袁文龍

摘要：物理學(xué)是人類科學(xué)文化的重要組成部分，是研究物質(zhì)相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然學(xué)科。人類在長(zhǎng)期的實(shí)踐活動(dòng)中往往為學(xué)習(xí)物理課程積累了大量的感性經(jīng)驗(yàn)（前概念），但也有一部分前概念由于種種原因，往往是錯(cuò)誤的、片面的，對(duì)物理教學(xué)形成了阻礙，需要教師在課堂教學(xué)中，剖析錯(cuò)誤概念，確立正確的概念。本文中筆者就“探究力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系”案例談?wù)剛€(gè)人在物理教學(xué)過程中對(duì)前概念開發(fā)與干預(yù)。

關(guān)鍵詞：前概念 開發(fā) 干預(yù) 鞏固

西方學(xué)者布朗認(rèn)為前概念是指人們?cè)谏钪蟹e累的感性或理性經(jīng)驗(yàn)，對(duì)某一方面學(xué)習(xí)或研究已有的概念。我國學(xué)者認(rèn)為前概念和日常概念是同一個(gè)概念，前概念并不完全是錯(cuò)誤概念，有些與科學(xué)概念一致，有些與科學(xué)概念相悖。在前概念對(duì)教學(xué)的作用問題上，本人認(rèn)為前概念有積極和消極兩方面的作用：如果前概念對(duì)科學(xué)概念教學(xué)有利，要開發(fā)應(yīng)用學(xué)生的前科學(xué)概念；如果前概念對(duì)科學(xué)概念教學(xué)不利，要干預(yù)學(xué)生的前概念，總的來說，前概念是學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)財(cái)富。下面筆者就看到的一篇教學(xué)設(shè)計(jì)談?wù)剛€(gè)人在物理教學(xué)過程中對(duì)前概念開發(fā)與干預(yù)。

一、原教學(xué)設(shè)計(jì)

活動(dòng)：教師出示足球，用力踢足球，使足球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，足球在離開腳后，在地面上滾動(dòng)又慢慢停了下來。

教師：球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了哪些變化？為什么？

生1：用力踢足球，使足球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)。

生2：足球在離開腳后，慢慢停了下來是因?yàn)槭艿搅说孛婺﹂咦枇Φ淖饔谩?/p>

教師：可見物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因是因?yàn)槭艿搅肆?，因此，我們說力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。

教后反思分析：在這段教學(xué)中顯然活動(dòng)設(shè)計(jì)很好，通過活動(dòng)提出問題，充分地應(yīng)用了學(xué)生的前概念：“踢”“足球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)”；“足球慢慢停了下來（由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止）”“地面摩檫阻力的作用”。但是筆者認(rèn)為該活動(dòng)只能說明“力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”，或“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的科學(xué)概念，并不能得出“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，或“力不是使物體運(yùn)動(dòng)的原因”，因此，結(jié)論的得出過于草率，并沒有消除學(xué)生“錯(cuò)誤的前概念”。

筆者認(rèn)為學(xué)生之所以不能消除錯(cuò)誤的前概念，建立科學(xué)的新概念，原因可能是生活中的物體都是受力情況的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，找不到光滑不受阻力的表面，更找不到不受重力作用的物體，因而學(xué)生前概念是建立在某種特定條件下的，所以消除這種錯(cuò)誤的前概念需要開發(fā)學(xué)生的前概念，通過活動(dòng)問題，干預(yù)學(xué)生的前概念。

二、修改設(shè)計(jì)

活動(dòng)：教師出示足球，用力踢足球，使足球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，足球在離開腳后，在地面上滾動(dòng)又慢慢停了下來。

教師：離開腳后的球，人不去踢它，球就慢慢停了下來，什么原因。（邊提問，邊重復(fù)一遍活動(dòng)）

生：腳不去踢球了，腳對(duì)球不再施力……

師：也就是你們認(rèn)為球之所以動(dòng)，就是因?yàn)槭艿搅肆Φ淖饔谩?/p>

生：沒答，但默認(rèn)。

師：是否可以這樣認(rèn)為：力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因，或者物體要維持運(yùn)動(dòng)必須持續(xù)受到力的作用。板書：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。

生：是。

師：對(duì)的，老師也這樣認(rèn)為。但是老師這里有一些疑問，你能幫老師解決嗎？

1.整個(gè)過程中，球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了哪些變化？

2.是什么原因?qū)е虑虻倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變？

三、學(xué)生討論、交流

生：用力踢足球，使足球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)。

生：足球在離開腳后，慢慢停了下來是因?yàn)槭艿搅说孛婺﹂咦枇Φ淖饔谩?/p>

師：分析剛才球運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)過程，你還能得出什么結(jié)論？

生：力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

師：可見物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因是因?yàn)槭艿搅肆?，因此，我們說力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。板書：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。

師：從上面分析：我們可以得出兩條共識(shí)：1.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；2.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。那么到底“力與運(yùn)動(dòng)”之間有什么關(guān)系呢？

生：沉默。

師：球離開腳后，是不是立即停止?jié)L動(dòng)？

生：不是。……只不過滾動(dòng)速度越來越慢，過一會(huì)才會(huì)停止?jié)L動(dòng)。

師：球離開腳后還能向前繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，說明物體運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樘吡砭S持嗎？

生：（恍然大悟……）不是。摩擦阻力使球由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止。

四、師歸納總結(jié)

力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。

學(xué)生的前概念是一種個(gè)體的認(rèn)知圖式，具有一定的隱蔽性，如果采用灌輸式教學(xué)，往往只能傳授給學(xué)生正確的概念、知識(shí)，并沒有應(yīng)用或消除學(xué)生的前概念，很難引起學(xué)生認(rèn)知共鳴或認(rèn)知沖突，因而難以順利產(chǎn)生科學(xué)的認(rèn)知體系和科學(xué)概念。因此，筆者認(rèn)為在教學(xué)實(shí)施過程中應(yīng)該利用活動(dòng)、問題情境等手段引出學(xué)生的前概念，并從活動(dòng)中挖掘前概念的不科學(xué)性或片面性。

新的科學(xué)概念建好了，錯(cuò)誤的概念推翻了，概念教學(xué)還沒有完成。因?yàn)榍案拍钍菍W(xué)生在生活中長(zhǎng)期積累下的經(jīng)驗(yàn)，具有較強(qiáng)的頑固性，因此，需要通過習(xí)題來加強(qiáng)鞏固。下面是筆者設(shè)計(jì)了的一套鞏固“牛頓第一定律”的一組題。

（一）靜止于桌面的物體，它受到的 和 力是一對(duì) ，大小 ；如果此時(shí)撤去這對(duì)平衡力，物體將 ；

（二）運(yùn)動(dòng)的物體，如果撤去一切外力，該物體將 ；

（三）繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，如果撤去一切外力，該物體將 ；

（四）水平方向推出去一個(gè)鉛球后，（不計(jì)空氣阻力）該球在水平地面上影子做什么運(yùn)動(dòng)？

五、實(shí)踐表明

題組訓(xùn)練是鞏固新科學(xué)概念，消除錯(cuò)誤的前概念的一種有效方法。教師可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)、認(rèn)知能力，設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的題組，鞏固科學(xué)概念。

教學(xué)中通過教師問題的預(yù)設(shè)、活動(dòng)的創(chuàng)設(shè)、師生間的互動(dòng)、生生間的合作，有效應(yīng)用學(xué)生積極的、科學(xué)的前概念，消除消極的、錯(cuò)誤的前概念，可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生探究物理問題的興趣。當(dāng)然教師在設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)之前，首先要研究自己所教學(xué)生的認(rèn)知能力和前概念，設(shè)計(jì)符合本班學(xué)生特點(diǎn)的教學(xué)活動(dòng)，達(dá)成教師預(yù)想的教學(xué)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部制定.物理課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：師范大學(xué)出版社，2012.

[2]趙強(qiáng)，劉炳昇.建構(gòu)與前概念[J].物理教師，2001（7）.

[3]張?jiān)绿m.用實(shí)驗(yàn)干預(yù)學(xué)生前概念的教學(xué)探討[J].物理教師，2014（3）.

（責(zé)編 田彩霞）