【摘" 要】物理概念是物理學(xué)科較為基礎(chǔ)的構(gòu)成部分,也是物理學(xué)科形成的依據(jù)。在學(xué)習(xí)物理知識時,學(xué)生基于所學(xué)知識會對新概念產(chǎn)生一定的看法,此為前概念。本文結(jié)合前概念相關(guān)的研究理論,針對初中階段學(xué)生學(xué)習(xí)物理期間,構(gòu)建的前概念進(jìn)行分析,對物理教學(xué)期間,一些有效的前概念轉(zhuǎn)變路徑展開探討,包括利用隨機通達(dá)教學(xué),實現(xiàn)概念深化;營造和諧課堂氛圍,促進(jìn)概念轉(zhuǎn)變等,以供同行參考。
【關(guān)鍵詞】前概念;初中生;物理教學(xué);轉(zhuǎn)變路徑
學(xué)生剛接觸一個新概念時,一般會基于自身的主觀經(jīng)驗,形成對應(yīng)的理解,但此類理解和實際概念表達(dá)通常會存在較大差異,所以需要進(jìn)行轉(zhuǎn)變,此為初中物理教學(xué)進(jìn)行前概念轉(zhuǎn)變的意義。初中物理教師開展教學(xué)之前,需要對學(xué)生原有認(rèn)知和前概念進(jìn)行細(xì)化解讀,挑選一些能夠促進(jìn)學(xué)生前概念轉(zhuǎn)變的方法和策略,有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識和解決問題的能力,提升物理綜合學(xué)習(xí)能力。
一、物理前概念特點
(一)廣泛性
這一特點表現(xiàn)在內(nèi)容較為廣泛,學(xué)生在開展光、熱等物理學(xué)相關(guān)各分支內(nèi)容,均涉及前概念。另外,前概念在各階段教師和學(xué)生間均存在。
(二)片面性
前概念通?;趯W(xué)生主觀經(jīng)驗,此類經(jīng)驗缺少實踐驗證與有效事實案例,且受限于學(xué)生思維能力。因此,學(xué)生形成的前概念普遍存在較大局限性與片面性。比如,學(xué)生日常生活中會經(jīng)常感知到力,但在接觸時,通常了解到的是連接物體間的力,所以會建立起物體需要接觸才會產(chǎn)生力的概念。
二、初中物理教學(xué)中前概念的轉(zhuǎn)變路徑
在初中物理教學(xué)開展過程中,教師對種類差異化的前概念,要利用通常存在差異性的教學(xué)手段,包括隨機通達(dá)教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法、情境創(chuàng)設(shè)法等,促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知沖突產(chǎn)生,幫助學(xué)生有意識地進(jìn)行前概念的轉(zhuǎn)變,同時進(jìn)行新概念的構(gòu)建。
(一)利用隨機通達(dá)教學(xué),實現(xiàn)概念深化
基于建構(gòu)主義理論,通過教師的引導(dǎo),圍繞學(xué)生主動建構(gòu)開展的教學(xué),凸顯尊重學(xué)生主體作用的理念。不正確的前概念會對學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生不良影響,即便教師反復(fù)針對一些現(xiàn)象進(jìn)行正面的解讀,但學(xué)生理解的錯誤概念依舊會對學(xué)生造成影響,使其在理解科學(xué)概念時,極易陷入誤區(qū)。比如,部分學(xué)生會產(chǎn)生電流被消耗前概念,主觀認(rèn)為電流在通過燈具等電器時會被消耗掉,電池在使用時間長了以后,電量會被完全消耗,同時認(rèn)為和串聯(lián)電路中各處電流相等的理論不發(fā)生沖突。此類概念會導(dǎo)致學(xué)生對電功、電流等概念的建立受到影響。
因此,將學(xué)生產(chǎn)生的錯誤前概念轉(zhuǎn)化為正確科學(xué)概念,具有一定復(fù)雜性。在實際教學(xué)過程中,科學(xué)概念轉(zhuǎn)化與鞏固需要學(xué)生進(jìn)行主動的修復(fù)和優(yōu)化,屬于一個階段化轉(zhuǎn)變過程。基于隨機通達(dá)教學(xué)相關(guān)理論,學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者可隨意利用多種形式、渠道,進(jìn)行相同內(nèi)容的學(xué)習(xí),進(jìn)而收獲對相同問題或事物的多角度認(rèn)知和解讀。新創(chuàng)建的概念,學(xué)生一般難以在短時間內(nèi)實現(xiàn)有效、細(xì)化的解讀,只有學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)多角度且全面化地解讀和把握相應(yīng)概念,才可以深刻、完全地留存在學(xué)生的記憶內(nèi),達(dá)到轉(zhuǎn)變概念的目的。
以“短路”相關(guān)教學(xué)為例,通過隨機通達(dá)教學(xué)法,結(jié)合教材對短路的解釋,學(xué)生對短路的初始印象即為會損壞電源,隨后,針對電流表相關(guān)教學(xué),教材重點說明了電流表與電源兩極直接相連導(dǎo)致的嚴(yán)重后果,其中涵蓋的電源線路短路知識,可以有效引導(dǎo)學(xué)生深度了解電流表特質(zhì),即不會對電流產(chǎn)生造成明顯阻礙,但若經(jīng)過電流過大,會使電源受到破壞。針對歐姆定律的教學(xué),教師可以引導(dǎo)學(xué)生自主通過歐姆定律進(jìn)行分析,了解電流表為何禁止和電源兩極直接相連,促使學(xué)生針對電流過大是如何導(dǎo)致的,有明確的認(rèn)識,并了解相應(yīng)的理論依據(jù),加深學(xué)生對短路及相關(guān)知識的了解和記憶。
在進(jìn)行家庭電路電流過大原因相關(guān)知識講解時,學(xué)生可以結(jié)合教材內(nèi)容和實驗,有效理解與短路相關(guān)科學(xué)概念,形成原理更清晰,并深刻認(rèn)識到短路所帶來的危害。通過對日常生活中對電源短路現(xiàn)象的觀察與記錄,學(xué)生可以對短路與燒壞等物理現(xiàn)象有更明確的了解。所以,科學(xué)概念的建立并非一蹴而就,在逐漸開展的教學(xué)活動中,教師應(yīng)逐步對短路相關(guān)的各類知識,和以往學(xué)習(xí)的電學(xué)系統(tǒng)知識加以融合,建立更完整、科學(xué)的概念體系,實現(xiàn)概念的遷移,優(yōu)化認(rèn)知質(zhì)量,促使學(xué)生可以通過有針對性的概念反思,加深記憶,提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。
(二)營造和諧課堂氛圍,促進(jìn)概念轉(zhuǎn)變
初中生和物理接觸的時間較短,缺少相關(guān)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,同時基于傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)模式影響,師生在課堂中的互動不理想。想要培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣,需要重視對課堂和諧氛圍的營造,幫助學(xué)生建立自信,引導(dǎo)其積極發(fā)言,并勇于表達(dá)自身見解。在進(jìn)行概念學(xué)習(xí)的過程中,邏輯錯亂和死記硬背等,都會對前概念轉(zhuǎn)變造成影響。
學(xué)生間的自由討論與踴躍發(fā)言,會有效提升其參與興趣,有助于及時轉(zhuǎn)化學(xué)生存在的概念問題。這不僅可以為教學(xué)策略制定提供參考,還可以充分培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力,充分調(diào)動其創(chuàng)新積極性,幫助學(xué)生創(chuàng)建優(yōu)良的價值觀。
以“凸透鏡成像的規(guī)律”一課為例,教師要求學(xué)生利用凸透鏡,基于遠(yuǎn)近等多個差異化的角度對多個物體進(jìn)行自主觀察,在對凸透鏡所呈現(xiàn)的影像,以及其成像和物體與凸透鏡的間距存在的聯(lián)系等進(jìn)行探討。
基于活動開展,學(xué)生了解到物理問題并非只有一個答案,可以有很多個答案,自身想法和其他人的也存在較大差異,在獲得教師認(rèn)可后,學(xué)生對課堂的參與性和學(xué)習(xí)熱情均會大幅度提升,有助于其養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和意識。此外,教師對學(xué)生的想法與建議要耐心傾聽,便于了解學(xué)生掌握概念及其邏輯思維的習(xí)慣,對學(xué)生產(chǎn)生錯誤概念的原因進(jìn)行分析。
(三)基于教材內(nèi)在邏輯,準(zhǔn)確構(gòu)建核心概念
物理教材會按一定的邏輯進(jìn)行編排。教師在開展教學(xué)活動前,應(yīng)先做好充分的教學(xué)準(zhǔn)備,深入分析教材編寫邏輯,并以此為核心設(shè)計層層深入的教學(xué)方案,充分激發(fā)學(xué)生興趣,使其始終保持思想高度活躍,為科學(xué)核心概念的構(gòu)建提供堅實基礎(chǔ)。
以“歐姆定律”一課的教學(xué)為例,歐姆定律早期研究成果展示與現(xiàn)階段不同,其主要研究方向是電阻伏安特性,所呈現(xiàn)表達(dá)式為電阻等于電壓與電壓改變量比值。若直接以此進(jìn)行教學(xué)活動,不僅無法清晰表達(dá)電阻概念,還會使學(xué)生對電阻、電流及電壓間關(guān)系的理解產(chǎn)生偏差與誤區(qū),教師也無法將其中存在的邏輯關(guān)系“硬塞”給學(xué)生。
由此,教材中優(yōu)先對電阻進(jìn)行了介紹,隨后進(jìn)行滑動變阻器的引入,并在設(shè)計課后習(xí)題時,添加了等效替代法進(jìn)行電阻測量相關(guān)的知識,促使學(xué)生可以加深對關(guān)聯(lián)電路內(nèi)電阻的高低可直接決定電壓分配的印象,滑動變阻器最顯著的功能即為能夠在串聯(lián)電路內(nèi)影響電壓分配。此為后續(xù)開展的歐姆定律實驗奠定了基礎(chǔ)。
進(jìn)行“電阻”相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)時,學(xué)生學(xué)習(xí)了電阻和電流改變相關(guān)知識,在了解滑動變阻器使用知識期間,明確這一工具可對串聯(lián)的定值電阻兩端電壓產(chǎn)生影響。如此一來,便可以實現(xiàn)對教材方案的設(shè)計。由此,教師在講解教材內(nèi)容時,需要重視準(zhǔn)確地捕捉教材中各項內(nèi)容的設(shè)計目的,通過合理的教學(xué)設(shè)計和引導(dǎo),促使學(xué)生了解到最優(yōu)的實驗方案。
(四)基于任務(wù)驅(qū)動,促進(jìn)概念轉(zhuǎn)變討論
學(xué)生學(xué)習(xí)到的新知識會和傳統(tǒng)認(rèn)知產(chǎn)生一定的相互作用,通常要進(jìn)行整合與總結(jié),才可以建立更完整的認(rèn)知體系。受傳統(tǒng)教學(xué)模式影響,在課堂教學(xué)中,學(xué)生缺少充足的時間進(jìn)行思考,導(dǎo)致學(xué)生極易對新知識的學(xué)習(xí)產(chǎn)生抗拒心理。想要解決這一問題,教師要通過任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),并在課堂教學(xué)中提供充足的學(xué)生討論和思考時間,鼓勵其進(jìn)行提問和交流,促進(jìn)認(rèn)知沖突的產(chǎn)生。
其中,在實際交流期間,各小組的學(xué)生可以了解到其他學(xué)生的想法,從而能夠?qū)ψ陨硭钟^點進(jìn)行補充,也可以激發(fā)學(xué)生對錯誤概念的懷疑,進(jìn)而更自然地接受新概念,提升自主探究和解決問題的意識與能力。同時,小組合作學(xué)習(xí)期間,針對新概念進(jìn)行細(xì)化剖析和解讀,可促使學(xué)生更輕易地理解新概念,有助于其開展新概念的構(gòu)建。通過合作學(xué)習(xí),不論成績優(yōu)劣的學(xué)生,均可以參與課堂教學(xué),也可以獲取更多認(rèn)可和幫助;成績較好的學(xué)生,可提出一些更有助于新概念理解的想法和建議。
以“平面鏡成像”一課為例,教師在課堂教學(xué)正式開始之前,可優(yōu)先布置任務(wù),即如何確定成像位置?基于問題引導(dǎo),A組學(xué)生提出了一個方案:通過刻度工具將鏡面和反射物體間的距離測量出來,通過平面鏡中的刻度工具,再測量鏡面和像間的距離,最后計算出距離,獲得成像位置。此方案突出了學(xué)生在概念理解方面的問題,同時,也引發(fā)了學(xué)生的思考和討論,即平面鏡內(nèi)的刻度尺和現(xiàn)實中的刻度尺,所測量出來的距離是否相同,可強化學(xué)生參與,提升其學(xué)習(xí)熱情。
(五)通過情境創(chuàng)設(shè),了解錯誤原因
在課堂教學(xué)中,教師提出的物理問題通常較抽象化,學(xué)生想要進(jìn)行有效學(xué)習(xí),存在較大的困難。學(xué)生構(gòu)建的前概念,是基于實際生活經(jīng)驗實現(xiàn)的,和生活關(guān)系密切。在進(jìn)行一些問題的解答時,基于前概念也可以實現(xiàn)解答目的,但這一做法不具備科學(xué)性。所以,教師要依靠生活化情境的創(chuàng)設(shè),促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知沖突產(chǎn)生。情境創(chuàng)設(shè)的開展,可促使學(xué)生對個別現(xiàn)象的觀點更具象化地展現(xiàn)出來,教師便可以實現(xiàn)對學(xué)生前概念的了解,進(jìn)而可以有針對性地進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè),幫助學(xué)生實現(xiàn)科學(xué)概念的構(gòu)建。而基于認(rèn)知沖突實現(xiàn)問題的探討和解決,也為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。
以“慣性”相關(guān)知識為例,沿襲傳統(tǒng)教學(xué)模式,只需要反復(fù)講解和練習(xí)幾次,便實現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo),但結(jié)合實踐結(jié)果,此類模式收效微乎其微。究其原因,多數(shù)學(xué)生的腦海中,對力的相關(guān)理論已經(jīng)構(gòu)建了相應(yīng)的強概念,此時教師便可以進(jìn)行相應(yīng)的情境創(chuàng)設(shè)操作。以推文具盒為例,用力,文具盒才會移動,不用力,文具盒的移動便會立即停止,促使學(xué)生了解到自身未關(guān)注過的前概念。隨后,促使學(xué)生處于和其前概念相悖的情境中,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知沖突產(chǎn)生,使學(xué)生在主動探究和解決沖突的過程中,實現(xiàn)新概念的構(gòu)建,并了解前概念錯誤原因。
三、結(jié)束語
綜上所述,對于初中物理教學(xué),想要實現(xiàn)對學(xué)生前概念的科學(xué)轉(zhuǎn)變,教師便需要重視科學(xué)引導(dǎo),積極利用多種有效手段,包括隨機通達(dá)教學(xué)法等,重視營造優(yōu)良、和諧的課堂氛圍,摒棄傳統(tǒng)一味灌輸?shù)慕虒W(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生大膽地自由表述,學(xué)會總結(jié)概念,主觀地改變錯誤理解,開展更高質(zhì)量的物理知識學(xué)習(xí)。
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