物理前概念对物理学习既有积极的作用也有消极的作用.正确的物理前概念是物理学习的良好基础和铺垫.它的正迁移作用可成为物理概念学习的资源和概念学习的新的增长点.可使学生尽快地掌握新的概念和知识结构.如学生在学习物理前己对生活的一些物理现象和规律有所了解:在热学方面,他们有了冷热的不同感觉;在光学方面,他们对照相机照相,近远视眼镜,马路上的油膜色彩等充满了好奇……对这些己知的物理现象的了解和好奇是新知识学习的基础.有助于激发他们进一步学习物理的兴趣.促进科学物理概念的建构和意义学习.但是在一些情况下,对物理现象,过程,材料的片面或错误理解而产生的前概念,将会成为学生学习物理的障碍,这些错误的前概念如果得不到及时纠正,将影响对物理新知识的同化和顺应,甚至歪曲新知识的意义.使学生形成错误的思维,变成物理学习的障碍,学生会觉得物理难学.如"力是维持物体运动的原因"的错误观念,使得学生认为踢出去的足球在空中还受到一个向前的力的作用;斜面上下滑的物体受到一个下滑力的作用;作圆周运动的物体受到一个特有的向心力的作用等.这影响了力学部分的学习和力学知识体系的建立.
在物理教学中,如何减少学生的前概念所产生的消极影响呢？可以从以下几方面入手:
首先,物理教师在讲授有关物理内容之前,应通过一定的方式了解学生的前概念,如教师可创设一定的情景,小组讨论,问卷调查,提问,试题测试等方式让学生的前概念呈现出来.例如提问学生40W和60 W灯泡串联在220伏的照明电路中,谁更亮 学生最容易根据自己的感觉认为60 W的比40 W的灯泡更亮.
其次,教师可创设一定的情景让学生的错误前概念与一些物理现象和事实产生冲突,从而转变学生的前概念,建构科学概念. 在物理教学中,转变学生的前概念,就是要改造和重组学生原有的认知结构,根据建构主义的观点,学生认知结构的改造和重组的过程就是认知发展进行同化与顺应的过程.同化是指学生把外在的信息纳入到已有的认知结构,以丰富和加强已有的思维倾向和行为模式.顺应是指学生已有的认知结构与新的外在信息产生冲突,引发原有的认知结构发生调整和变化,从而建立新的认知结构.
在上述两灯泡例子中只有通过实验,让学生仔细观察,产生冲突,在通过计算并进行分析,学生认识到自己感觉的错误,消除错误的前概念.否则任何讲授都是苍白无力的.又如在"自由落体"一节教学中,学生认为 "重的物体比轻的物体下落得快",这一生活经验已影响着他们.教师可拿两张同样大小的白纸,把其中一张揉成团,然后让它们从同一高度下落.问学生谁先落地 答:同时落地.这时老师撒手,学生观察结果,与学生的前概念发生冲突,老师进一步讲解,由于纸团受到的空气阻力小,所以纸团比另一张纸下落快.且仅此说明还不够,更重要的是做好演示实验:以牛顿管为例,使学生认识到不同物体从同一高度自由落下,快慢几乎一样的事实,然后对自由落体运动加以分析,研究,学生轻松抛弃原来的不正确前概念,建立起"在不考虑阻力时,物体下落快慢相同的正确结论(科学概念)."
总之,学生并不是大脑中"一片白纸"走进课堂的.相当多的研究都已表明学生带有各种各样的先入之见的前概念走进课堂,教学不可能无视学生的前概念,而是应该将其原有前概念作为新知识的生长点,引导学生从原有的前概念中"生长"出新的科学概念。
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