浅谈相异观念对中学生学习物理的影响及对策研究.doc

浅谈相异观念对中学生学习物理的影响及对策研究南昌市安义县鼎湖中学 刘 辉摘 要：我在初中物理教学中常常会遇到这样一种现象:学生在学过物理新概念或规律后,虽然能记住概念、规律的名称和表述，但遇到实际问题时仍会不自觉地用自己头脑中原有的概念及思维模式进行思维，结果导致错误。笔者就这种现象产生的原因之一相异观念的形成和特点，从引发学生认识冲突，促进学习主动调控等角度，初步提出了促进学生相异观念转变的教学方法。关键词：相异观念、认识冲突、主动调控中学物理比其他学科难学，这是学生的普遍反映，究其原因是多方面的，其中学生学习物理时一些相异观念的干扰是一个非常重要的因素。正确了解相异观念的形成和特点，充分认识它在物理教学中的干扰作用，以找出清除这种干扰的有效方法，提出促进学生相异观念转变的教学方法，对提高中学物理教学质量，将会产生积极的作用。一、什么是相异观念从本世纪七十年代开始，西方国家一些从事课程教学研究的学者，先后对学生的前科学知识进行了大量调查研究，取得了丰富的第一手资料和研究成果。这些研究成果表明：早在正式学习科学课程以前，儿童就通过对日常生活中一些现象的观察和体验，形成了一些非科学的概念和一些儿童阶段特有的思维方式。专家们将学生在学习科学课程之前形成的这类概念称为前科学概念或简称为“前概念”，亦称为日常概念。学生正式学习某一学科前形成的前概念，有些与科学概念不一致，这些偏离或背离科学概念的观点与看法即为相异观念。已有研究表明，学生正式学习物理前已形成大量的相异观念，这些相异观念经正规化学习后，一部分可以转变，还有一部分难以转化，并影响学生的进一步学习。因此，发现并采用一定教学方法帮助学生转变这些相异观念，一直是迫切需要解决的实际问题。笔者在探析八年级学生物理前概念中相异观念成因的前期研究基础上，分析了影响学生相异观念转变的因素，并结合笔者的教学实践研究，提出了促进学生相异观念转变的对策。二、相异观念的形成及其特点笔者前期研究结果表明，相关学科知识掌握的清晰度，日常生活经验丰富的程度、媒体信息的科学性等因素对学生物理相异观念的形成具有一定的影响。笔者认为中学生在物理学习中形成相异观念的原因主要有两个方面：一方面：1）来自对自然现象的观察、生活问题的感受而导致不正确的理解。2）对物理课不感兴趣，以致相异观念的存在和生成。3）存在一定的逆反心理，对正确的概念不愿意接受。4）思维定势影响正确观点和概念的建立。另一方面：1）学生之间进行交流时，对某些物理知识产生曲解。2）广播、电视和广告等媒体信息的错误宣传。3）有少数教师对物理概念或知识讲解有误。4）有些资料对概念和知识的不科学阐释。中学生在学习物理中的相异观念的特点主要有三点：1、特异性：由于每个中学生的生活环境、活动范围等不同，对同一类事物的认识感受也不完全相同，表现出相异观念的多样性。2、肤浅性：由于中学生认识事物能力的有限性及其认识过程的自发性，他们在大脑中形成的概念、判断和推理往往缺乏逻辑性，认识问题和思考问题往往比较肤浅，只停留在表象阶段，不能脱离具体表象而形成抽象的概念，自然也无法摆脱局部事实的片面性而把握事物的本质。3、顽固性：相异观念含有学生对事物认识先入为主的相信，又是自己切身体验到的东西，同时相异观念又是学生认识世界所凭借的工具，学生就是靠这种原始的认识结构来认识世界，并成功地解释了一些现象。因此学生往往对自己的这些信念深信不疑，很难使其放弃。由以上分析可知，在学习物理之前，学生的头脑中并非一片空白，而是往往存在一定的相异观念错误地阻碍着正确知识的接受，也错误地认识一些新物理知识和概念，在物理学习中产生的消极作用非常大。三、如何消除相异观念在初中物理教学中的干扰（1）通过创设问题情境引发认识冲突来转变相异观念设置与学生相异观念产生冲突的问题情景，可以让学生充分暴露错误观念，反思自身观点与科学观点之间的差异，激发探求新知识的热情。教师在教学中可以通过与日常生活联系紧密、能产生与学生原有观点相矛盾的物理实验暴露学生的错误认识，引发认识冲突。例如：教师用三杯水，其中一杯冷水、一杯温水、一杯热水。让学生来演示，把一只手放入冷水中，另一只手放入热水中，过一会儿把两只手同时放入温水中，可以验证手来感觉物体的冷热是不完全正确的。又如教师可通过“水果电池使音乐卡片发出声音”的生活实验，激发学生思考电能的来源，通过实物情景促进学生转变“电池中的电是通过外界充进去的”、“电池本身带电”等相异构想。（二）通过揭示差异产生认识冲突来转变相异观念当学生看到自己认为“正确”的观点被老师宣布为“错误”时，易引起认识和情感的强烈反差，促进学生找出原有观点错误的原因。如针对学生“动力等于阻力就能让杠杆平衡”的错误观点，教师可以在讲授杠杆平衡条件时，呈现出错误观念，并给予纠正，再与学生讨论，总结出正确的观念与解释。教学中教师也可直接呈现出易使学生产生错误观点的情景（汽车的车速不易太快，由于惯性的原因，否则不安全），激活学生头脑中与新信息有关的相异观念（如惯性的大小与运动速度有关，力是维持物体运动的原因等），然后教师给出正确答案，解释力和运动、惯性和速度的区别与联系。对于相近知识教师应注意揭示它们之间的共性和个性，概念、规律的本质特征，可以有意设置“误区”让学生上当，再引导学生辨析，清除学生头脑中的相异观念。另外，教师列举的事例应是多方位的，充分利用例习题，对同一研究对象，引导学生沿不同方向、不同角度、不同的结构形式，不依常规，寻求变异从而产生多种新颖设想。如：压力是垂直作用在物体表面上的力，但是课本中讲解压力概念时较多的出现由于重力而产生压力的情况，容易使学生产生压力等于重力的错误概念。教师可以从不同角度引导学生分析，如汽车对地面的压力，人按图钉对墙面的压力，汽车上坡时对斜面的压力。并进行系统比较，找出彼此的联系和区别，弄清各个物理知识的本质特性。总结出一类问题的一般结论和规律，使学生形成的概念立体化、多元化，真正掌握住物理意义。（三）引导学生主动调控，即使反馈信息来转变相异观念已有研究表明，学生的元认知水平与学习成绩之间呈正相关系。同样，学生相异观念的转变也需要学生去反思已有认识，调整已有思维方式。为此，教师应在教学中指导学生主动监控，促进相异观念的转变。确立学习目标是学生形成自我监控的重要方面。教师可指导学生认识具体的学习目标，理解自己所要达到的目标水平，并在教师引导下根据目标要求检查自己的学习结果，从而引发学习过程的自我监控；教师可以通过正误实验的设计，引导学生更加积极的思考，去探究事物的内在规律性；教师还可以针对某一知识的学习目标，通过学习提问，如“看到白气我想到了什么？”“我的想法与老师所讲的概念有什么异同点？”等，使学生不断对自己的思维过程和状态进行总结和调整，在自我监控下使自己真正参与相异观念的转变；也可以通过物理日记学习总结等方法，将学生有关知识的原有观点与科学观念联系起来，促进相异观念的转变。由于学生的一些相异观念根深蒂固，难以纠正。因此，了解学生相异观念的转变情况，并根据反馈信息进一步设计方案促进其转变是学生相异观念转变不可或缺的环节。在教学过程中，教师可通过指导学生建立物理档案袋、测评、绘制概念图等方法进行信息反馈，及时发现问题，进一步巩固和加深学生对科学概念的有效理解。转变学生相异观念的方法多且复杂，教学方法的选择也视具体教学内容、不同学生相异观念形成的特点而定。笔者认为在众多方法中引发认识冲突、促进主动调控是学生相异观念获得根本性转变的关键因素。这些方法的使用，能使学生对自己的相异观念从潜意识转为有意识状态，从心理和行动上真正参与到相异观念的转变过程中。总之，教师在教学过程中，应注意从学生的实际情况出发，不要只顾教学要求，将教学一下提高很多，这