侯新杰概念转变策略论文

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1、论中学物理教学中的概念转变策略侯新杰霍思含（河南师范大学物理与信息工程学院，河南新乡，453007）摘要：学习物理知识、形成科学概念的过程是在教师的帮助下转变学习者头脑中已有的前概念的过程。本文针对物理教学中普遍存在的错误概念难以转变的问题，依据建构主义学习理论，阐述了中学物理教学中的概念转变策略，以期改善物理概念教学效果。关键词：前概念;科学概念;概念转变;教学策略自1982年美国康奈尔大学Posner等人提出著名的概念转变模型（conceptualchangemodel,简称CCM）[1]后，“概

2、念转变”研究成为科学教育领域关注的热点。之后，各种研究成果大量出现：形成了概念转变理论的多维解释框架，衍生出诸多建立在基本理论的不同方面的教学策略。同时，为了探测前概念和检验概念转变的结果，研究者还开发了一些有效的测评工具如FCI[2]（ForceConceptInventory，Hestens,1992）和CSEM[3]（ConceptualSurveyofElectricityandMagnetism,Maloney,2001）。借鉴国外已有的研究和工具，自90年代后期开始，我国科学教育研究工作者

3、也展开了对概念转变的理论和实践探讨，拓宽了概念转变研究的视角。本文在分析已有研究成果基础上，系统阐述物理教学中概念转变的策略，以期改善物理概念教学效果。一、前概念及其对教学的影响前概念是指学生在没有接受正式的物理教育以前，对所感知到的现象、生活中的常识与经验进行总结加工所得的认识和理解[4]。在学生形成的前概念中，有些是与科学知识相一致的，可以作为新知识的“生长点”，但也有很多是与当前的科学概念相违背的，是错误概念。这些错误概念严重阻碍了学生对科学概念的建构。因为学生是花了相当多的时间与精力形成了自己

4、的“朴素理论”（naïvetheory），学生头脑中的这些常识性的朴素理论往往是对自然界的先入为主的印象，又是切身体验到的东西，属于自己的精神财富，是认识和理解生活中某些自然现象的宝贵工具。因而，学生往往对此深信不疑，并试图将这些错误概念迁移到对新环境、新现象的解释中去。比如，爱因斯坦就曾清楚地认识到个体建立永久正确的“运动和力的关系”的难度,在《物理学的进化》里,他与英费尔德就这一经验学习过程描述如下:假设一个物体处于静止状态,要改变这一物体的位置,需要给它施加力,比如推、拉或提,也许要用到马和蒸汽

5、机。我们会本能地把运动与推、拉或提这些动作联系起来,自己亲自试过几次后,更会认为,要让物体运动得快些就要施加更大的力。于是我们得出以下的结论:物体受的力越大,其速度就越大,用四匹马拉车肯定比两匹马快，直觉告诉我们，速率直接由所受的力引起……”[4]显然这种靠直觉进行的推理是不恰当的，它导致了对运动的错误理解，而这一错误竟然沿用了近两千年……学生也是这样,他们往往不会因教师告诉他们科学概念而“除掉”脑袋中已有的错误概念。因此，错误概念的顽固性致使教师不可能通过传统的教学方式使学生轻而易举地形成科学概念。

6、同样，学生若只是单纯记忆概念，精力集中于解题策略或诀窍上，仅仅把取得好的成绩作为学习的价值取向，这也是很难实现头脑中错误概念转变和对科学概念本质的理解。可见，正式开始学习物理之前学生头脑中存在的错误概念对教学产生的巨大阻力是造成学生物理学习困难的一个重要原因。一、中物理教学中的概念转变及其策略概念转变理论是在对前概念研究的基础上产生的。所谓概念转变是指个体原有的某种知识经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生的重大改变[5]。需要说的一点是，这里的“概念”与心理学的一般的狭义理解不同，而是指与某个概

7、念相关的所有知识，如“力”这一概念包含个体知道的关于力的所有知识，比如什么是力、力的作用情况、力与运动的关系等等。建构主义认为，学习过程是学生建构自己的知识经验的过程,即学生通过新旧经验的相互作用来发展自己的知识经验。新旧经验的相互作用过程存在两种相反的运动:同化和顺应。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。学习不仅是新经验的获得（同化），同时又是既有

8、知识经验的改造（顺应），而概念转变正是从顺应的侧面来研究知识建构的过程，揭示学生的错误概念及其转变的规律[5]。顺应的发生离不开学生的自我调节，从认知心理学的角度看，中学物理教学过程即应当是一个学习主体起自我调节作用的平衡过程，又应当是一个培养和提高学生元认知能力的过程[6]。基于此，下面从策略层面谈谈中学物理教学如何实现学生从前概念向科学概念的转变。（一）探测学生前概念有意义学习的提出者奥苏贝尔(D.P.Ausubel)曾在1978年出版的《教育心理学