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摘 要:前概念对中学生学习物理概念有重要影响。在本文中,在前人研究的基础上,详细分析了物理前概念的形成原因,方便在以后的教学过程中采取有效的教学策略。
关键词:前概念 形成原因 教学策略
学生在接受正式的物理教育之前,在他们的头脑中就已经有了理解这个世界各种各样现象的经验和直觉知识。直觉的内在表象导致个体的深入“理解”,它们作为思想工具,就像头脑中的蓝图,叫做前概念。中学物理学习中,学生形成前概念的途径很多,这是笔者借鉴前辈的研究和结合自己的教学经验将其归纳为以下几点:
一、日常生活经验的影响
物理学的研究对象是自然界中的客观物体及其运动规律,学生每日生活在千变万化的物理世界中,会自然地获得有关物理方面的感性认识,形成一定的生活观念和经验,这是学生学习物理知识的前提条件。这些凭感觉学习到的东西不一定都正确,有些是肤浅、片面的,甚至是完全错误的。例如:在学习力和运动的关系这部分知识之前,许多学生都有这种看法,认为静止的物体,用力推动它时,它才会运动,力停止作用时,它就会立即停下来,推动物体的力越大,物体运动得就越快,速度就越大。实际上,这种生活中形成的观念是错误的。可见日常生活中的生活观念、错误经验往往驱使学生做出想当然的错误判断,对形成概念有着非常重要的影响。
二、思维定势的影响
学生运用掌握的知识,形成了一套切实有效的分析解决问题的推理方式和方法,变成了学生的一种能力,一定的思维模式,这种现象叫思维定势。但这种现象具有双重性,既有积极的作用,又有消极的作用。比如,物理中的摩擦力:静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用,运动的物体也可能受到静摩擦力的作用:这里的“静”和“动”是针对接触面之间的相对运动而言的,而“运动”和“相对运动”,“相对运动趋势”不同。另外,摩擦力的方向可能和运动方向相同,此时它充当的是动力,也可能和运动方向相反,此时充当阻力。要克服这种思维定势,教学中应该注意运用典型的事例加强练习,增强训练内容和方法的新颖性,增强训练题目的灵活性,注重在提高具体问题具体分析的能力,切实加强学生审题能力的培养,使学生在学习中形成正确的分析习惯和方法,克服想当然的按头脑中的思维“惯性”来解题的不良习惯。
三、教师、教材的影响
教师在讲解物理概念时经常用到演示物理实验,有时为了某个知识点的教学而过分地突出某个方面现象或结果的观察和分析,忽视了相关的其他知识,造成以偏概全,产生错误概念。或者教师为了讲解学生某个模糊概念,举一个或多个例子进行分析,并进行正反对比以期待学生能正确理解,但有时学生并不能按着教师的方向去理解,而只是理解到知识的某个方面,就会产生错误概念。另外,教材对某些物理概念和规律的阐述不够科学和严密,直接使学生产生错误概念。比如高一物理课本以前用的教材对“匀速直线运动”的概念,没有强调“在任意时间内”,这样导致了很多学生对匀速直线运动的片面甚至错误的理解。又如:有些学生凭借课本上所讲的“绳波模型”来解释现实生活中声波的传播,并由此说声波的传播不会衰减。
四、数学对物理学习的影响
学生从小就接受数学教育,在解决物理问题时往往按数学“惯性”来思考。例如:在数学中y=a/b表示y与a成正比与b成反比,但是如果在物理中也这样理解E=F/Q及C=Q/U,就得出E正比于F反比于Q,以及C正比于Q反比于U的错误结论。又如,物理量的正负并不是纯数学意义的正负,大部分都有其特定的物理意义,像速度有负号(如:-5m/s),就表示与规定的正方向相反。因此,在学习物理过程中,如果不能具体问题具体分析,就会影响学生对物理概念的理解,就会产生这样或那样的错误。
五、概念模糊产生的影响
使学生明确物理概念的外延是深化物理概念的理解,正确运用物理概念解决实际问题的关键。例如:初中学过的欧姆定律I=U/R,高中生可以在很多情况下熟练使用,但初中没有强调它仅适用于纯电阻电路,所以在解决高压输电、电动机工作等非纯电阻电路的问题时,高中生就容易信手应用欧姆定律。另外,学生在无意识情况下就扩大概念的外延,如摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动,而学生有时扩大为它总是阻碍物体的运动;再如匀变速直线运动的平均速度公式的适用范围,在非匀变速情况就不能用。
六、语言的影响
物理语言是一种专业的科学的语言,讲究的是严密和完整,它不像生活中语言的生活化和不严密性。很多学生就经常用生活中的语言去理解物理概念,产生对科学物理概念的错误理解。如把物理中的“力”、“做功”与日常生活中的“力气”、“做工”等概念相混淆。或对词语意义的不正确推理,如“加”理解为“增加”,所以把“加速度”推理为“增加的速度”;光年是时间单位等等。有时学生也认为静摩擦力只会产生于静止物体中,而运动的物体则不会受静摩擦力的作用。
七、不当类比的影响
学生在学习新知识的时候利用类比的方法,对知识的掌握有很大的帮助,同时,也要让学生知道,不适当的类比,反而让学生发生思维错误。如振动的图像和波的图像是非常相近的图像,但神似而意不同。虽然他们只是横轴表示的物理量不同,但表示出来的物理意义是非常不一样的。因此,两图像的画法是不具有可类比性的。
综上所述,中学生物理学习的前概念的产生有知识、方法、心理等多方面的原因,并且有其多样性,每个个体都不一样。教师在平时的教学中应随时观察,及时发现问题,并且善于思考对策,及时对症下药,培养学生积极的思维习惯。教学实践证明,中学生学习物理即使形成了前概念,也是都能通过适当的方法加以矫正的。
参考文献:
[1](德国)D.K.Nachtigall.改革物理师资教育,我们的理论和实践[J].物理通报,1993(2):23
[2]李新乡,张德启,张军明等.物理教育论[M].北京:科学出版社,2005
[3]邓学明.从前概念到建构观——浅议建构主义学习理论[D].广西师范大学图书馆:硕士论文库,2003
关键词:前概念 形成原因 教学策略
学生在接受正式的物理教育之前,在他们的头脑中就已经有了理解这个世界各种各样现象的经验和直觉知识。直觉的内在表象导致个体的深入“理解”,它们作为思想工具,就像头脑中的蓝图,叫做前概念。中学物理学习中,学生形成前概念的途径很多,这是笔者借鉴前辈的研究和结合自己的教学经验将其归纳为以下几点:
一、日常生活经验的影响
物理学的研究对象是自然界中的客观物体及其运动规律,学生每日生活在千变万化的物理世界中,会自然地获得有关物理方面的感性认识,形成一定的生活观念和经验,这是学生学习物理知识的前提条件。这些凭感觉学习到的东西不一定都正确,有些是肤浅、片面的,甚至是完全错误的。例如:在学习力和运动的关系这部分知识之前,许多学生都有这种看法,认为静止的物体,用力推动它时,它才会运动,力停止作用时,它就会立即停下来,推动物体的力越大,物体运动得就越快,速度就越大。实际上,这种生活中形成的观念是错误的。可见日常生活中的生活观念、错误经验往往驱使学生做出想当然的错误判断,对形成概念有着非常重要的影响。
二、思维定势的影响
学生运用掌握的知识,形成了一套切实有效的分析解决问题的推理方式和方法,变成了学生的一种能力,一定的思维模式,这种现象叫思维定势。但这种现象具有双重性,既有积极的作用,又有消极的作用。比如,物理中的摩擦力:静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用,运动的物体也可能受到静摩擦力的作用:这里的“静”和“动”是针对接触面之间的相对运动而言的,而“运动”和“相对运动”,“相对运动趋势”不同。另外,摩擦力的方向可能和运动方向相同,此时它充当的是动力,也可能和运动方向相反,此时充当阻力。要克服这种思维定势,教学中应该注意运用典型的事例加强练习,增强训练内容和方法的新颖性,增强训练题目的灵活性,注重在提高具体问题具体分析的能力,切实加强学生审题能力的培养,使学生在学习中形成正确的分析习惯和方法,克服想当然的按头脑中的思维“惯性”来解题的不良习惯。
三、教师、教材的影响
教师在讲解物理概念时经常用到演示物理实验,有时为了某个知识点的教学而过分地突出某个方面现象或结果的观察和分析,忽视了相关的其他知识,造成以偏概全,产生错误概念。或者教师为了讲解学生某个模糊概念,举一个或多个例子进行分析,并进行正反对比以期待学生能正确理解,但有时学生并不能按着教师的方向去理解,而只是理解到知识的某个方面,就会产生错误概念。另外,教材对某些物理概念和规律的阐述不够科学和严密,直接使学生产生错误概念。比如高一物理课本以前用的教材对“匀速直线运动”的概念,没有强调“在任意时间内”,这样导致了很多学生对匀速直线运动的片面甚至错误的理解。又如:有些学生凭借课本上所讲的“绳波模型”来解释现实生活中声波的传播,并由此说声波的传播不会衰减。
四、数学对物理学习的影响
学生从小就接受数学教育,在解决物理问题时往往按数学“惯性”来思考。例如:在数学中y=a/b表示y与a成正比与b成反比,但是如果在物理中也这样理解E=F/Q及C=Q/U,就得出E正比于F反比于Q,以及C正比于Q反比于U的错误结论。又如,物理量的正负并不是纯数学意义的正负,大部分都有其特定的物理意义,像速度有负号(如:-5m/s),就表示与规定的正方向相反。因此,在学习物理过程中,如果不能具体问题具体分析,就会影响学生对物理概念的理解,就会产生这样或那样的错误。
五、概念模糊产生的影响
使学生明确物理概念的外延是深化物理概念的理解,正确运用物理概念解决实际问题的关键。例如:初中学过的欧姆定律I=U/R,高中生可以在很多情况下熟练使用,但初中没有强调它仅适用于纯电阻电路,所以在解决高压输电、电动机工作等非纯电阻电路的问题时,高中生就容易信手应用欧姆定律。另外,学生在无意识情况下就扩大概念的外延,如摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动,而学生有时扩大为它总是阻碍物体的运动;再如匀变速直线运动的平均速度公式的适用范围,在非匀变速情况就不能用。
六、语言的影响
物理语言是一种专业的科学的语言,讲究的是严密和完整,它不像生活中语言的生活化和不严密性。很多学生就经常用生活中的语言去理解物理概念,产生对科学物理概念的错误理解。如把物理中的“力”、“做功”与日常生活中的“力气”、“做工”等概念相混淆。或对词语意义的不正确推理,如“加”理解为“增加”,所以把“加速度”推理为“增加的速度”;光年是时间单位等等。有时学生也认为静摩擦力只会产生于静止物体中,而运动的物体则不会受静摩擦力的作用。
七、不当类比的影响
学生在学习新知识的时候利用类比的方法,对知识的掌握有很大的帮助,同时,也要让学生知道,不适当的类比,反而让学生发生思维错误。如振动的图像和波的图像是非常相近的图像,但神似而意不同。虽然他们只是横轴表示的物理量不同,但表示出来的物理意义是非常不一样的。因此,两图像的画法是不具有可类比性的。
综上所述,中学生物理学习的前概念的产生有知识、方法、心理等多方面的原因,并且有其多样性,每个个体都不一样。教师在平时的教学中应随时观察,及时发现问题,并且善于思考对策,及时对症下药,培养学生积极的思维习惯。教学实践证明,中学生学习物理即使形成了前概念,也是都能通过适当的方法加以矫正的。
参考文献:
[1](德国)D.K.Nachtigall.改革物理师资教育,我们的理论和实践[J].物理通报,1993(2):23
[2]李新乡,张德启,张军明等.物理教育论[M].北京:科学出版社,2005
[3]邓学明.从前概念到建构观——浅议建构主义学习理论[D].广西师范大学图书馆:硕士论文库,2003