物理概念是组成物理知识的基本元素,是一类物理现象的共同特征和本质属性在人脑中概括和抽象的反映,它既具有一般概念的共性,又具有自身的特征.苏联心理学家维果斯基提出将概念分成日常概念和科学概念两类.日常概念又称为前科学概念,前概念或错误概念,实质上是学习者没有经过专门的教学,在日常生活中通过辨别学习,积累经验而掌握的概念.
前概念一般与科学概念是不一致的.在伽俐略和牛顿以前,人们对生活经验同样缺乏科学认识,认为力是维持物体运动的原因,由此古希腊哲学家亚里士多德提出一个命题:必须有力作用在物体上物体才会运动,没有力的作用,物体就会停止.这一错误观点一直维持了2000多年,由此可见前概念对人们认识的影响是巨大的.由于中学生的知识经验有限,辩证思维还不发达,思维的独立性和批判性还不成熟,考虑问题容易产生表面性,往往会被事物的表面现象所迷惑,看不清事物的本质,缺乏思维的深刻.所以很容易形成错误的前概念,这些错误概念根深蒂固,不易纠正,它排斥了科学概念的建立,束缚了学生的创造性思维,对物理概念的正确形成极为不利,是物理教学低效率的重要原因.
物理学习中,学生形成前概念的途径很多,归纳为以下几点:
⒈先入为主的日常生活经验
学生在日常生活中,已从大量的物理现象中获得了不少物理方面的感性知识,积累了许多生活经验,但这些凭自观感觉学习到的东西不一定都是正确的.例如,铁比木头重;水温只要达到100℃就可沸腾;车不拉不走即力是维持物体运动的原因.
⒉知识的负迁移
数学知识是学习和研究物理学的重要工具,能否恰当运用数学工具解决物理问题也是衡量学生能力高低的重要方面.但物理学不同于数学,物理学更重要的是物理事实,物理本质和物理关系.学生由于从小就接受数学教育,在思考物理问题时常常有"数学惯性",以数学关系来理解物理概念.例如,对牛顿第二定律的表达式a=F/rn,学生会认为a∝l/rn,a∝F忽视了F,rn,a三者之间相互不能割裂的物理关系;对库仑定律F=kq1q2/r2,会认为r→0时,F→∞,忽视了物理事实.
⒊不正确的课外渠道
学生在物理教学以外,通过广播,电视,报刊杂志等渠道,可以获取大量的物理知识,但其中不少是错误的.例如,重量,重力,质量不分;路程和位移混淆;电容器概念与描述电容器容纳电荷本领的电容概念不分.
⒋有语词带来的曲解
概念是用一定的语词来记载和标志的,借助语词可以对感性材料进行抽象与概括,揭露事物的本质属性和共同特征.物理教学中的概念(这里把物理教学中的概念,定理,定律等统称为物理概念)通过语词说明和定义,使直观材料的特征更鲜明,更突出,还可以弥补直观材料的不足,揭示事物之间的内部联系.但实践告诉我们,学生常用在生活中形成的对语词的理解来理解物理概念,并由此产生对物理概念的曲解.例如,"加"就是总体上数量在变大,因而认为"加速度"就是描述"物体增加的速度";在匀速直线运动中,"匀速"指的就是"速度保持不变",因而对匀速圆周运动中的"匀速"也理解为"速度保持不变".
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[1] [2] 下一页
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