【摘 要】“前概念”一般是指學(xué)生在接受正規(guī)教育之前,根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)形成的對(duì)事物、現(xiàn)象的看法和認(rèn)識(shí)。當(dāng)學(xué)生的“前概念”和科學(xué)概念相似或相近時(shí),學(xué)生就容易理解、掌握所學(xué)知識(shí),教師教得輕松;反之,兩者相互干擾、相互牽制,學(xué)生學(xué)得糾結(jié)。在教學(xué)中我們?nèi)绻苤匾暋扒案拍睢睂?duì)學(xué)生的影響,有意識(shí)地給學(xué)生創(chuàng)造思維沖突,就能使教學(xué)更具針對(duì)性,在糾正前概念的同時(shí)形成科學(xué)概念,從而提高學(xué)習(xí)效率,學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)也得以提升。
【關(guān)鍵詞】“前概念”;科學(xué)概念;初中物理;核心素養(yǎng);探究
【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009(2016)46-0053-02
【作者簡(jiǎn)介】1.賁可敬,江蘇省江陰夏港中學(xué)(江蘇江陰,214442)教師,高級(jí)教師,無錫市教學(xué)能手;2.周潔,江蘇省江陰市初級(jí)中學(xué)(江蘇江陰,214400)教師,一級(jí)教師,無錫市教學(xué)新秀。
一、“前概念”淺述
“前概念”又稱生活概念,也稱為經(jīng)驗(yàn)概念。在科學(xué)課中又稱前科學(xué)概念,泛指學(xué)生學(xué)習(xí)前對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)與了解。建構(gòu)主義認(rèn)為,學(xué)生不是空著腦袋進(jìn)入教室的,他們從出生就開始了探索奧秘和順應(yīng)環(huán)境的活動(dòng)。“前概念”的產(chǎn)生是正常的、必然的?!扒案拍睢币虺霈F(xiàn)在學(xué)生對(duì)相關(guān)學(xué)科知識(shí)構(gòu)建之前而得名,也自然而然地受到廣大教師的關(guān)注。
1.“前概念”的分類。
從已有的研究來看,絕大多數(shù)研究者主要關(guān)注的學(xué)科是數(shù)學(xué)和物理,還包括小學(xué)的科學(xué)課,而在其他學(xué)科上關(guān)于“前概念”的研究偏少。從研究方向上看,研究“前概念”對(duì)學(xué)生認(rèn)知科學(xué)知識(shí)時(shí)的負(fù)面影響較多,正面的積極因素偏少。
從“前概念”產(chǎn)生途徑的研究看,可分為:由語詞帶來的曲解、先入為主的日常生活經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)的負(fù)遷移、進(jìn)行不恰當(dāng)?shù)念惐鹊取?/p>
從“前概念”的類型來看,以定義、原理、定律、公式等類型為主。
2.“前概念”的特征。
從物理學(xué)科看,“前概念”是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)之前,長(zhǎng)期與物理環(huán)境作用通過主體建構(gòu)而形成的對(duì)物理概念、現(xiàn)象和原理的認(rèn)識(shí)和了解,根據(jù)形成過程,可歸納出如下幾個(gè)特征。
(1)自主性。學(xué)生在大腦里構(gòu)建“前概念”時(shí),完全是自發(fā)的,自主的。它不需要外界的引導(dǎo),也不受外部的干擾,是完全由內(nèi)而外的過程,是站在自我的立場(chǎng)上,憑直覺認(rèn)識(shí)至多是感性經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建而成的“原始認(rèn)知”。
(2)片面性。基于學(xué)生的年齡特點(diǎn)和受教育程度的局限性,學(xué)生形成的“前概念”往往是片面的。學(xué)生不可能全面地看問題,只能看到事物的一個(gè)方面,而看不到另一個(gè)方面,只能單一地從某個(gè)角度思考問題,而不能多維度地分析問題。
(3)漸進(jìn)性。學(xué)生的“前概念”隨著年齡的增長(zhǎng)和認(rèn)知水平的提高會(huì)悄然發(fā)生變化,趨于“真概念”?!扒案拍睢痹趯W(xué)生的腦海中不是一成不變的,“前概念”的形成是一個(gè)漸變的過程,當(dāng)所處的環(huán)境發(fā)生改變,當(dāng)受到偶然事件的觸發(fā),“前概念”或許會(huì)受到?jīng)_擊,抑或得到強(qiáng)化。
(4)頑固性?!扒案拍睢币坏┰趯W(xué)生大腦中形成,又經(jīng)過生活經(jīng)驗(yàn)的反復(fù)強(qiáng)化后,具有典型的頑固性。學(xué)生的思維無意識(shí)地會(huì)以自我為中心,周圍的事物很少能左右他們的意志,甚至反被其干擾。“前概念”很難在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生改變,也不會(huì)輕易改變。由于“前概念”在學(xué)生頭腦中印象深刻,可謂根深蒂固,因此通過非針對(duì)性教學(xué)給予更正的難度很大。
二、“前概念”的影響
“前概念”的上述特征,決定了它對(duì)初中生物理學(xué)習(xí)的影響有兩面性。一方面,“前概念”可以讓學(xué)生保持一定的學(xué)科興趣和學(xué)習(xí)積極性;另一方面,它對(duì)學(xué)科知識(shí)的準(zhǔn)確構(gòu)建會(huì)產(chǎn)生一些干擾,其消極作用不容小覷。
1.積極影響。
“前概念”是學(xué)生學(xué)習(xí)的引子,是學(xué)生學(xué)科知識(shí)構(gòu)建的起點(diǎn),也是在教學(xué)活動(dòng)中師生互動(dòng)交流的基礎(chǔ)和鋪墊。某些“前概念”對(duì)初中生建立良好的學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)有很大的幫助,教師要保護(hù)好這些“前概念”,它們的作用不亞于教師布置的預(yù)習(xí)作業(yè)。因?yàn)槭亲园l(fā)形成的“前概念”,實(shí)質(zhì)上是學(xué)生物理學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力下的思維結(jié)晶,是原生態(tài)下物理學(xué)習(xí)的初體驗(yàn),對(duì)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)至關(guān)重要。如:學(xué)生通過觀察了解到的在聲學(xué)方面的“未見其人,先聞其聲”;在光學(xué)方面的黑色物體易吸收熱量;在熱學(xué)方面,他們感知的冷熱程度;電磁學(xué)方面的電能可以轉(zhuǎn)化成諸如光能等其他能量,磁鐵之間的相互作用等;力與運(yùn)動(dòng)方面的直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng),在乘坐電梯時(shí)超重、失重的感覺,等等。對(duì)這些已知的物理現(xiàn)象的了解和好奇是新知識(shí)學(xué)習(xí)的橋梁與紐帶,它們的正遷移作用可成為物理學(xué)習(xí)的資源。
2.負(fù)面影響。
由于初中生對(duì)于物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)多基于生活經(jīng)驗(yàn),且不是經(jīng)過長(zhǎng)久性實(shí)踐證明的經(jīng)驗(yàn)。也因?yàn)樗麄儎倓偨佑|物理學(xué)習(xí),對(duì)很多物理概念、原理、定律的理解較為模糊,甚至還存在許多錯(cuò)誤的“前概念”。這些“前概念”在一定程度上影響著學(xué)生科學(xué)概念的形成。這些錯(cuò)誤的“前概念”如果得不到及時(shí)糾正,將影響對(duì)物理新知識(shí)的同化和順應(yīng),甚至歪曲新知識(shí)的意義,使學(xué)生形成錯(cuò)誤的思維,變成物理學(xué)習(xí)的障礙。如:只要物體在振動(dòng),就能聽到聲音;折射光線是發(fā)散的,說明是光經(jīng)過了凹透鏡;連接電路時(shí)只能從電源正極出發(fā)連接;雞蛋碰到了石頭總是雞蛋破,說明雞蛋受到的力大些;風(fēng)吹草動(dòng)說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因等。這些錯(cuò)誤的“前概念”對(duì)學(xué)生接受物理知識(shí)的干擾非常大,“前概念”會(huì)經(jīng)常性地對(duì)科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生質(zhì)疑和沖擊,影響了物理知識(shí)的構(gòu)建和強(qiáng)化的進(jìn)程,降低了學(xué)習(xí)效率,無形中削弱了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
三、針對(duì)負(fù)面影響的改進(jìn)策略
在物理教學(xué)活動(dòng)中,轉(zhuǎn)變學(xué)生錯(cuò)誤的“前概念”,就是要改變和重塑學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維過程。這就要求教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法,教學(xué)中不能忽視學(xué)生已有的“前概念”,不能簡(jiǎn)單強(qiáng)硬地通過背誦、默寫等方式試圖從外部對(duì)學(xué)生錯(cuò)誤的“前概念”進(jìn)行覆蓋或刪除,而應(yīng)當(dāng)在允許學(xué)生充分暴露“前概念”的前提下,把學(xué)生原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作為物理知識(shí)的落腳點(diǎn),以期達(dá)到溶解、同化、順應(yīng)的教學(xué)效果。
1.創(chuàng)造“機(jī)會(huì)”鼓勵(lì)學(xué)生顯露“前概念”。
由于“前概念”以潛在形式存在,具有一定的隱蔽性,平時(shí)并不表現(xiàn)出來。然而在教師講授科學(xué)的物理概念時(shí),學(xué)生腦海中的“前概念”隨即浮現(xiàn)。教師不要試圖壓制這些“前概念”的出現(xiàn),應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在潛移默化中顯露“前概念”。而僅僅采用簡(jiǎn)單問答的形式往往無法將學(xué)生的“前概念”充分地暴露出來,教師應(yīng)該努力創(chuàng)設(shè)一個(gè)寬松的表達(dá)與展示氛圍,讓學(xué)生敢于、善于發(fā)表自己的觀點(diǎn),不能讓學(xué)生因擔(dān)心回答錯(cuò)誤而閉口不言。教師應(yīng)鼓勵(lì)并激發(fā)學(xué)生用“前概念”對(duì)新問題進(jìn)行梳理和分析,進(jìn)而把觀察事物表面現(xiàn)象所得到的經(jīng)驗(yàn)與物理知識(shí)不一致的地方提出來進(jìn)行反思。只有當(dāng)學(xué)生的“前概念”充分暴露的時(shí)候,教師才能分析其形成原因,以調(diào)整、完善后續(xù)教學(xué)策略,為開展有針對(duì)性的教學(xué)做好充足的準(zhǔn)備。比如,學(xué)生看到塑料泡沫總是浮在水面上,是因?yàn)槭艿礁×?。而石塊放入水中后因?yàn)椴皇芨×Γ钥偸浅寥胨?。面?duì)這種錯(cuò)誤的“前概念”,首先應(yīng)該肯定學(xué)生對(duì)浮力知識(shí)的初步了解,這從“水面上的塑料泡沫受到浮力”可以看出;其次,確定問題的關(guān)鍵是“沉入水底的石塊是否受到浮力”這也是學(xué)生模棱兩可的“前概念”,至于石塊為什么總沉入水底可暫不作探討,給學(xué)生的思維留下空間;最后,在沒有學(xué)習(xí)如何證明浮力是否存在的前提下,通過已經(jīng)證明的生活體驗(yàn)來檢驗(yàn)“前概念”的正確性,如打井水時(shí),水桶沉入水底時(shí)手對(duì)繩的拉力明顯小于水桶出水后手對(duì)繩的拉力,種種事例說明沉入水底的物體也受到浮力。
2.抓住“矛盾”引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)概念。
皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論認(rèn)為,教師呈現(xiàn)給學(xué)生的素材與其生活經(jīng)驗(yàn)既要有一定的聯(lián)系,又要存在差異,要能產(chǎn)生矛盾和沖突,這樣才能激發(fā)學(xué)生的好奇心,經(jīng)歷思想上的斗爭(zhēng)和煎熬,造成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不平衡,繼而引發(fā)進(jìn)一步的思考甚至是自我否定。教師要善于抓住“矛盾事件”,使學(xué)生的認(rèn)知發(fā)生沖突、動(dòng)搖其“前概念”,使學(xué)生明確意識(shí)到自身想法的不足,從而建立起新的科學(xué)概念。例如:兩名學(xué)生比較體重,一名學(xué)生說是50kg,另一名學(xué)生說是490N,比較后兩名學(xué)生認(rèn)為體重相同,因?yàn)?0kg=490N。教師可組織學(xué)生進(jìn)行討論甚至辯論,最終理清質(zhì)量與重量的區(qū)別和聯(lián)系。
3.著力“探究”同化“前概念”。
對(duì)學(xué)生而言,實(shí)踐的記憶是最深刻的,聽說而來的記憶很容易被遺忘。探究活動(dòng)是學(xué)生形成問題的基礎(chǔ)和源泉,它為每個(gè)學(xué)生提供以不同方式形成科學(xué)概念的條件,并滿足每一個(gè)人探究問題的天性,大多數(shù)物理概念均可通過觀察和探究得到。教師應(yīng)靈活設(shè)計(jì)探究活動(dòng),充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)大功能,用大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為學(xué)生獲得科學(xué)概念提供幫助,以此提升初中學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。例如:在學(xué)習(xí)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系時(shí),很多學(xué)生對(duì)“疾馳的汽車會(huì)使路面上的樹葉向中間靠攏”不理解,教師除了可以讓學(xué)生在上學(xué)、放學(xué)途中注意觀察外,還可以用實(shí)驗(yàn)來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究。在平整的課桌上撒一些小紙屑,中間放一個(gè)兩端開口的細(xì)玻璃管,一名學(xué)生在管子的一端快速地吹氣,其他學(xué)生觀察小紙屑的運(yùn)動(dòng)情況;或者在盛水的水槽中放入兩只乒乓球,待兩只乒乓球靜止后,用注射器在其中間沖水,觀察兩只乒乓球的運(yùn)動(dòng)情況。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都非常明顯,打消了很多學(xué)生的疑慮,學(xué)生的“前概念”得以同化,水到渠成地轉(zhuǎn)變成科學(xué)概念。
【參考文獻(xiàn)】
[1]曾立輝.基于學(xué)生認(rèn)知沖突的初中物理概念教學(xué)策略[J].中學(xué)物理,2016(08).
[2]顧愷.力學(xué)問題中常見的幾種錯(cuò)誤前概念[J].中學(xué)物理:高中版,2012(10).
[3]賴小琴.物理前概念及糾正錯(cuò)誤前概念的策略[J].廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2002(03).
[4]程傳滿,余蘭山,肖發(fā)新.物理前概念及其教學(xué)策略[J].高等函授學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2003(06).
[5]教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2011.