刘正斌

概念是高中物理教学中的重要内容，它是同一类物理现象的共性在人脑中的概括和抽象的反映，它既具有一般概念的共性，又具有自身特征。而前概念则是指人在日常生活中通过经验性积累形成的一种概念，在物理学习中有正迁移和负迁移作用。笔者就高中物理教育为例，探讨如何纠正学生的错误前概念，提高教学效果。笔者结合自身教学实践，谈谈自己的几点看法。

一、高中物理前概念的特征

1.广泛性

我们的学生，不管在高中阶段还是高中阶段，甚至有很多大学理科生中，都有前概念广泛存在于头脑中。并且学生在学习物理之前已有了十多年的生活经验，接触了许多物理现象，头脑中自发形成的前概念所涉及的范围相当广泛。当然，这种广泛性是相对的，他们对感性的、日常生活经常接触到的事物形成了较多的前概念，而对那些比较抽象的物理知识，则很少有前概念。如学生对力学、热学和几何光学均有著较多的前概念，而对电学则很少有前概念。

2.自发性

学生大脑中的前概念，缘起于学生长期、大量的对日常生活的观察与感知，这些经验在其大脑中逐渐深化发展，经过感觉、知觉、表象阶段最终形成概念。学生在其大脑里构建前概念时，完全是自发性的，没有人教他这个问题应该是这样、那个问题应该是那样，他完全是站在自己的立场上，凭自己的感性经验进行构建。因此，前概念是学生自己的精神财富，他们依靠这些前概念去解释各种物理现象。

3.顽固性

前概念是学生长期经验的积累结果，在学生头脑中印象深刻，可谓根深蒂固。用传统的教学方法给予更正，这些概念显得顽固不化。一些研究表明，一旦学生对某些物理现象形成了前概念，要想加以转变是相当困难的。

二、高中物理前概念的方法

1.克服消极影响

物理前概念对物理学习既有积极的作用也有消极的作用。正确的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。如学生在学习物理前己对生活的一些物理现象和规律有所了解：在热学方面，他们有了冷热的不同感觉；在光学方面，他们对照相机照相，近远视眼镜，马路上的油膜色彩等充满了好奇……对这些己知的物理现象的了解和好奇是新知识学习的基础。有助于激发他们进一步学习物理的兴趣，促进科学物理概念的建构和意义学习。但是在一些情况下，对物理现象，过程，材料的片面或错误理解而产生的前概念，将会成为学生学习物理的障碍，这些错误的前概念如果得不到及时纠正，将影响对物理新知识的同化和顺应，甚至歪曲新知识的意义。使学生形成错误的思维，变成物理学习的障碍，学生会觉得物理难学。如“力是维持物体运动的原因”的错误观念，使得学生认为踢出去的足球在空中还受到一个向前的力的作用；斜面上下滑的物体受到一个下滑力的作用；作圆周运动的物体受到一个特有的向心力的作用等。这影响了力学部分的学习和力学知识体系的建立。

2.进行分层理解

物理概念的分层理解的策略就是指在各种物理现象中，首先是这类现象的核心问题，然后抓住事物的本质特征分析归纳出现象本质的共性，再经过抽象概括得出抽象概念，进而深入理解应用概念。该策略的实施程序是：①明确物理现象；②分析概括；③得出结论；④理解应用。

例如，学习动量的概念：①可以先让学生明确物理现象：大人与小孩相撞，谁会被撞倒？②分析概括：物体的运动效果不单由质量或速度决定，而由它们的乘积mv来决定；③得出结论：物体的质量和运动速度的乘积叫物体的动量，即P=mv；④理解运用：a.动量是矢量，其方向与速度方向相同，其运算符合平行四边形法则；b.动量是状态量，对应某一位置或某一时刻；c.动量具有相对性，因为速度具有相对性，一般选择惯性参考系；d.动量的物理意义是：描述物体运动状态和效果的物理量，其单位是千克·米/秒。

3.利用变式例证

布鲁纳认为，学生在其中经历某件事情越是多样，就越有可能把该事情与其他事件联系起来，多种多样的训练，有助于增强各事物之间的共同之处，指出每一事物的独特之处。变式可提供大量包含某一物理概念的不同事例，包括正面的和反面的例子，如压力、拉力、支持力等都是“弹力”这个概念的肯定例证，重力、摩擦力是“弹力”的否定例证。弹簧振子、悬浮在水面上的木块在其平衡位置附近的运动、悬挂在竖直平面内的小球在摆角很小的情况下的运动都是简谐振动的肯定例证，地面上做上下运动的小球是简谐振动的否定例证。变式往往具有物理概念的相同本质但具有不同形式，通过对物理概念的足够数量的不同变式的彻底练习，使学生能形成正确的概括，有助于转变错误的前概念和科学概念的掌握及知识的迁移。

4.开展合作学习

大多数科学教育工作者的实验研究表明：同辈间的合作学习优于个体单独学习。在合作学习中，学生间，师生间的口头交流是教学枢纽，可使学生大脑中的思考和推理过程外观化，同时可以帮助教师考查学生所掌握的概念与物理科学概念之间的差距，使学生对概念的认知水平在学生讨论及教师对概念的讲解中不断提高，其错误的物理概念也会渐渐变成科学的物理概念。

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，它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，了解那些不同观点的基础。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。

总之，对于高中物理前概念，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。对高中物理教师来说，了解和研究学生已经具备的前概念，充分地挖掘、恰当地利用或转化这些前概念，教学工作将取得事半功倍的效果。