劉 晶 趙立竹 王珊珊 李天發(fā)
(上海師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院 上?!?00234)
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中學(xué)物理教學(xué)中的“文字迷思”
劉 晶趙立竹王珊珊李天發(fā)
(上海師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院上海200234)
“迷思概念”(misconception)是學(xué)生頭腦中存在的錯誤概念或與科學(xué)概念不完全一致的認(rèn)識.“迷思概念”是中學(xué)物理教師在日常教學(xué)中常常遇到的問題.本文在總結(jié)“迷思概念” 產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上,提出了“文字迷思”這一新概念,指出“迷思概念”的形成與漢語語系中的詞匯意義有著密切的聯(lián)系.了解“文字迷思”有助于學(xué)生更加有效地將迷思概念向科學(xué)概念進(jìn)行轉(zhuǎn)變.
中學(xué)物理教學(xué)迷思概念文字迷思
物理概念教學(xué)是物理學(xué)科教學(xué)中的基礎(chǔ),是學(xué)生掌握物理學(xué)科知識、發(fā)展學(xué)科能力、提高創(chuàng)新意識、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的前提.所以,物理概念教學(xué)在中學(xué)物理教學(xué)中處于重中之重的位置.但學(xué)生在進(jìn)行物理學(xué)習(xí)前,往往由于學(xué)習(xí)環(huán)境和已有經(jīng)驗等因素,已經(jīng)對即將所學(xué)的內(nèi)容有一些自己的理解,可是往往這些理解并不全都正確,也就是形成了所謂的“迷思概念”.作為一名合格的教師,在研究“迷思概念”的過程中,不僅要把握“迷思概念”的成因、特點,還要尋求能夠有效轉(zhuǎn)變學(xué)生“迷思概念”的方法.一名優(yōu)秀的物理教師,要能夠?qū)ⅰ懊运几拍睢斌w系很好地與物理學(xué)科聯(lián)系在一起,利用有效的手段幫助學(xué)生進(jìn)行物理課業(yè)的學(xué)習(xí).由于學(xué)生在接受物理專業(yè)學(xué)習(xí)之前,接觸最多的語言環(huán)境是漢語語言環(huán)境,而漢語語言環(huán)境中的很多詞匯導(dǎo)致學(xué)生不正確的理解,就會在學(xué)生學(xué)習(xí)物理時,對學(xué)生的學(xué)習(xí)造成負(fù)遷移.本文就是在“迷思概念”的基礎(chǔ)上,提出了“文字迷思”的思想,就是要提醒廣大的物理教師,在傳授物理知識的同時,一定要注意由于漢語語系環(huán)境對學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識所造成的負(fù)遷移.
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)并不是簡單的教師教、學(xué)生學(xué),這樣以單方向傳遞的一個過程.學(xué)習(xí)應(yīng)是學(xué)生在已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,積極、主動形成正確的科學(xué)概念、建構(gòu)自身的知識體系的一個過程.在學(xué)生建構(gòu)自身的學(xué)習(xí)系統(tǒng)過程中,學(xué)生是構(gòu)建的主體,而教師僅僅起到主導(dǎo)的作用,學(xué)生通過將已有經(jīng)驗與新知識之間反復(fù)多次的相互調(diào)和作用,最終形成自身的知識體系.學(xué)生在進(jìn)行建構(gòu)自身知識體系的過程中,由于受到頭腦中已有生活經(jīng)驗的影響,學(xué)生在學(xué)習(xí)新概念時,需要將二者進(jìn)行順應(yīng)與同化,以便自身知識系統(tǒng)的形成.所以,知識的學(xué)習(xí)是一個學(xué)生將已有知識體系與新的知識體系相互作用的過程,是轉(zhuǎn)變錯誤概念和建構(gòu)自身知識體系的過程.往往我們將這種學(xué)習(xí)者在建構(gòu)知識過程中所產(chǎn)生的錯誤概念稱為“迷思概念”.
“迷思概念”是我國臺灣學(xué)者對英文“mis-conception”一詞的有趣譯法,它由“mis-”的音譯和“conception”的義譯兩部分組成.“迷思概念”就是在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的錯誤概念或與科學(xué)概念不一致的理解,而這些理解就被稱為“迷思概念”,即“misconception”.“迷思概念”的存在對學(xué)生正確掌握科學(xué)概念、形成科學(xué)認(rèn)識造成一定的障礙,直接影響著中學(xué)物理教學(xué)效果.
綜合研究國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)(王美芬,1991;王美芬,1994;Head,1986;Driver,1981;Driver & Erickson,1983;Gilbert,Osborne & Fensham,1982)可知,“迷思概念”的成因可以概括為學(xué)生自身原因、學(xué)生所處環(huán)境原因、教師方面原因、教材方面原因等[1].
在教師方面,例如,教師教學(xué)方法的錯誤使用或?qū)嶒灢僮鞯腻e誤展示很容易引起學(xué)生的“迷思概念”.物理演示實驗中,教師的操作不當(dāng)會給學(xué)生留下極其深刻的印象,會引起學(xué)生對于實驗成功性、準(zhǔn)確性的懷疑,從而導(dǎo)致學(xué)生對所學(xué)知識感到困惑.
在學(xué)生方面,例如,學(xué)生很容易以個人或人類整體為中心去探知自然界的事物和現(xiàn)象,“日心說”就是很好的例子,學(xué)生也很容易將自己在生活中已有的直接經(jīng)驗(主要是觀察和知覺)帶到建構(gòu)自身知識體系的過程中來.
在教材方面,教材并不是完美無缺的一個體系,每種教材都會或多或少地存在不當(dāng)之處,例如教材里面一些不當(dāng)?shù)拿枋?、插圖的錯誤使用、教材順序的錯誤安排等.
在環(huán)境方面,環(huán)境是影響學(xué)生建構(gòu)知識體系最直接也是最重要的一個方面,例如,學(xué)生所處的文化背景、日常生活的影響以及身邊親友或同學(xué)錯誤概念的傳遞等.
通過以上的總結(jié),我們不難發(fā)現(xiàn),學(xué)生“迷思概念”的形成有學(xué)生自身原因、學(xué)生所處環(huán)境原因、教師方面原因、教材方面原因等,而其中對學(xué)生影響最深也是最直接的一個原因就是環(huán)境原因,因為個體不可能脫離環(huán)境而存活.這里的環(huán)境不僅僅指的是學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境,同時也是學(xué)生的家庭環(huán)境、所處的社會環(huán)境、語言環(huán)境等.
盡管針對“迷思概念”的研究者非常之多,關(guān)于其特點的論述也較為詳細(xì),但幾乎沒有研究者將它的形成與人類個體的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律聯(lián)系在一起.在這里我們需要注意的是,“迷思概念”的形成是一個過程,是一個與個體相互作用的過程.在這個過程中,個體的成長會激發(fā)“迷思概念”的形成,而 “迷思概念”的形成又會反作用于個體的成長,促進(jìn)個體認(rèn)知體系的重建、完善.所以,個體在成長過程中規(guī)律性的特點也會影響“迷思概念”的特點.
眾所周知,個體的認(rèn)知發(fā)展具有順序性、階段性、不平衡性、個體差異性等.據(jù)此,“迷思概念”也有相應(yīng)的特性:
(1)順序性.由于個體的發(fā)展在整體上具有一定的順序,個體身心發(fā)展過程中所產(chǎn)生的“迷思概念”也呈現(xiàn)一定的順序性.兒童從出生到生長為成人的過程中,個體的身心發(fā)展總是呈現(xiàn)由低級向高級、由量變到質(zhì)變的特性.也就是說,對于個體的不同生長時期,所形成的“迷思概念”不盡相同,但當(dāng)我們加以研究就會發(fā)現(xiàn),這些“迷思概念”都相對于個體年齡呈現(xiàn)一定的規(guī)律性、相關(guān)性.也就是說,隨著個體年齡的增長,思維更加高級、抽象,所產(chǎn)生的“迷思概念”也更為復(fù)雜,同時難度也更大.這就要求教師在轉(zhuǎn)化學(xué)生的“迷思概念”時,必須遵循一定的順序性,由淺入深、循序漸進(jìn),切不可揠苗助長.
(2)階段性.個體在不同的年齡階段表現(xiàn)出身心發(fā)展的不同總體特征,面臨著不同的發(fā)展任務(wù).這表明“迷思概念”在個體成長的前后相鄰的階段是有規(guī)律的銜接、更替的.這就要求教師在轉(zhuǎn)化學(xué)生的“迷思概念”時,必須從學(xué)生的實際出發(fā),針對不同年齡階段學(xué)生的“迷思概念”,采取相應(yīng)的、不同的教學(xué)方法及手段,根據(jù)實際情況區(qū)別對待,尤其是在教學(xué)方法上,不能搞“一刀切”.
(3)不平衡性.這里的不平衡性指的是兩個方面:第一個“不平衡”是個體發(fā)展過程中,對于同一方面的“迷思概念”,在不同的階段是不平衡的.例如,盡管初中的物理課上,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過了“速度”的概念,但往往學(xué)生在高中再次接觸到“速度”的概念時,又會產(chǎn)生不同于初中時期的“迷思概念”.另一個“不平衡”是個體發(fā)展的同一個階段,對于不同的學(xué)科方向,“迷思概念”的呈現(xiàn)也是不平衡的,這與學(xué)生的喜好、經(jīng)驗有很大的關(guān)系.這就要求教師在轉(zhuǎn)化學(xué)生的“迷思概念”時,要抓住學(xué)生“迷思概念”形成的關(guān)鍵期.在關(guān)鍵期內(nèi)對學(xué)生施加教育影響,將會起到事半功倍的效果,錯過關(guān)鍵期再進(jìn)行教育,往往事倍功半.
(4)個體差異性.“迷思概念”個體差異性體現(xiàn)在不同層次上.從群體角度看,首先體現(xiàn)在男女性別上,由于男女性別思維的差異性,“迷思概念”在男女兩種性別的群體中所呈現(xiàn)的形態(tài)會有所不同.除了這種自然性的差異,還包括社會地位、交往群體等.其次,“迷思概念”個體差異性還體現(xiàn)在個人身心構(gòu)成、發(fā)展的方面,這種差異性不僅與個人的先天素質(zhì)、內(nèi)在技能、主體發(fā)展過程中的努力程度、自我選擇方向有關(guān),它還受個體所處環(huán)境的限制.這就要求教師在轉(zhuǎn)化學(xué)生的“迷思概念”時,要“因材施教”,充分發(fā)揮每個學(xué)生的積極因素和潛能,對學(xué)生進(jìn)行有針對性的、有的放矢的教學(xué),使每個學(xué)生的學(xué)習(xí)效果達(dá)到最大化.
同時,“迷思概念”也具有經(jīng)驗性、普遍性、隱蔽性、穩(wěn)定性的特點,在這里并不做一一闡述[2].
通過前面列舉的“迷思概念”的特點,我們可以了解到:中學(xué)生在進(jìn)行物理學(xué)習(xí)之前,由于已經(jīng)經(jīng)過了家庭教育、學(xué)前階段教育和小學(xué)階段教育,并不是頭腦一片空白來學(xué)習(xí)物理課程的.當(dāng)學(xué)生的已有經(jīng)驗和所學(xué)的新知識相互發(fā)生矛盾時,“迷思概念”就會自然而然地顯現(xiàn)出來.而盡管經(jīng)過多年的學(xué)習(xí),學(xué)生們不斷地對已有的物理知識體系進(jìn)行修整、完善,即使接受了課堂教育和教師的影響,他們也會不斷地產(chǎn)生新的“迷思概念”,并且,新的“迷思概念”與他們最初進(jìn)入課堂前的“迷思概念”也會有所不同.
此外,中學(xué)生在物理學(xué)科所產(chǎn)生的“迷思概念”與物理教學(xué)內(nèi)容、教師教學(xué)方法有很大的關(guān)聯(lián).對于中學(xué)物理教育,由于學(xué)生在中學(xué)之前的階段,對物理知識知之甚少,僅憑生活經(jīng)驗甚至是直覺來“感知”物理,這就導(dǎo)致中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時,還帶有其他學(xué)科的思維方式,將其他學(xué)科的“迷思概念”帶入物理學(xué)科的學(xué)習(xí)中來,有可能不但原有的“迷思概念”沒有解決,甚至?xí)绊懳锢韺W(xué)科的學(xué)習(xí).
“迷思概念”的成因中對學(xué)生最具影響力的就是環(huán)境因素,因為只要是個體,就不可能脫離環(huán)境而存活,這里的環(huán)境指的是家庭環(huán)境、所處的社會環(huán)境、語言環(huán)境等.因為在此之前,學(xué)生接觸最多的就是漢語的學(xué)習(xí),并且對學(xué)生影響最多的環(huán)境就是漢語的語言環(huán)境.也就是說,學(xué)生在日常的學(xué)習(xí)、生活中,由于漢語這種特殊的語言環(huán)境,已經(jīng)形成了自己對客觀事物獨特的看法和認(rèn)識,有著自身獨特的思維方式.
5.1“文字迷思”的含義
由于物理學(xué)科的學(xué)科特殊性,物理中的許多概念都是譯音而來,在譯音的過程中有許多概念缺少了原有物理概念的準(zhǔn)確性.例如:對于“Laser”一詞,我們很少人知道其實它是“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的縮寫.對于它的意譯,港澳地區(qū)稱“激光”、“雷射”,臺灣地區(qū)稱“雷射”,而“Laser”一詞真正意義上是指通過受激輻射而產(chǎn)生的、放大的光,即受激輻射的光放大.對于“Laser”一詞的意譯——“激光”更容易被學(xué)生所理解,因為“激光”中的“光”字更貼近學(xué)生的生活、引發(fā)學(xué)生的思考,并將“激光”的本質(zhì)與“光”的本質(zhì)進(jìn)行知識的遷移,也更容易引發(fā)學(xué)生的聯(lián)想.而“雷射”一詞僅僅是對于“Laser”的簡單音譯,當(dāng)學(xué)生剛剛接觸“雷射”這個詞時,很難將其與“光”聯(lián)系到一起.相對“激光”的意譯而言,顯然“雷射”失色很多,不僅對其所代表的物理現(xiàn)象概括得不夠清晰,同時也更不容易被學(xué)生所理解.又由于中學(xué)生身心發(fā)展時期的特殊性,其思維剛剛從具體思維向抽象思維過渡過來,當(dāng)學(xué)生第一次接觸物理概念時,就會很容易造成對該概念的偏差理解,甚至是錯誤理解.
綜上所述,所謂“文字迷思”,就是由于漢語語系中詞匯的影響,而導(dǎo)致學(xué)生頭腦中存在的錯誤概念或與科學(xué)概念不完全一致的認(rèn)識.
5.2“文字迷思”的類型及成因
“文字迷思”的形成與漢語語系中的詞匯意義有著密切的關(guān)系.概念是由語言高度概括而成的對客觀事物相對準(zhǔn)確的定義.所以它固然受到語言環(huán)境的影響.例如:在生物學(xué)中,鯨魚、娃娃魚這樣的生物學(xué)概念受到漢語語言中“魚”的影響,而導(dǎo)致很多人對以上兩種生物的錯誤歸類.“文字迷思”的類型與原因具體有以下幾個方面.
(1)望文生義,一葉障目
例如,在中學(xué)生學(xué)習(xí)“凸透鏡成像”這一節(jié)課之前,對于“實像”、“虛像”的概念僅存在著文字上的理解.對于“實”字的理解,學(xué)生很容易想到“真實、實體、實情”等意義.同樣的,對于“虛”字很容易聯(lián)想到“虛假、虛偽”等意義.故很多中學(xué)生會認(rèn)為實像是“真實的”,就可以被人眼看到.虛像是“虛假”的,不會被人眼所看到.但我們通過學(xué)習(xí)可以知道,事實并非如此,無論“實像”、“虛像”都能被人眼所看到.
又如,學(xué)生在學(xué)習(xí) “浮力”這一概念時,由于在漢語語系中,“浮”字與“沉”字相對應(yīng),給人以“漂”的直觀感覺.很多初次學(xué)習(xí)此概念的學(xué)生會將這一字面的意義帶入到物理學(xué)習(xí)中,會認(rèn)為沉入水底的物體就不會受到浮力的作用了.但我們知道,物體只要浸于水中,就一定會受到浮力的作用.
顯然,如果學(xué)生帶著這種望文生義的“文字迷思”進(jìn)入物理學(xué)習(xí),會導(dǎo)致自身陷入更大的學(xué)習(xí)困惑中.又由于 “迷思概念”具有隱蔽性、穩(wěn)定性的特點,如果學(xué)生不把自己的這種“文字迷思”表現(xiàn)出來,就會將這種困惑帶入到接下來的學(xué)習(xí)中,導(dǎo)致自己陷入更深的學(xué)習(xí)困惑中,對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)積極性產(chǎn)生一定的影響,甚至?xí)X得物理十分難理解.
(2)經(jīng)驗使然,以偏概全
在學(xué)生學(xué)習(xí)“質(zhì)量”、“重量”這兩個概念時,很多學(xué)生經(jīng)常會將二者搞混淆,分不清楚.這與我們平時的生活經(jīng)驗有很大的關(guān)系,因為通常我們到超市尋問商品價格的時候,通常會問的問題是我們所買商品“有多重”,而我們這里所問的“多重”, 實際上指的是商品的“質(zhì)量”,并非“重量”.所以,對于學(xué)生特別容易弄混“質(zhì)量”、“重量”這兩個概念的現(xiàn)象,就不難理解其中的原因了.
又如,在學(xué)習(xí)“運(yùn)動快慢的描述——速度”這一課時,在之前的生活中,絕大多數(shù)的情況下所聽到的都是“速度”這一詞,很少的機(jī)會聽到“速率”這一詞.一項研究[3]表明,小學(xué)五年級以下的小朋友大概知道“速度”是快慢的意思,但卻幾乎沒聽過“速率”這個名詞.但我們知道“速度” 與“速率”雖然僅有一字之差,可其二者在物理學(xué)中代表的意義卻大相徑庭.物理學(xué)中用位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值表示物體運(yùn)動的快慢,這就是速度(velocity),它是一個矢量.瞬時速度的大小通常叫做速率(speed),它是一個標(biāo)量.所以,由此可見,語言環(huán)境是多么重要,生活中的語言引發(fā)了學(xué)生“迷思”的形成.
這種情況不僅僅在漢語語系中,其他語系中同樣存在.在物理課本上,速度是velocity,速率是speed.從字源來看,velocity是15世紀(jì)左右由拉丁文演變而來,speed則只是日常用語.但11世紀(jì)到18世紀(jì)的學(xué)術(shù)著作都是由拉丁文撰寫,這就是物理教科書中用v來表示速度或速率的原因.就此很多人會認(rèn)為velocity是很常見的詞匯,其實則不然,在大多情況下,國外的很多物理教師都用speed來形容物體運(yùn)動的快慢.由此可見,“文字迷思”在其他語系中也十分常見.
(3)顧名思義,一知半解
在物理教學(xué)中,有時教師為了讓學(xué)生能夠更加直接理解所學(xué)的物理概念,會做一些能夠激發(fā)學(xué)生實際感受的類比.例如,在學(xué)習(xí)“電流”這一物理概念時,有經(jīng)驗的教師經(jīng)常會以“水流”來進(jìn)行類比.但在進(jìn)行類比的過程中,學(xué)生很容易將概念的表面意義以及已有的生活經(jīng)驗,帶到對物理概念的理解中,對所學(xué)的“電流”與“水流”進(jìn)行畫面的聯(lián)想.我們并不否定這種類比所帶來的好處,兩種概念確實在一定程度上有著相似度,能夠幫助學(xué)生在一定程度上更好理解所學(xué)的內(nèi)容,但對于很多物理知識基礎(chǔ)并不是很好的學(xué)生,在學(xué)習(xí)“電動勢”這一概念時將“電流” 類比成“水流”時,很容易聯(lián)想到“水流”是流動的,由高處流到低處,但同時會陷入這樣的迷惑,低處的水又是怎樣流到高處的呢?這與學(xué)生已有的生活經(jīng)驗不符,就會造成學(xué)生的思維困惑,引發(fā)“迷思”的產(chǎn)生.并且這種類比在學(xué)習(xí)“串聯(lián)、并聯(lián)電路”時同樣也會導(dǎo)致很大的誤導(dǎo).
綜上所述,本文在總結(jié)了“迷思概念”的含義、成因、特點后,闡述了“迷思概念”與物理學(xué)科學(xué)習(xí)的關(guān)系,并提出了“文字迷思”——這一在學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中所產(chǎn)生的 “迷思概念” 的新類型.同時說明了“文字迷思”的含義、類型及原因,并給出了物理教學(xué)中常見的例子加以說明.
在這里值得注意的是,我們并不是全然否定漢語中文字對物理學(xué)的貢獻(xiàn),其絕大多數(shù)對于物理概念和物理現(xiàn)象的文字描述都較為準(zhǔn)確,并有助于學(xué)生的物理學(xué)習(xí).例如,“回聲”這一概念的學(xué)習(xí),“回”字就很有益于學(xué)生聯(lián)想到聲音“來”、“去”的過程,幫助學(xué)生更好地理解“回聲”這一物理概念.但還是有少部分的物理概念、物理現(xiàn)象的文字描述,由于受到文字意譯及描述的影響,使學(xué)生陷入對物理概念、現(xiàn)象的理解困惑中,對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)起到了阻礙的作用.
對此,我們不難看出,由于漢語語言環(huán)境的影響,在物理教學(xué)中,學(xué)生很容易產(chǎn)生“文字迷思”,教師要注意學(xué)生的“文字迷思”產(chǎn)生并幫助學(xué)生加以克服,這需要廣大的物理教師能在今后的教學(xué)中,尤其要注意語言運(yùn)用的準(zhǔn)確性,更需要幫助學(xué)生明確物理概念原本的意義,將物理知識準(zhǔn)確無誤地傳授給學(xué)生,對學(xué)生的“文字迷思”進(jìn)行有針對性的教學(xué).
1侯丹,尹航宇,翟潔.物理專業(yè)本科生對本專業(yè)知識迷思概念形成的原因分析.課程教育研究,2015(10)
2李雁冰,刁彭成.科學(xué)教育中的“迷思概念”初探.全球教育展望,2006(05)
3王春奎,鐘靜. 兒童速率概念之初探研究.臺灣師范大學(xué)學(xué)報, 2004(01)
劉晶(1992-),女,在讀碩士,研究方向為物理教學(xué)、物理學(xué)習(xí)心理.
指導(dǎo)教師:趙立竹(1962-),女,博士,教授,研究方向為材料物理與化學(xué)、實驗物理、物理學(xué)習(xí)心理.
2016-04-12)