比,与时间成反比。这种错误同样会延续到密度和电阻问题中。

3.由语词带来的误解

物理概念总是用一些词语和语句来表述的,借助关键词语可以对某个物理规律进行高度概括,揭露事物的本质。然而,学生往往会用生活化的语句去理解,如学生会认为光年是时间单位;超声波的速度比一般声音速度快。

4.进行不恰当的类比

类比是科学研究中的一种有效方法,可以根据相似的两类对象有部分属性相同,从而推理出它们的基本属性也相同。比如物理学中常拿光和声来类比,它们都有反射干涉、衍射现象,但有些类比就不恰当了,如学生学习了声波的传播需要介质,就认为光波的传播同样需要介质。

二、前概念的纠错教学策略

前概念的纠错教学策略分为“暴、破、立”三个阶段。“暴”即指暴露学生的错误前概念,教师要发现、了解学生的错误前概念。“破”是指让学生认识到自己错误在哪儿,这需要教师为学生构建认知冲突的情景,引导学生进行分析。“立”是指引导学生建立正确的物理概念。

1.暴露学生的前概念

在课前,教师可以通过直接提问,学生问卷调查或访谈创设问题情景,尽可能让学生暴露出不正确的想法。比如在牛顿第一定律的教学中,问学生:“风吹了树叶才会动,风不吹树叶不会动,说明了什么?”大部分学生立刻会把他们意识中的错误前概念暴露出来,答:“说明物体的运动必须有力来维持。”

2.纠正学生错误前概念的途径

(1)通过实验教学转变前概念

初中生的思维习惯偏向于形象思维,教师在教学中要巧妙设计实验将抽象变为具体,丰富学生的感性认识,增强学生的现实体验,进而使学生认识到自己头脑中有些前概念的肤浅性、片面性和错误性。

案例1:在《电功率》的学习中,学生常遇到这样的问题:两只规格分别 为“220V100W”、“220V40W”的白炽灯,当它们串联接入电路时,哪个灯泡更亮?学生很自然的认为100W的灯泡会更亮,此时大部分教师会用理论推导来解释,往往难以让学生信服。如果教师自制一个简单的串联电路板(图1),通过实验就能说明一切,令学生心服口服。

案例2:在《液体的压强》学习中,液体对下方有压强学生容易理解,但对上方有压强则不能接受。如果我们设计下面这样一个简单装置(图2),在O点扎一个小洞,将会看到水向上喷溅而出,学生往往会当场惊呼。对这一现象留下深刻印象的同时,自觉地破除液体对上方没有压强的前概念,构建正确认知。

案例3:在《静电现象》的教学中,通过带电体吸引轻小物体的现象(图3),让学生认识到带电体的性质。殊不知,不知不觉中让学生形成了新的前概念———“带电体只能吸引轻小物体”。这一前概念影响之广泛令人诧异,笔者与周围的许多教师在交流时,他们都认为带电体只能吸引轻小物体。那么如何纠正呢?我们可以设计这样一个小实验 (图4),只要铁钩上可以挂住的物体均可用来实验,现象大出学生所料,原来带电体可以吸引一切物体。

(2)通过习题教学破除错误前概念

物理习题不仅可以巩固物理知识,在物理教学中,教师可以利用习题教学的情景和例子来破除学生的错误前概念。

案例4:如图5所示,利用传送带将一袋货物送到高处,试分析货物的受力情况。

物理前概念与教学策略论文 篇7

关键词：前概念,物理教学,处理,转化

在初中物理教学中, 时常发现许多学生对物理概念认识不清、理解不透。例如:学生错误的认为雾、烧开水冒的“白气”是水蒸气。混淆生活中的“力”与物理学中的“力”。不能将“力”与“物体对物体的作用”联系起来, 而是用生活化的“劲”或“力气”来看待。

这些观念均是前概念。所谓前概念, 是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中, 对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念。物理前概念是物理学习的良好基础和铺垫, 它的正迁移作用可成为物理概念学习的资源和概念学习的新的增长点, 可使学生尽快地掌握新的概念和知识结构。但是错误的、不妥的、不完整的物理前概念对建立、接收、理解和运用物理科学概念有很大的影响, 成为物理概念难教难学的重要原因之一。

错误的前概念具有广泛性、顽固性、自发性和反复性等特点。以往的研究表明, 要实现概念转变必须满足四个条件: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。

因此, 首先, 应有针对性地选择事例或现象, 让学生用自己的前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, 从而感觉到有改变认知结构的需要。教师才能顺势引导学生通过探究实验和事例建立科学的物理概念, 并进而把科学的物理概念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获得更多成功的时候, 他们就会接受科学的物理概念。

参照概念转化的四个条件, 采用以下方法建构科学的物理概念。

1.利用图片或实验, 引出前概念

教师可以展示实际生活中的有关现象的图形、图片、录像, 或从学生熟悉的实验入手, 再现知识发生、发展的过程, 为学生提供丰富的感性材料, 让学生将头脑中的前概念以某种形式清楚表达出来, 鉴定出其中科学的成分和不科学的成分。如怎样建立科学概念“力不是维持物体运动的原因, 而是改变物体运动的原因”。教师通过让学生推桌子, 观察到桌子运动, 撤去推力桌子停止的现象提出问题:从实验可以得出力和运动有什么关系呢?学生会表达“物体的运动需要力, 若不受力, 物体就不会动或停止运动”。

2.设置问题情境, 引起学生的概念冲突

对不科学的前概念, 教师要引导学生根据已有的物理知识和学习经验展开小组讨论, 通过对所要探究的问题提出相应的“合理的”假设和猜想, 设计探究实验对其进行验证。上述的推桌子实验之所以会造成学生错误的前概念, 主要是桌子所受地面的摩擦力相对较大, 使桌子的运动状态改变得很快, 桌子从运动到停下来的时间太短, 学生无法观察到桌子减速的过程, 所以必须想办法在停止对物体用力后, 物体的运动状态的变化过程尽可能放大。学生只有看到具体的现象, 才可能改变认识上的错误, 真正从心里接受科学观念。据此, 我补充了“汽车刹车后继续前行一段距离”、“踢出去的足球会继续飞行”, “滑冰时在冰面上刹停”的现象对比, 把现象摆在学生面前, 与学生头脑中已有“失去力物体的运动就停止”的错误观念发生冲突。

3.分析引入科学概念, 达到概念的替代

当学生受到挫折和感受到矛盾冲突时, 教师通过实验结果的分析、论证等让学生提出新的概念, 做出新的逻辑假设并通过再实验来验证新假设, 直到得出科学的结论, 最终学生在思想对撞中, 逐步归纳表述出科学的物理概念, 顺理成章地放弃错误的前概念。

4.进行应用迁移, 有效指导实践, 解决实际问题

实现了对前概念的转化并不是学习的结束, 物理讲究“学以致用”, 此时要趁热打铁, 引导学生用物理概念解释日常现象, 使学生不得不信服物理概念的正确性, 同时物理概念也得到创生和活化。

在归纳出“牛顿第一定律”并学习“惯性”概念以后, 让学生回答:用飞机空投物品, 物品下落过程中, 如果它所受的力全部消失, 它将做什么运动?引起学生争论, 利用不同观点的碰撞, 成就巩固、活化概念的过程。

前概念向物理概念的转化, 是一个对教师教学策略与教学能力极具挑战的过程。它对提高物理教学的成效, 落实新课程理念, 实施素质教育, 具有不可忽视的意义。

参考文献

[1]窦轶洋, 高凌飚, 肖化.期刊.论学生前概念及对教学启示[J].学科教育, 2001年第10期:13-15

[2]B.J.瓦兹沃思.专著.皮亚杰的认知情感发展理论[M].厦门出版社, 1989年.13-20

物理教学中如何消除前概念的影响 篇8

关键词：前概念；认识；影响；策略

人们生活在一个五彩缤纷的世界中，从出生的那天起便感受着各种物理现象的刺激。随着年龄增长，大脑便逐渐形成了对各种事物的感知。因此，在学习物理之前，对许多物理现象已有了自己的认识，这就是前概念。

一、对前概念的认识

前概念的产生是正常的、必然的，体现了人类认识发展的一般规律。建构主义认为，人是在与环境相互作用的过程中，逐步构建起关于外部世界的知识，知识是个体与外部环境交互作用的结果，人们对事物的理解与个体先前的经验有关。由于学生在学习物理前已有十多年的不同生活经验，接触了形形色色的物理现象，因而他们的前概念各不相同，范围相当广泛。建构主义还认为，知识是学习者在与情境的交互过程中自行构建的。学生大脑中的前概念，起源于他们长期、大量的对日常生活的观察与感知，在构建前概念时，完全是自发性的，没有人教他们这个问题应该是这样还是那样，完全是在自己的立场上，凭自己的经验进行构建。前概念还具有隐蔽性，平时并不表现出来。而在学习有关的物理概念时，学生马上就会联想到他们头脑中相关的前概念。用物理概念去解释问题时，相关的前概念就会马上表现出来。

二、前概念对物理教学的影响

古希腊哲学家亚里士多德曾提出：必须有力作用在物体上物体才运动。这个错误一直延续了2000多年，可见前概念对人们认识的影响是巨大的。前概念对物理教学的影响，主要表现为学生头脑中存在着许多与物理概念不一致的看法和观点，由于前概念是学生头脑中先入为主的东西，长期的生活经验又强化了这些概念，使其根深蒂固、难以纠正，当学习相关概念时，它极大地抗拒新概念的同化吸收，学生在学过新概念和规律后，虽然能记住概念和规律的表述，但遇到实际问题时，仍会不自觉地用头脑中的原有概念和思维模式进行思维，导致错误的结果。

三、针对前概念的教学策略

前概念可分成两类，一类可以同化而形成正确的概念，如从物质轻重的概念转换成密度的概念。这类概念的形成并不涉及认知结构的转变，是属于认知同化过程。而另一类前概念则不同，这类前概念在学生的头脑中已经有了相当长的发展时间，且已形成了系统的却并非科学的概念。比如：学生在日常生活中经常看到铁块沉于水中的现象，于是就形成了铁块可以沉没于任何液体中的观点。当讲授阿基米德原理、演示铁块漂浮于水银面上时，许多学生根本不相信。这种情况下，教师必须努力促使学生原有认知结构的解体和新认知结构的建立，以实现认知上的顺化。个体的认知结构通过同化和顺化而不断发展，以适应新的环境。个体每当遇到新的刺激，总是把对象纳入到已有的认知结构之中（同化），如果已有的认知结构无法容纳新的对象，个体就必须对已有的认知结构进行变化以使其与环境相适应（顺化）。学生先前的经验、知识及思维方式在学习过程中起着极为重要的作用，这要求教师在教学活动中应该重视不同学生的知识结构、经验状况及思维习惯，特别要了解学生有哪些不全面甚至错误的前概念，采取什么方法帮助学生把前概念转变为科学的物理概念。为此，教师在开始讲有关的内容之前，应通过一定的方式，如提问、问卷调查、访谈、测试等，深入了解学生在学习某一新概念之前存在的前概念的情况。

那么，如何使这些前概念转换成科学的概念呢？

教师的首要工作就是从学生实际出发，以了解学生真实的思维活动为基础，有针对性地创设适当的情境，促使学生反思，让学生用自己的前概念去对事例或现象进行解释，引起学生必要的认知冲突，从而感觉到有改变认知结构的需要，通过同化和顺化，最终主动地建构起新的认知结构。