黃劍

摘 要：從近幾年的學生中考答題情況發(fā)現(xiàn)：常規(guī)的破除錯誤前概念的策略對改變學生頭腦中錯誤的前概念作用不大。所以，我們必須重新審視常規(guī)策略的缺陷，探索更為科學的有利于前概念轉(zhuǎn)變的策略。這對于當前的中考物理復習教學來說迫在眉睫。在中考復習中，由于學生已經(jīng)學完初中物理的全部課程，有一定的知識基礎(chǔ)。針對這種情況，筆者就中考物理復習教學中如何運用“追本溯源”等策略有效地轉(zhuǎn)變“錯誤前概念”進行了探索和實踐。

關(guān)鍵詞：中考復習；前概念干擾；非常規(guī)策略

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）5-0019-5

在中考復習前，由于生活背景的影響、教師教學不當，在知識的積累過程中，前后知識相互聯(lián)系、相互影響，造成學生在學習過程中錯誤前概念像滾雪球一樣越滾越多，而在中考復習時教師“重就題論題，輕舉一反三”，“重改錯，輕反思”，特別是沒有想辦法破除錯誤前概念的干擾。在教學過程中只重視學生模仿性地做題，而對物理概念、規(guī)律缺乏深刻的理解，沒有追本溯源，從而導致理性辨析的有效性不佳。再加上許多教師和學生沒有把主要精力集中在有疑問的問題上，大多數(shù)老師和學生在中考題海中奮力拼搏，由于題做得太多，造成大腦鈍化且產(chǎn)生錯覺，造成了中考復習低效。從近幾年的學生中考答題情況發(fā)現(xiàn)：常規(guī)的破除錯誤前概念的策略對改變學生頭腦中的錯誤前概念作用不大，所以我們必須重新審視常規(guī)策略的缺陷，探索更為科學的有利于前概念轉(zhuǎn)變的策略，這對于當前的中考物理復習教學來說迫在眉睫。在中考復習中，由于學生已經(jīng)學完初中物理的全部課程，有一定的知識基礎(chǔ)，針對這種情況，筆者就中考物理復習教學中如何運用“追本溯源”等策略有效地轉(zhuǎn)變“錯誤前概念”進行了探索和實踐。

案例1 甲同學在一根長鋼管的一端敲擊一下，乙同學在鋼管的另一端將耳朵貼近鋼管，可以聽到 次響聲，其中，第一次響聲是通過

傳來的，第二次響聲是通過_____傳來的。

答題中暴露的錯誤前概念：認為聲音在空氣中的傳播速度比在鋼管中的傳播速度大。

常規(guī)策略一：

直接告知結(jié)論：聲速的大小跟介質(zhì)的種類有關(guān)。在固體中傳播速度最快，液體次之，氣體最慢。

常規(guī)策略二：

讓學生閱讀課本的小資料并自己歸納出規(guī)律：聲速的大小跟介質(zhì)的種類有關(guān)。在固體中傳播速度最快，液體次之，氣體最慢。

以上兩種策略可起暫時的作用。一旦學生學了光、力的相關(guān)知識后可能會與光速混淆，學生會認為聲音在氣體中傳播時受阻最小，最容易傳播，速度最快；在固體中傳播時受阻最大，最難傳播，速度最慢；液體介于兩者之間。所以，學生在剛學聲知識時對老師灌輸?shù)目茖W概念印象深刻，在單元檢測中能正確作答，但隨著后續(xù)知識的學習，原刺激逐漸淡化，生活、學習中錯誤概念反反復復地沖擊和誘導，潛移默化地占據(jù)掉科學概念的位置， 在中考時反而很多學生答錯。

非常規(guī)策略：追本溯源。

首先，讓學生認識聲音傳播的本質(zhì)原因：如圖1所示，當鼓膜向左運動時，它將空氣分子推擠到一起，從而產(chǎn)生一個密部；當鼓膜向右運動時，空氣分子又變得稀疏，從而產(chǎn)生一個疏部。鼓面的振動帶動周圍的空氣振動，形成了疏密相間的波動，向遠處傳播。

接著進行類比：聲音是以聲波（屬于機械波）的形式傳播，通過介質(zhì)傳播，無介質(zhì)聲波就無法傳播，這是必要條件；光是以電磁波的形式傳播，不是通過介質(zhì)傳播，是通過電磁場傳播的。

最后分析本質(zhì)原因：由于聲音是以聲波（屬于機械波）的形式傳播，通過介質(zhì)傳播，因此它的速度取決于介質(zhì)粒子在受到擾動后彈回的快慢。彈性是物質(zhì)受到擾動后恢復原狀的能力，如果一種介質(zhì)彈性很好，那么它的粒子很容易恢復原狀。一般說來，固體材料彈性最好，固體粒子移動得不會太遠，當聲波的密部和疏部通過時，固體粒子前后振動得很快，因此聲波的密部和疏部非常容易在固體中傳播；大多數(shù)液體的彈性較差，所以聲音在液體里傳播比固體中慢；氣體的彈性很差，因而聲音在氣體中傳播最慢。[1]

此策略由于注重追本溯源，錯誤的前概念從理性的分析中得以澄清，利用“說理”幫助學生建構(gòu)科學概念。

案例2 當楊楊戴上紅領(lǐng)巾走近穿衣鏡時，他在穿衣鏡中的像將（ ）

A.逐漸變大 B.逐漸變小

C.大小不變 D.遠離穿衣鏡

答題中暴露的錯誤前概念：物離鏡越遠，所成像越小。

在現(xiàn)實中，物體離得越遠，看到的物體好像變小了，所以學生基本都會認為看到的物體變小了。

常規(guī)策略一：

再次告知學生結(jié)論并要求背誦結(jié)論：平面鏡所成的像的大小與物體的大小相等。

常規(guī)策略二：

再次讓學生做“探究平面鏡成像的特點”實驗，讓學生再次觀察物體離平面鏡的距離不同時，像的大小始終與物體大小相等，借這個實驗加深印象。

以上兩種策略，由于把知識進行單項傳遞，提供給學生“現(xiàn)成的東西”，學生不會因老師告訴他們科學概念而“除掉”腦袋中已有的錯誤概念，對科學概念的建構(gòu)極為不利。

非常規(guī)策略：追本溯源。

首先介紹“視角”的含義：從人眼向觀察的物體兩端各引一條直線，這兩條直線的夾角即為“視角”。如果視角大，則在視網(wǎng)膜上成的像大，人就會認為物體大；視角小，則在視網(wǎng)膜上成的像也小，人就會認為物體小。

然后分析本質(zhì)原因：當人向平面鏡走近時，像與人的距離小了，人觀察像的視角也就增大了，因此所看到的像也就感覺變大了。當人照鏡子時離鏡子越遠，視角越小，人眼感覺像越小，是視覺上“遠小近大”的視覺效應，由此產(chǎn)生了錯誤的前概念。

此策略強調(diào)有關(guān)“視角”產(chǎn)生的誤差影響。這樣進行追本溯源式的教學后學生就能抓住問題的本質(zhì)——是“視角”造成“遠小近大”的視覺效應，再也不會受錯誤前概念的干擾，在中考中遇到類似的題就能正確作答。

案例3 空氣中有一束光垂直射向直角形玻璃磚，如圖2左圖所示，請作出這束光線射入玻璃磚后并從斜邊射出的大致方向。

答題中暴露的錯誤前概念：光從一種物質(zhì)進入另一種物質(zhì)時發(fā)生折射，折射光線一定偏向法線。

常規(guī)策略一：

如圖2中圖所示：通過實驗再次展現(xiàn)光的折射現(xiàn)象，讓學生記住再次觀察到的現(xiàn)象。

常規(guī)策略二：

類比：如圖2右圖所示，當兩輪在桌面上沿垂直桌布方向直線行駛時，兩輪的速度相等。到了桌布與桌面的交界處，兩輪同時接觸桌布，速度同時減小（由于桌布比桌面粗糙），所以繼續(xù)沿直線行駛。當兩輪在桌面上沿與桌布不垂直的方向直線行駛時，兩輪的速度是相等的，繼續(xù)直線行駛。當?shù)搅俗啦寂c桌面的交界處，先接觸到桌布（由于桌布比桌面粗糙）的輪子速度減小，另一個輪子的速度不變，由于兩個輪子速度不同，這就出現(xiàn)了兩輪拐彎的情況。等另一個輪子也進入桌布以后，速度也慢了下來，兩個輪子的速度又相等了，在桌布上又可以沿直線行進了。

第一種策略以傳授“結(jié)論”為唯一目的，沒有將教學重心放在形成結(jié)論的過程中。第二種策略不但沒解決原問題反而給學生增加新的問題，即：為什么當兩輪在桌面上沿與桌布不垂直的方向直線行駛時進入桌布由于速度不同出現(xiàn)了整車兩輪拐彎的情況，而當兩輪在桌面上沿垂直桌布方向直線行駛時，進入桌布繼續(xù)沿直線行駛。

非常規(guī)策略：追本溯源。

首先告知學生：光是電磁波，傳播時不需要介質(zhì)，且介質(zhì)會對光的傳播起阻礙作用，光通過兩種分子結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)受阻程度不同，速度不同。比如：空氣的分子比較稀疏，水的分子較為緊密，所以當光從空氣射入水中的時候，速度會變慢。

然后提問：如圖3所示，你在沙灘上如果要去救落入水中的小孩，你選擇哪條路徑？ 學生會立即回答“路徑2”（因為學生都知道兩點之間直線最短）；這時與學生討論：人在沙灘上跑的速度要比在水里游泳時快得多，所以雖然路徑3比路徑2距離長，但是路徑3比路徑2所需時間更短。光也一樣，光在空氣中傳播的速度比水中快得多，為了更快到達目的地，光也會選擇最快的路徑：光線傳播的路徑是需時最少的路徑（最短時間原理），所以會發(fā)生折射[2]。

這樣進行追本溯源式教學后，充分切入學生真實的經(jīng)驗世界，促進知識的“生長”，促進深層理解的生成，有利于改造和重組學生原有的認知結(jié)構(gòu)，便于破除錯誤前概念。

案例4 下列關(guān)于功、功率、機械效率的說法正確的是（ ）

A.做功多的機器機械效率一定高

B.功率小的機器做功慢

C.機械效率高的機器功率一定大

D.越省力的機器機械效率越大

答題中暴露的錯誤前概念：“機械效率的大小跟機械省力多少有關(guān)，越省力，機械效率越高”。

常規(guī)策略一：

再次復習“功”“功率”“機械效率”等相關(guān)概念。

常規(guī)策略二：

進行實踐活動：在小山前，讓全體學生都搬同樣重的物體以最快的速度從山腳跑上山頂，測出自己做的功、功率、機械效率，再讓全體成員抱同樣的但物重減半的物體從山腳跑上山頂，測自己的機械效率。通過測量找出：上樓最快的，做功最多的，功率最大的，機械效率最高的。學生會發(fā)現(xiàn)：上樓最快的做功卻不是最多；做功最多的，功率不是最大；機械效率最高的同學不是身強力壯的男生而是全班最矮小瘦弱的女生；每個同學兩次的機械效率不一樣。

第二種策略對學生理解 “功”“功率”“機械效率”等相關(guān)概念有一定的效果，正如著名教育家布魯納曾說過：“人唯有憑借解決問題或發(fā)現(xiàn)問題的努力才能學到真正的發(fā)現(xiàn)方法，這種實踐愈積累，就愈能將自己學到的東西概括為解決問題和探究問題的方式”，但是對破除學生已有的錯誤前概念——“機械效率的大小跟機械省力多少有關(guān)，越省力，機械效率越高”作用不大。

非常規(guī)策略：首先讓學生知道，如圖4所示，機械可以通過三種途徑中的一種使工作更輕松。

接著補充機械效益的相關(guān)知識：

最后講解：在理想情況下，作用于某一機械上的功（輸入功）與機械所做的功（輸出功）大小完全相同。 事實上，輸出功總是要小于輸入功，任何機械都會因克服摩擦或克服機械本身所受的重力而浪費一些功（額外功），在保證所做輸出功一定的情況下，人們總是希望額外功越少越好，即額外功在總功中所占的比例越少越好。物理學中，將有用功跟總功的比值叫做機械效率：

此策略通過增加知識點的學習，讓學生從心底悟出機械效率的大小跟機械省力多少無關(guān)。

案例5 把標有“6 V 6 W”的小燈泡L1和標有“6 V 3 W”的小燈泡L2串聯(lián)后接在電源電壓為6 V的電路中（不考慮燈絲電阻的變化），下列說法正確的是 （ ）

A.因為通過它們的電流相等，所以一樣亮

B.因為燈L2 電阻較大，實際功率較大，所以燈L2較亮

C.因為燈L1額定功率較大，所以燈L1較亮

D.因為燈L1實際功率較大，所以燈L1較亮

答題中暴露的錯誤前概念：額定電功率大的燈泡一定比額定電功率小的燈泡亮。

常規(guī)策略一：如圖5所示，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)依次為0.5 V、1.5 V、2.5 V和2.8 V，依次記下電壓表示數(shù)U和對應的電流表示數(shù)I，分別將U、I記錄在表格中。觀察并比較4次小燈泡的發(fā)光情況，將現(xiàn)象記錄在表格中。

常規(guī)策略二：通過演示實驗讓學生觀察現(xiàn)象。

甲燈標有“PZ 220 V 40 W”，乙燈標有“PZ 220 V 100 W”，將兩盞燈并聯(lián)接在220 V 的電路中，比較兩燈的亮度；將上述兩燈串聯(lián)接在 220 V的電路中，比較兩燈的亮度。

以上兩種策略雖然讓學生看到“一個燈泡的亮度由實際功率決定，與燈泡上標的額定功率無關(guān)”，但學生心中還有疑惑：為什么還要標上這個與燈泡亮度無關(guān)的數(shù)據(jù)呢？時間長了以后在中考時學生錯誤的前概念又會“死灰復燃”：用“‘額定功率越大的燈泡越亮”的觀點解決問題。

非常規(guī)策略：追本溯源。

首先，讓學生討論一個問題“能否讓一個小燈泡發(fā)出很亮很亮的光？”然后教師演示實驗：減小燈泡兩端的電壓，小燈泡變得非常暗；增大小燈泡兩端的電壓，小燈泡變得非常亮乃至燒壞。這時學生發(fā)現(xiàn)：用電器的電功率是會隨著實際電壓的改變而發(fā)生變化但不能無限增大，有一個限度。這時，老師告訴學生電器生產(chǎn)廠在用電器上標的額定功率是告訴我們此用電器的實際功率不能超過此值：這個值是能使用電器充分發(fā)揮用途又不至于損壞的極限值，即電器正常工作時的功率——額定功率，而此時的電壓就是額定電壓。

此策略通過講清電器生產(chǎn)廠在燈泡上標明“額定功率”的作用，讓學生不但知其然，還能知其所以然。

案例6 燈泡L1、L2分別標有“10 V 10 W”和“9 V 5.4 W”的字樣，若將它們串聯(lián)使用時，電路兩端允許加的最大電壓值是（ ）

A.10 V B.9 V C.15 V D.19 V

常規(guī)策略一：

老師在黑板上親自演算其過程。

常規(guī)策略二：

防患于未然：為了避免學生由于受錯誤前概念的干擾出錯，先告知學生要先計算出每個燈泡的正常工作電流，串聯(lián)使用時，只能讓電路中通過小的正常工作電流，然后讓學生自己進行計算。

以上兩種策略造成學生一聽就懂，馬上做題也能做對，但在中考中就會由于前概念的干擾出錯。

最后，讓學生對他們自己計算出的數(shù)據(jù)進行對比，他們自然會恍然大悟，0.76 A>0.6 A，原來上一題是錯誤的。

通過這種方式：讓學生在老師的幫助和引導下進行自我否定，要比教師對學生的直接否定要好得多，經(jīng)過自己積極建構(gòu)相關(guān)知識，既注意不傷害到學生的自尊心，造成打擊學生學習物理積極性的后果，也能讓學生在中考中遇到此類題時不會再出錯。

在中考復習中，不要一味地進行題海戰(zhàn)術(shù)，經(jīng)常使用題海戰(zhàn)術(shù)會使學生形成機械化的解題步驟，思維固化。波利亞曾說：“一個專心的認真?zhèn)湔n的教師能夠拿出一個有意義的但又不太復雜的題目，去幫助學生挖掘問題的各個方面，使得通過這道題，就好像通過一道門戶，把學生引入一個完整的理論”，中考復習是從“負”起點開始，先要破除這些“錯誤”的前概念，再建立科學概念。針對不同的錯誤前概念，研究破除這些錯誤前概念的方法和措施，采用有針對性的解構(gòu)策略，將會在中考復習中收到事半功倍的效果。

參考文獻：

[1]帕迪利亞（Padilla，M.J.）.劉明，范保群，李均利，譯.科學探索者：聲與光/（美）[M].杭州：浙江教育出版社，2010.

[2]劉京原.梁善模繪，金振杰，南垠映，崔英蘭，譯.漫畫物理——輕松干掉33個物理問題[M].北京：現(xiàn)代出版社， 2012.

[3]帕迪利亞（Padilla，M.J.）.胡躍明，曹增節(jié)，譯. 科學探索者：運動、力與能量（美）[M].杭州：浙江教育出版社，2010.（欄目編輯 劉 榮）