借助实验促进学生概念转变的物理教学研究

《借助实验促进学生概念转变的物理教学研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、借助实验促进学生概念转变的物理教学研究　　【摘要】物理教学被看成是“概念转变教学”，实验是促进学生概念转变非常有效的途径。我们可以通过实验探测学生前概念、解决认知冲突、拓展有益经验，从而促进概念转变。　　【关键词】概念转变前概念认知冲突　　【中图分类号】G633.7【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2014）02-0163-02　　物理学习的最基本的方式是基于原有经验的概念转变学习。进而，物理教学也就可以被看成“概念转变教学”。根据多年的教学经验，我认为实验是促进学生概念转变非常有效的途径。物理是一门以实验为基础的学科，实验是科学

2、认识的基础，实验是纠正错误最重要且最有效的手段之一。所以，我们一线教师需要探索的是：如何开发或更好地运用实验说明原有概念的错误所在，使迷失概念发生动摇，直至更正；或者增加验证实验，发展并完善学生与科学观点相一致的正确认识，使其上升为科学概念。　　一、通过实验探测前概念，协助学生自己建构科学概念　　对教师来说，对学生的认识不但在广度和深度上十分有限，而且容易出现严重的偏差。所以我们在教学过程中应创设一些活动，通过观察实验，启迪学生的思维，给学生充分表达的机会，使学生对一些现象所持的观念明朗化，了解学生在学习相关知识之前究竟存在着哪些认识，分析这些

3、认识产生的原因，以及它们对学生新的学习产生了哪些影响。　　【案例】在进行大气压教学前我们往往必做“覆杯实验”，如图1所示，在注满红水的杯口盖上一张硬纸片，将杯子倒过来，发现杯中的水没有倒出。于是教师对学生说（教科书也是这样写的）：由此可见，大气存在着压强，是大气压将纸片托住。但是，对此现象学生有何解释呢？我在两个成绩差异较大的班级做了问卷调查：　　特色班（41人）：　　平行班（46人）：　　以上数据说明在学生中既存在有对概念的掌握起积极作用的――正确前概念，也有起消极作用的――错误前概念（有近半学生认为是被水吸住），即便在同一个学生的大脑中也可

4、能同时存在正确的和迷失的概念（这从上表选项A+D>100%可以看出），说明他们对一些事物的想法是模糊的。而且不论成绩相差多么大的两个班级，不同观点出现的比率都非常相似。那么如何实现这一概念转变呢？显然，传统的讲授难以真正有效促进学生对正确概念的建构。　　我们可以用这样一个实验：把倒过来的杯子挂在真空罩顶（用不干胶挂钩），然后抽气，学生清楚看到纸片落下水流出。当学生从直观的实验现象中发现原有概念已经不能解释新的问题时，学生才会被迫放弃原有的观念，主动建构新的科学概念。教师在没有做出任何解释的情况下对学生又进行了调查：选A的人数为0，而选C的学生达

5、到90%。另外，也有教师在杯底扎一个洞，用手指按住洞时纸片不掉下来，手指移开则纸片掉下，也能证明不是水粘住纸片，使学生的目光聚集到了空气这一变量上。　　对于每个学生而言，由于认识问题的深度和广度不同，对事物的理解也就不同、有的较全面有的较片面、有的较深刻、有的流于表面。我们教师应该设计、运用一些直观的实验，让孩子们在回忆过去经验和知识的基础上“唤醒”前概念，同时协助他们自己建构科学概念。　　二、运用实验完善有益经验，帮助学生总结提升为科学概念　　研究者将促进概念转变的教学策略分为两大类，一类是以学习者原有的正确观点为基础，将其向科学认识发展和拓

6、宽。初中学生思维活跃，有一定知识积累，在这些积累的认识中有许多与科学观点相一致，但却是浅显的、不全面甚至是一知半解的，大多缺乏思维深度和科学性。我们教师应该充分挖掘学生前概念中可以利用的有益经验因素，运用实验为新概念的建立牵线搭桥，以促使学生展开积极主动的学习活动，帮助学生总结和归纳自己观察到的现象、收集到的证据，将其提升为科学概念。　　【案例】对于“凸透镜能成什么样的像”这一问题，学生唯一的前概念是“可以当放大镜用――成放大的像”，这一认识正确但太片面，我们怎样才能完善并拓展学生们的知识呢？显然，灌输式教学或简单的结论式教学，不可能使学生真正

7、地理解这些概念。我调整了以往“研究凸透镜成像规律”实验的教学顺序，在成像规律没有告诉学生前把他们带到实验室，要求他们探究“把它当放大镜用时成像有何特点？什么时候不成像？”“还能成别的像吗？用桌上的光屏接收一下看看。”“为什么有的像大有的像小，有规律吗？”学生们在“玩”的过程中充实、完善和总结了凸透镜成像的规律。　　三、促进学生概念转变　　促进概念转变的第二类教学策略是：建立在认知冲突和解决冲突基础上的教学。早在1982年，康奈尔大学的Posner等教授提出了概念转变模型，提出发生概念转变的四个条件：　　（1）对原有概念的不满：让个体处于某种情境

8、，让他用自己的原有概念来解释一些现实问题。只有个体感到自己原有的某个概念在解决实际问题时失去了作用，从而引发认知冲突，他才有可能改变原有概念。　　（2