孫英杰+肖娜

摘要：在中學(xué)物理教學(xué)中，教師們經(jīng)常會遇到這樣的困惑，有些物理概念學(xué)生學(xué)習(xí)后還是不扎實，反復(fù)出錯；筆者分析是教師在教學(xué)中對學(xué)生的認(rèn)知前概念關(guān)注不夠，應(yīng)在充分揭示學(xué)生認(rèn)知前概念的基礎(chǔ)上，確定教學(xué)的起點，再采取相應(yīng)的教學(xué)策略來轉(zhuǎn)變學(xué)生認(rèn)知前概念，即引發(fā)認(rèn)知沖突，打破原來的認(rèn)知平衡，從而建構(gòu)起科學(xué)概念.

關(guān)鍵詞：前概念；轉(zhuǎn)變教學(xué)策略

在中學(xué)物理課堂教學(xué)實施中，教師們常常遇到這樣的困惑：有些物理概念學(xué)生即使學(xué)過，也會在測試中反復(fù)出錯，而且根深蒂固，難于轉(zhuǎn)變.如果深究其根源，筆者認(rèn)為是在教學(xué)中，教師對學(xué)生的認(rèn)知前概念關(guān)注不夠，沒有采取相應(yīng)的教學(xué)策略來轉(zhuǎn)變學(xué)生認(rèn)知前概念，使學(xué)生對物理概念的認(rèn)知還停留在原來的水平上，沒有實現(xiàn)認(rèn)知水平的有效遷移，所以不能形成科學(xué)概念.要解決這個問題，教師在教學(xué)設(shè)計實施時就要有意識地采取基于學(xué)生前概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略.

奧蘇貝爾在《教育心理學(xué)：認(rèn)知觀點》一書中說：“假如讓我把全部教育心理學(xué)僅僅歸結(jié)為一條原理的話，那么我將一言以蔽之：影響學(xué)習(xí)的唯一最重要因素，就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么，要探明這一點，并應(yīng)據(jù)此進行教學(xué).”[1] 國內(nèi)外多項研究表明：我們對前概念了解得越多，對思維結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的過程認(rèn)識越深，就越能成功地把它們轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢砀拍?，也就能更有效地避免錯誤概念的生成.

實施有效教學(xué)活動時，應(yīng)合理運用教學(xué)策略全面揭示學(xué)生的認(rèn)知前概念，再通過設(shè)計教學(xué)活動，讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，導(dǎo)致認(rèn)知失衡，從而自發(fā)地產(chǎn)生調(diào)整認(rèn)知結(jié)構(gòu)的內(nèi)驅(qū)力，通過主動建構(gòu)新知識結(jié)構(gòu)來完成物理概念的學(xué)習(xí).本文通過課例來詮釋如何運用教學(xué)策略將學(xué)生的認(rèn)知前概念轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢砀拍?

1全面呈現(xiàn)學(xué)生前概念的教學(xué)策略

11課前了解學(xué)生前概念的教學(xué)策略

111訪談和調(diào)查

教師應(yīng)在課前通過訪談了解學(xué)生關(guān)于某些物理概念的前認(rèn)知情況，從而明確教學(xué)設(shè)計的起點，來設(shè)計有針對性的教學(xué)活動.比如，學(xué)習(xí)初中物理時，對于“白霧是氣態(tài)還是液態(tài)，物體的運動是否需要力來維持，在液體中下沉的物體是否受到浮力，平面鏡成像時像是否近大遠(yuǎn)小”等認(rèn)識，是學(xué)生在生活經(jīng)驗中經(jīng)常會形成錯誤觀念的問題.教師可通過談話和調(diào)查，把握學(xué)生頭腦中典型的錯誤前概念.

112課堂小測驗和調(diào)查小問卷

在了解部分學(xué)生的認(rèn)知前概念后，教師要深入了解全班同學(xué)前概念認(rèn)知的整體情況，應(yīng)實施課堂教學(xué)測驗或者調(diào)查問卷，設(shè)計有針對性的問題來檢測全班學(xué)生對具體問題的原有認(rèn)知水平，才是科學(xué)可行的.

12課堂教學(xué)中揭示學(xué)生的認(rèn)知前概念

121遞進問題的設(shè)計策略

教師在教學(xué)實施中應(yīng)基于已調(diào)查或了解的學(xué)生前概念，設(shè)計有針對性的教學(xué)問題揭示學(xué)生的前概念，并以此為教學(xué)起點，實施后面的有效教學(xué)活動.

在黑龍江省初中物理課例研究的專題教研活動中，哈爾濱市風(fēng)華中學(xué)王善麗老師實施了教科版教科書初中物理八年級上冊第五章第1節(jié)《物態(tài)變化與溫度》一課的課例研究.

為了揭示學(xué)生的“水霧是氣態(tài)的”錯誤前概念，教師提出了系列遞進的兩個問題：一是讓學(xué)生列舉自然界和生活中的不同物態(tài)的水，教師用圖片來全面補充呈現(xiàn)；二是請學(xué)生對教師呈現(xiàn)的自然界和生活中不同的水圖片按物態(tài)進行分類.

提出問題后，很多學(xué)生都認(rèn)為：第8幅圖片中蒸屜上的白霧是氣態(tài)的，第9幅圖片中冬天我們在戶外呼出的白霧也是氣態(tài)的.這個環(huán)節(jié)的實施達到了完全揭示學(xué)生錯誤的認(rèn)知前概念的教學(xué)目的，這時教師再明確提出：水蒸氣是看不見的，并把這句話寫在板書上，問題的破解就會水到渠成，順理成章.

如果只是在教學(xué)過程中，隨時發(fā)現(xiàn)學(xué)生回答問題出現(xiàn)的錯誤，而沒有設(shè)計揭示學(xué)生認(rèn)知前概念的這個環(huán)節(jié)，學(xué)生沒有產(chǎn)生認(rèn)知沖突的基礎(chǔ)，就不會形成正確的科學(xué)概念.多數(shù)學(xué)生還可能把“白霧是水蒸氣”的錯誤前概念遷移到后面物態(tài)轉(zhuǎn)化的教學(xué)環(huán)節(jié)中去，把生成白霧的過程錯誤地認(rèn)為是氣化的過程.

122揭示前概念的游戲設(shè)計策略

2015年我省推送全國中學(xué)物理教學(xué)創(chuàng)新展示交流大賽的哈爾濱市第四十七中學(xué)潘坤老師的《科學(xué)探究：平面鏡成像》，為揭示學(xué)生認(rèn)知錯誤的前概念“平面鏡成像是近大遠(yuǎn)小”設(shè)計了小游戲（圖1）：根據(jù)你的生活經(jīng)驗，找出你認(rèn)為的鏡中的像.通過這個游戲?qū)嵤?，引?dǎo)學(xué)生展示對平面鏡成像較典型的錯誤前概念認(rèn)知，確定平面鏡成像一課的教學(xué)起點，引出后面針對錯誤概念的轉(zhuǎn)化教學(xué)實施.

123揭示前概念的情景設(shè)計策略

哈爾濱市風(fēng)華中學(xué)的王善麗老師在《浮力》一課區(qū)級展示課中，為提示學(xué)生對下沉的物體是否受到浮力的前概念認(rèn)知情況，用課件展示并提出問題：觀察圖片，猜想下沉的物體是否受到浮力的作用？

2課堂教學(xué)中轉(zhuǎn)化前概念的教學(xué)策略

21設(shè)計有效問題，引發(fā)認(rèn)知沖突

在《物態(tài)變化與溫度》一課中，王善麗老師為使學(xué)生形成與前面呈現(xiàn)的學(xué)生前概念相矛盾的認(rèn)知沖突，在學(xué)生錯誤回答后，提出問題：常態(tài)下的水蒸氣，我們能不能看見？這個問題引發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突，常態(tài)下的空氣是含有水蒸氣的，可是我們都沒有看到過，那么水蒸氣到底能不能看見，如果說白霧是水蒸氣，那么水蒸氣應(yīng)該是可以看見的.這時教師再提出：水蒸氣是看不見的，看見的就是液態(tài)水.在引發(fā)沖突時，打破了學(xué)生原來的認(rèn)知平衡.如技術(shù)條件允許，還可以拿出一張較高分辨率的白霧照片，放大若干倍后，還能看到微小的液態(tài)水，更能形象地引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，建立新的認(rèn)知平衡.

22設(shè)計探究性實驗，引發(fā)認(rèn)知沖突

在《科學(xué)探究：平面鏡成像》一課中，潘坤老師采取實施實驗探究的策略，來引發(fā)認(rèn)知沖突，建立學(xué)生新的認(rèn)知平衡.教師準(zhǔn)備分組實驗器材，課前準(zhǔn)備的材料：鍍膜玻璃板（背面貼有不透光的紙），相同的文教用品若干組，白紙，刻度尺（圖2）.請學(xué)生自己設(shè)計實驗探究平面鏡成的像與物的大小關(guān)系.

學(xué)生在設(shè)計實施兩個實驗方案過程中，破解了原來錯誤的前概念，即平面鏡成像是近大遠(yuǎn)小的，選擇與原物大小完全相同的另一個物體與像重合，既能證明像與物大小完全相等，方案二中直接驗證了當(dāng)物距不同時，像與物也大小相等.這一實驗現(xiàn)象與學(xué)生原來錯誤前概念形成了認(rèn)知沖突，使學(xué)生用觀察到的實驗現(xiàn)象打破了原有認(rèn)知平衡，形成科學(xué)的物理概念，認(rèn)識了像與物在任何條件下都大小相等.

23設(shè)計體驗性活動，引發(fā)認(rèn)知沖突

在王善麗老師的《浮力》一課中，教師設(shè)計了體驗活動（圖3）：用手直接提一瓶水，然后再把這瓶水放入一個容器的水中后的感受；又設(shè)計了定量測量浮力大小的實驗.

通過設(shè)計體驗性活動，引發(fā)與學(xué)生原有下沉物體不受浮力作用的認(rèn)知沖突，使學(xué)生既能定性感受下沉物體受到浮力作用，又能定量測量出浮力的大小，使學(xué)生打破原來認(rèn)知平衡，形成科學(xué)概念.

實施初中物理教學(xué)時，為了幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念，應(yīng)在課前運用策略了解和掌握學(xué)生的前概念認(rèn)知的整體情況.教學(xué)設(shè)計和實施時，采取有效策略揭示學(xué)生的前概念認(rèn)知情況，并以此為教學(xué)起點，運用教學(xué)策略引發(fā)認(rèn)知沖突，打破學(xué)生頭腦中原有的認(rèn)知平衡，使學(xué)生構(gòu)建起科學(xué)概念，形成科學(xué)認(rèn)知.

參考文獻：

[1]陳堅，高效物理課堂的教學(xué)起點策略[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，201210，12-14.endprint