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浅谈在初中物理教学中有效利用物理“前概念”

2021-08-05牟双双

速读·上旬 2021年8期
关键词:前概念资源利用初中物理

牟双双

◆摘  要:物理教学中的“前概念”,形成的原因是多方面的,教师要充分利用好学生的知识经验,通过教学实践和理性思考,实现“前概念”的解构和重建,提升物理课堂学习效率,打造高效的物理课堂。

◆关键词:初中物理;“前概念”;资源利用

“前概念”对初中物理教学起着积极的作用。因而,本文认为“前概念”是初中物理学习的良好基础和铺垫,它的迁移作用能使学生尽快地掌握新的概念和知识结构,有助于激发学生进一步学习物理的兴趣,提供认知的动力。

一、初中物理教学中的“前概念”简述

“前概念”是前科学概念的简称。指的是与科学概念的内涵、外延不尽一致的个体概念,包括错误概念、“前概念”、相异概念等。当然,“前概念”所涉及的范围很广,本文仅讨论物理“前概念”。

通俗的说,物理中的“前概念”是指学生在学校上物理课之前,他们由于日常生活经验的影响,对相关的物理概念已经形成了一定的认识和理解,形式各种层次的原有概念。这些概念中,有一些是能正确反映科学世界的,另有一些是有悖于科学的错误概念。比如说冬天人们抚摸铁块感觉要比木块要冷,以为铁块温度比木块要低等。

“前概念”的产生的来源主要有以下几个方面:来自生活的直观经验;来自生活的感性认识;利用已有知识进行的自主解释而形成的“前概念”。

二、“前概念”对物理教学的影响

1.创设情境,唤醒学生新概念的学习兴趣

现行初中教材的编写都是图文并茂的,在学生开始学习之前,先通过精美、有趣的图片,呈现出适当的情境,使学生回忆起曾经遇到或见过的知识背景;做好准备以后,教师在讲授新知识时,学生在进行有意义的知识建构时就能迅速进入状态,把新、旧知识成功地联系在一起,或者找出它们的共同点、相似点,把新知识进行同化;或者找出它们的矛盾与冲突,改造旧的知识结构进行顺应。从而有效地引起学生的视觉追求,激活记忆,强化思维。充分唤起新概念,方便意义建构。教师也应通过精确而优美的语言,来创设情境,使学生的“前概念”在知识建构中发挥出作用。

2.加强演示实验,利用“前概念”引导学生积极思维

中学物理实验教学,以验证性实验居多,其教学目的除了验证物理定律以加深理解之外,主要是为了理解、深化及运用物理概念。只有当实验演示的情境与原有认知结构紧密相连并相互作用,或者使之唤起与新知识相关的“前概念”,或者使之与“前概念”发生冲突,新实验所要观察的现象、探索的规律、验证的结论,才能牢牢拴在原有认知结构的锚链上转化为知识和能力。例如“浮力”教学,来自生活中的经验往往使学生误认为浮力跟物体的质量、密度有關;跟物体浸入液体中的深度有关;沉入水底的物体不受浮力等。为了使学生建立正确的概念,实验教学中可设计这样的实验:

(1)用弹簧测力计分别挂着相同体积的铁块和铝块,浸入水中,要求学生观察弹簧测力计读数的变化,并提问此现象说明什么?

(2)用弹簧测力计挂着铁块缓慢浸入水中,让学生注意观察弹簧测力计读数的变化,待铁块全部浸入于不同深度,提问学生观察到什么?

(3)换用煤油或酒精重做上面的实验,让学生观察并回答液体密度不同,弹簧测力计读数有何不同。

通过观察以上实验现象,学生与原有认知结构相联系,产生强烈的认知冲突;在水中下沉的铁块与铝块也收到浮力,它们的质量和密度都不一样,可浮力却是一样的。这样,促使学生的思维从疑问开始,在联想和想象中活跃,在获得正确答案中发展,最后新知识在具体实验验证过程及结果中内化,从而完成一个深层次的认知。

3.建立物理模型,利用“前概念”搭建知识纽带

有些物理知识比较抽象难懂,往往涉及较多的知识点,分析时,学生原有的知识经验与之有太多的联系,例如初中物理中研究用羊角锤拔钉子的问题,当学生在实验中看到羊角锤把钉子撬出来,他们的大脑中联想起的东西太多了:羊角锤用力把钉子拔出来了;羊角锤的形状是特殊的;人向下用力却把钉子向上拔出来了;钉子受到了木板的摩擦力……。

三、“前概念”在初中物理教学的应用措施

1.要对初中学生的物理“前概念”进行重组和科学引导,使学生能够对正确的物理“前概念”有更深的理解,对错误的物理“前概念”进行纠正,这样能够对学生的物理触及概念进行巩固,有利于学生未来对更深层次的物理概念进行学习。物理“前概念”的重组和巩固,教师第一步要做的就是,对学生的物理“前概念”进行了解,并且对“前概念”的正确与否进行分析,传递给学生一个正确的物理“前概念”培养和学习的方法,避免在日常生活中形成更多错误的物理“前概念”,影响学生对专业物理知识的理解。教师可以通过科学、合理的物理实践活动,引导学生对物理“前概念”作出判断,学习课堂上学习不到的新知识,对日常事物形成新的认识,完善学生的物理知识体系。

2.在教学过程中,可以创设情境教学课堂,使学生能够更加真切的体会到物理学习的快乐,提高学生学习物理课程的兴趣。教师创设情境课堂,一方面能够极大地调动学生学习的兴趣,集中学生的注意力,另一方面,能够在潜移默化中,使学生摒弃错取得物理“前概念”,接纳正确的物理概念,提高学生物理学习的效率。教师通过创设情景教学,使学生对事物的认识更深一层,对科学的物理概念的了解更加深入,改变学生原有的知识体系,构建科学合理、有效的知识体系,促进学生的物理学习。

四、在教学反思中,检验科学概念的学习效果

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。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]焦颖.初中物理教学中前概念转变策略研究[J].大观周刊,2020(11):281.

[2]李雪.初中物理力学错误前概念形成原因及教学对策研究[D].辽宁:辽宁师范大学,2019.

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