前概念的干扰对物理教学的启示

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1、前概念的干扰对物理教学的启示晋元高级中学沈亚辉在物理教学中，很多学生反映物理课能听懂，就是不会自己做题。一句话，就是物理难学，尤其是概念和规律难以接受。造成这种情况的原因是什么呢？学生在学习物理之前，由于受到精彩缤纷世界中的各种生活现象对他们感官的刺激，对现实生活中的现象形成了经验型前概念，也形成了一些与正确的物理概念相同或相悖的前概念，这些前概念对学好物理造成的干扰是普遍的，也是物理教学低效率的重要原因之一。在伽利略和牛顿以前，人们对生活经验缺乏科学分析，认为力是维持物体运动所不可缺少的。由此古希腊哲学家亚里士多德得出了一个错误概念：必须有力作用在物体上物体才运动，没有力作

2、用，物体就会停下来。这个错误一直延续了2000多年，可见前概念对人们认识的影响是巨大的。因此，在物理理教学中必须充分重视学生原有的知识结构，主要是了解学生大脑中存在着哪些前概念，弄清产生的原因及其特征，再研究纠正的方法和措施，努力把它们转换成科学的物理概念，取得较好的教学效果。教师在开始教有关的物理内容之前，应通过一定的方式，如提问、试题测试、深入学生中去了解前概念的存在情况。当已经知道了学生头脑中存在着哪些前概念后，应该如何使这些前概念转换成科学的概念呢？一、加强实物演示，有利于消除由生活经验形成的错误前概念6物理实验具有容易吸引学生注意力、有具有真实可信的特点，教师应先从

3、提问和讨论中诱导学生暴露自己的前概念，针对学生的想法，有的放矢地安排实验，请学生作出解释，使他们清楚地认识到自己想法的缺陷与不足，或根据学生的前概念，因势利导，借题发挥，将错误引向绝路，以达到纠错的目的。如学生在学习自由落体运动时，总认为重物比轻物下落得快。教师可以安排这样一组实验让学生做：将一张A3纸与一张A4纸同时落下，肯定A3纸先着地。可向学生提问：将A3纸捏成团后，再与A4纸同时落下，谁将下落得更快？再进一步向学生提问：将A3纸与A4纸揉在一起，再让其落下，与原A3纸相比，将下落得更快还是更慢？答案只有两种可能，一种认为因A3纸被A4纸拖隹了，所以比原A3纸慢些；一种

4、认为应更快些，因为两物连在一起比A3纸更重了。两种结论显然针锋相对，无法统一，最后只得承认“重物比轻物下落得快”的结论是错误的。这时可做一个小实验，将一张A4纸捏成团后与另一张A4纸同时落下，结果是捏成团的A4纸先落地。进而再做一个演示实验，在抽成真空的长玻璃管中装有羽毛和铁块，观察是否同时下落。最后解释生活中出现轻物比重物落得慢是因为有空气阻力的缘故，这样学生就确信无疑了。有了新的概念后，再应用到其他事例上去，就可以进一步验证它的正确性与普遍性。二、加强数学概念与物理概念的对比，有利于纠正由语词带来的曲解形成的错误前概念6数学是学习和研究物理的重要工具，运用数学工具解决物理

5、问题是能力培养的重要方面。但是物理学又不同于数学，物理学更注重物理事实、物理本质和物理关系。学生由于自小就接受数学教育，在思考问题时往往纯数学化。例如在学习物理中，学生往往会提到正比两个字，遇到电阻、密度、电场强度、磁感应强度等概念，将表达式，，，等与数学式表达式混淆，忽视了对事物的本质的认识，而认为电阻与电压成正比或与电流成反比等错误。从纯数学观点看，上述结论是对的，但从物理角度看，电阻、密度等是物质的特性，电阻与电压和电流无关，密度与质量和体积也无关。又如，学生还会经常提到趋于无穷大这几个个字，由函数，x→0时，有y→∞，有的学生就认为当真空中两个点电荷之间的距离r趋于零

6、时，其电荷间相互作用力趋于无穷大。从纯数学观点看，上述结论也是对的，但从物理角度看，r→0时，两个电荷已不能看做点电荷，因此库仑定律的公式也就不存在了。将数学前概念与正确的物理概念加以对照，有利于学生体会到数学前概念的变更。三、用同类变式的方法，有利于消除对概念的一知半解6教师除了讲解概念、规律时应尽量做到准确、透彻外，还应加强概念和规律的变式教学，应有意识地从各个不同的角度变更事物的非本质特征，通过分析、突出事物隐蔽的本质属性，帮助学生消除对概念的一知半解。例如学生往往认为摩擦力的方向总是与物体运动方向相反。为此，教师应该用同类变式的方法，设计一些不同的物理情境，供学生分析

7、对比，帮助学生理解摩擦力方向的本质特征。如：木块在桌面上滑动，木块不久会停下。分析可知，物体停止的原因是摩擦力方向与物体运动方向相反。变式一：在小车上放一木块，使木块跟着小车一起向前匀速运动，突然使小车做减速运动，木块倒向前方。分析可知，物体停止的原因是摩擦力方向与物体运动方向相反。变式二：在小车上放一木块，使木块跟着小车一起向前加速运动。分析：假如按照上例判断摩擦力f方向与物体运动方向相反，那么木块的运动将落后于小车，但事实上，木块与小车一起向前运动，可知f的方向与木块的运动方向相同。6变式三：木块置