熊耀華

（南京師范大學(xué)附屬揚(yáng)子中學(xué)，江蘇 南京 210048）

在力學(xué)課堂教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)有不少的前概念與科學(xué)概念的理解是相悖的，甚至是完全對(duì)立的.由于力學(xué)前概念是后續(xù)物理新知識(shí)的基石與生長(zhǎng)點(diǎn)，如果忽視力學(xué)謬誤前概念的干擾作用與負(fù)面功能，不及時(shí)糾正并對(duì)其重點(diǎn)攻克，學(xué)生們很可能在后續(xù)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行負(fù)向遷移，勢(shì)必嚴(yán)重影響后續(xù)物理課堂教學(xué)效果，因此力學(xué)三維教學(xué)目標(biāo)中“知識(shí)與技能教學(xué)”的一個(gè)重要教學(xué)目標(biāo)就是要竭力消除根深蒂固的錯(cuò)誤觀念，削弱力學(xué)謬誤前概念的負(fù)面影響，構(gòu)建科學(xué)的力學(xué)概念.筆者試圖以差異性事件為載體，以謬誤前概念為突破口，在高中力學(xué)新知教學(xué)課堂上用情境呈現(xiàn)與問(wèn)題導(dǎo)演相結(jié)合的方式激活學(xué)生沉睡的思維，讓學(xué)生在驚訝中消融認(rèn)知誤區(qū)，在快樂(lè)中糾正他們力學(xué)錯(cuò)誤的前概念，進(jìn)而在思維碰撞中建構(gòu)科學(xué)的知識(shí)圖式.

1 差異性事件及其教學(xué)功能

差異性事件（Discrepant Event）是指結(jié)果出人意料之外、與學(xué)生學(xué)習(xí)前概念或常識(shí)相違背的科學(xué)事件.現(xiàn)代心理學(xué)研究表明，在課堂教學(xué)中設(shè)置認(rèn)知沖突造成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不平衡，促成原有知識(shí)結(jié)構(gòu)的同化順應(yīng)，優(yōu)化學(xué)生的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而可以使學(xué)生所學(xué)知識(shí)不容易遺忘，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，更容易形成學(xué)習(xí)能力.美國(guó)教育家Alfred Friedl經(jīng)過(guò)詳細(xì)地研究后認(rèn)為差異性事件具有明顯的探究激勵(lì)效應(yīng)、強(qiáng)大的探究吸引力、劇烈的思維認(rèn)知沖突激發(fā)等教學(xué)功能，他認(rèn)為在教學(xué)中合理地引入差異性事件是提升中學(xué)物理探究式教學(xué)效果的有效方式之一.Alfred Friedl認(rèn)為通過(guò)差異性事件實(shí)施探究教學(xué)要有效地實(shí)現(xiàn)其教育教學(xué)功能應(yīng)該遵循“三步曲”建構(gòu)模式：設(shè)定差異性事件、促使學(xué)生思考差異性事件、解決差異性事件及其所內(nèi)隱的科學(xué)知識(shí).他認(rèn)為通過(guò)“三步曲”建構(gòu)模式來(lái)推進(jìn)差異性事件的探究進(jìn)程，能有效促進(jìn)學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)和問(wèn)題解決中提升自已的科學(xué)概念理解能力、問(wèn)題解決能力、現(xiàn)象預(yù)測(cè)能力、數(shù)據(jù)收集能力及實(shí)驗(yàn)技能等高階能力.

2 差異性事件的教學(xué)案例應(yīng)用設(shè)計(jì)

由于學(xué)生力學(xué)謬誤前概念存在于不同物理情景和不同知識(shí)點(diǎn)中，所以我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行合理運(yùn)用差異性事件的教學(xué)功能，將“三步曲”建構(gòu)模式合理化、具體化、細(xì)節(jié)化.通過(guò)系列化情景調(diào)控課堂教學(xué)走向，通過(guò)系列化問(wèn)題控制知識(shí)教學(xué)深度，為此筆者嘗試著利用差異性事件來(lái)消融力學(xué)中謬誤的前概念對(duì)中學(xué)生物理學(xué)習(xí)的消極影響.

2.1 課題引入，投石問(wèn)路

高中生中的謬誤前概念對(duì)新課引入的負(fù)面影響不可忽視，在引入新知識(shí)之前必須預(yù)以糾正.正面的說(shuō)教往往不能收到良好的效果，這時(shí)我們可以利用差異性事件情景讓學(xué)生在不知不覺(jué)中產(chǎn)生認(rèn)知沖突，以問(wèn)題導(dǎo)引的方式激活學(xué)生思維興奮點(diǎn)，然后乘勝出擊引入科學(xué)概念，攻克思維定勢(shì)，建立科學(xué)概念.

例如我們?cè)谶M(jìn)行“自由落體”新知教學(xué)時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的前概念“重物體比輕物體下落得快”根深蒂固，嚴(yán)重地影響了學(xué)生接受新知的效果.針對(duì)學(xué)生的這種知識(shí)結(jié)構(gòu)，筆者在教學(xué)過(guò)程中設(shè)置了系列化的差異性事件情景，通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)引讓學(xué)生在認(rèn)知沖突中自主完成新知識(shí)的內(nèi)化與建構(gòu)，見(jiàn)表1介紹.

表1

續(xù)表

2.2 實(shí)驗(yàn)對(duì)比，方法借鑒

在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時(shí)，學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)中“足球不踢不飛”、“小車(chē)在水平桌面上不推不動(dòng)”……等大量的現(xiàn)象，讓學(xué)生形成“沒(méi)有力的作用物體就不會(huì)運(yùn)動(dòng)”、“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”等謬誤前概念，并且他們也經(jīng)常嘗試著遷移，用這種觀點(diǎn)解釋其他生活現(xiàn)象，一些貌似而非的佐證讓這種謬誤前概念在學(xué)生腦海里根深蒂固，不易消融.因此如何在新課教學(xué)第一時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生形成思維激蕩并讓他們主動(dòng)質(zhì)疑自己的謬誤前概念、主動(dòng)建構(gòu)科學(xué)物理概念從而進(jìn)行觀念糾正是牛頓第一定律課堂教學(xué)效果提升的關(guān)鍵.筆者嘗試著采用了差異性事件進(jìn)行課堂教學(xué)，取得了意想不到的效果，見(jiàn)表2介紹.

表2

2.3 搭建支架，理解降階

高中物理學(xué)習(xí)中經(jīng)常會(huì)碰到大量的物理規(guī)律，平鋪直敘的教學(xué)方法往往難以讓學(xué)生真正地理解.大量的教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生難以理解的根源很大一部分是來(lái)源于謬誤前概念，因此很有必要在課堂內(nèi)借助一些教學(xué)手段來(lái)為學(xué)生搭建思維活動(dòng)的腳手架，降低理解的難度階梯，幫助學(xué)生突破理解的障礙，幫助學(xué)生跳出慣性思維的陷阱.

例如不少學(xué)生的腦海里有關(guān)于“相互作用力不一定相等”的實(shí)例.例如“用石頭與雞蛋相碰，雞蛋破碎是因?yàn)槭^對(duì)雞蛋的作用力比雞蛋的作用力大”、“拔河比賽時(shí)勝利一方的拉力比失敗一方的拉力大”……因此這種“實(shí)例”性的錯(cuò)誤前概念“相互作用力不一定相等”將會(huì)嚴(yán)重地影響、削弱學(xué)生對(duì)牛頓第三定律的理解.為了解決這個(gè)問(wèn)題，筆者在課堂教學(xué)時(shí)設(shè)置了以下3個(gè)情景來(lái)幫助學(xué)生突破這種思維定勢(shì)，見(jiàn)表3介紹.

表3

在以上教學(xué)案例的設(shè)計(jì)中，筆者基本上都是采用“縱向三步曲”來(lái)創(chuàng)設(shè)系列化物理情境的，而對(duì)于每一個(gè)具體的物理情境則是采用“橫向雙線(xiàn)索引導(dǎo)”來(lái)進(jìn)行思維走向的調(diào)控.

這種“縱向三步曲”具體表現(xiàn)為：

（1）呈現(xiàn)錯(cuò)誤前概念現(xiàn)象；暴露錯(cuò)誤，欲揚(yáng)先抑.

（2）用差異性事件激活思維；問(wèn)題引入，認(rèn)知沖突.

（3）進(jìn)行錯(cuò)因分析與科學(xué)歸納；形成正解，應(yīng)用分析.

而“橫向雙線(xiàn)索”具體表現(xiàn)為：

（1）視覺(jué)剌激：通過(guò)差異性物理情景的再現(xiàn)，質(zhì)疑固有謬誤前概念.

（2）思維調(diào)控：通過(guò)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題做正向引導(dǎo)，調(diào)控學(xué)生思維的走向.

3 差異性事件的教學(xué)應(yīng)用效果分析

通過(guò)課后對(duì)學(xué)生與聽(tīng)課教師的隨機(jī)座談訪(fǎng)問(wèn)后，筆者對(duì)學(xué)生的反饋、聽(tīng)課的教師點(diǎn)評(píng)進(jìn)行綜合分析后發(fā)現(xiàn)，差異性事件有其獨(dú)特的教育教學(xué)功能，差異性事件的課堂教學(xué)應(yīng)用能夠?qū)W(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)大的物理課堂吸引力，對(duì)于力學(xué)“頑固”謬誤前概念的消融以及課堂教學(xué)效果的提升具有一定積極意義.筆者認(rèn)為在新課程標(biāo)準(zhǔn)的背景下差異性事件對(duì)物理課堂教學(xué)的改善主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面：

（1）活躍課堂教學(xué)氣氛.有利于在課堂建立融洽的學(xué)習(xí)氣氛，提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在輕松與驚訝的情緒中高效地學(xué)習(xí).

（2）促進(jìn)教學(xué)方式轉(zhuǎn)變.有利于教學(xué)方式由“教師灌輸型”向“學(xué)生自主建構(gòu)式”轉(zhuǎn)變，從而讓學(xué)生在自主體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)中獲得進(jìn)步.

（3）推進(jìn)三維目標(biāo)交融.有利于推進(jìn)認(rèn)知目標(biāo)、過(guò)程與方法目標(biāo)以及情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)的“三維目標(biāo)”的相互交叉融合，提升學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，拓展學(xué)生的思維能力.

（4）促進(jìn)師生關(guān)系轉(zhuǎn)型.有利于師生間的心理互融和建立良性的師生關(guān)系，讓學(xué)生成為知識(shí)建構(gòu)的主體、教師成為知識(shí)建構(gòu)的引導(dǎo)者，也讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中得到更多的思維鍛煉與能力提升，從而真正使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人.

1 The Motivational Power of Science Discrepant Events，Thomas R.Koballa，Jr，Department of Science Education，University of Georgia.

2 胡曉娟.差異性事件在物理中的教學(xué).物理實(shí)驗(yàn)，2005（12）.

3 牟毅，朱莉琪.兒童樸素物理學(xué)的錯(cuò)誤概念及影響概念轉(zhuǎn)換的因素.心理科學(xué)進(jìn)展，2006，14（5）.

4 陳文鑫.認(rèn)知沖突教學(xué)策略實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變.浙江萬(wàn)里學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（9）.