樊愛(ài)芳
前概念是學(xué)生在接觸科學(xué)知識(shí)前,對(duì)現(xiàn)實(shí)生活現(xiàn)象所形成的經(jīng)驗(yàn)型概念。而由于中學(xué)生的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)有限,辯證思維還不發(fā)達(dá),思維的獨(dú)立性和批判性還不成熟,考慮問(wèn)題容易產(chǎn)生表面性,且往往會(huì)被表面現(xiàn)象所迷惑,而看不到事物本質(zhì)。所以易形成一些錯(cuò)誤的前概念。這些錯(cuò)誤概念對(duì)物理概念的正確形成極為不利,它排斥了科學(xué)概念的建立,是物理教學(xué)低效率的重要原因之一。
在伽利略和牛頓以前,人們對(duì)生活經(jīng)驗(yàn)缺乏科學(xué)分析,認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)所不可缺少的。由此古希臘哲學(xué)家亞里士多德提出了一個(gè)錯(cuò)誤命題:必須有力作用在物體上物體才運(yùn)動(dòng),沒(méi)有力作用,物體就會(huì)停下來(lái)。這個(gè)錯(cuò)誤一直延續(xù)了2000多年,由此可見(jiàn)前概念對(duì)人們認(rèn)識(shí)影響是巨大的。
在物理教學(xué)中,不能忽視學(xué)生大腦中形成的前概念,對(duì)正確的應(yīng)加以利用,對(duì)錯(cuò)誤的要認(rèn)真引導(dǎo)消除,否則正確概念難以形成。
1.加強(qiáng)實(shí)物演示,豐富感性認(rèn)識(shí),有利于消除錯(cuò)誤前概念,確立正確概念
中學(xué)生的抽象思維在很大程度上屬經(jīng)驗(yàn)型,需要感性經(jīng)驗(yàn)支持.因此教學(xué)中應(yīng)了解學(xué)生的實(shí)際,通過(guò)實(shí)物演示消除錯(cuò)誤概念。
太陽(yáng)曝曬下的木塊和金屬塊的溫度如何?學(xué)生最容易根據(jù)自己的感覺(jué),認(rèn)為金屬塊溫度高,形成錯(cuò)誤認(rèn)識(shí).所以只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定后,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己感覺(jué)的錯(cuò)誤,才能消除錯(cuò)誤前概念,否則任何講授都是蒼白無(wú)力的。
由于學(xué)生思維帶有一定的片面性和表面性,他們往往以物質(zhì)外部的非本質(zhì)的屬性作為依據(jù),形成錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。
如學(xué)生認(rèn)為馬拉車(chē)前進(jìn)是馬拉車(chē)的力大于車(chē)?yán)R的力,從而對(duì)牛頓第三定律產(chǎn)生懷疑。所以教學(xué)中針對(duì)這種問(wèn)題設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn):2個(gè)滑塊,2個(gè)輕質(zhì)彈簧秤,使一個(gè)彈簧秤兩端分別固定在兩滑塊上,用另一彈簧秤拉動(dòng)連在一起的木塊,去演示使一物塊前進(jìn)時(shí),另一物塊同時(shí)前進(jìn),通過(guò)彈簧秤顯示兩物塊之間相互作用力,這樣就可以排除學(xué)生形成的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),進(jìn)一步理解牛頓第三定律。
在“自由落體”一節(jié)教學(xué)中,學(xué)生對(duì)任何物體做自由落體運(yùn)動(dòng)從同一高度豎直落下時(shí),不同的物體將同時(shí)落地很難想象。因此教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)“自由落體運(yùn)動(dòng)”是指在只受重力作用下的豎直下落運(yùn)動(dòng),但在實(shí)驗(yàn)中,不可避免地受到空氣等阻力影響,結(jié)果當(dāng)然不會(huì)完美。
當(dāng)然,更重要的是做好演示實(shí)驗(yàn)也就是要重復(fù)“伽利略斜塔實(shí)驗(yàn)”,使學(xué)生建立密度和重力都不相同的物體在空氣中,從同一高度落下,快慢幾乎一樣的事實(shí),然后對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)加以分析、研究。
所以,抓住中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思維特點(diǎn),充分利用實(shí)物演示及創(chuàng)造條件進(jìn)行實(shí)物演示,積極消除學(xué)生的錯(cuò)誤前概念,對(duì)提高物理學(xué)習(xí)效果是重要的。
2.重視物理模型的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力,消除學(xué)生思維障礙
物理模型模型是物理學(xué)中對(duì)實(shí)際問(wèn)題忽略次要因素、突出主要因素經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象而建立的新的物理形象。
通過(guò)運(yùn)用物理模型可以突出重點(diǎn),抓住本質(zhì)特征和屬性,可以消除學(xué)生思維方面的片面性和表面性,提高學(xué)生思維的獨(dú)立性、批判性和創(chuàng)造性,從而使學(xué)生能夠?qū)ψ约簭纳钪行纬傻臉闼匚锢砀拍罘治鰠^(qū)別,拋棄錯(cuò)誤概念,形成科學(xué)概念。
如:伽利略在研究運(yùn)動(dòng)的原因并指出,亞里士多德觀點(diǎn)的錯(cuò)誤時(shí),設(shè)想的“理想實(shí)驗(yàn)”就是建立了一個(gè)沒(méi)有摩擦的光滑軌道的物理模型。在“洛侖茲力”教學(xué)中,對(duì)于洛侖茲力公式的推導(dǎo),其中I=nqv是難點(diǎn)。但在建立導(dǎo)線中電流流動(dòng)的微觀圖象的物理模型后,問(wèn)題便簡(jiǎn)潔多了。
在“分子間的相互作用力”一節(jié)教學(xué)中,由于分子與分子間距離關(guān)系比較抽象,物體中獨(dú)立的分子看不見(jiàn),因此給教學(xué)帶來(lái)一定的困難。但通過(guò)運(yùn)用宏觀物體建立物理模型,便使抽象的分子及分子力形象化、具體化,很好地啟發(fā)了學(xué)生的認(rèn)識(shí)和理解,收到較好的教學(xué)效果。要充分運(yùn)用或創(chuàng)造條件,運(yùn)用物理模型,從而為大面積提高教學(xué)質(zhì)量打好基礎(chǔ)。
就思維發(fā)展來(lái)說(shuō),學(xué)生“在活動(dòng)中產(chǎn)生的新需要和原有思維結(jié)構(gòu)之間的矛盾,這是思維活動(dòng)的內(nèi)因或內(nèi)部矛盾,也就是思維發(fā)展的動(dòng)力?!杯h(huán)境和教育只是學(xué)生思維發(fā)展的外因。
作為中學(xué)生,其主導(dǎo)活動(dòng)是學(xué)習(xí)。而學(xué)習(xí)是在教師指導(dǎo)下有目的、有計(jì)劃、有系統(tǒng)的掌握知識(shí)技能和行為規(guī)范的活動(dòng),是一種社會(huì)義務(wù),從某種意義來(lái)說(shuō),還帶有一定的強(qiáng)制性。它對(duì)學(xué)生思維發(fā)展起著主導(dǎo)作用。主要表現(xiàn)在學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)興趣對(duì)思維發(fā)展的影響上,即學(xué)習(xí)內(nèi)容的變化,學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的發(fā)展和學(xué)習(xí)興趣的增進(jìn),直接推動(dòng)著學(xué)生思維的發(fā)展。
學(xué)生思維發(fā)展的過(guò)程包含著“量變”和“質(zhì)變”兩個(gè)方面。學(xué)生知識(shí)的領(lǐng)會(huì)和積累,技能的掌握是思維發(fā)展的“量變”過(guò)程;而在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的智力或思維的比較明顯的、穩(wěn)定的發(fā)展,則是心理發(fā)展的“質(zhì)變”。教師的責(zé)任就是要以學(xué)習(xí)的難度為依據(jù),安排適當(dāng)教材,選好教法,以適合他們?cè)械男睦硭讲⒛芤鹚麄兊膶W(xué)習(xí)需要,成為積極思考和促使思維發(fā)展的內(nèi)部矛盾。創(chuàng)造條件促進(jìn)思維發(fā)展中的“量變”和“質(zhì)變”過(guò)程。
應(yīng)該看到,這兩個(gè)過(guò)程是緊密聯(lián)系的,缺一不可的。教育并不能立刻直接地引起學(xué)生思維的發(fā)展,它必須以學(xué)生對(duì)知識(shí)的領(lǐng)會(huì)和掌握技能為中間環(huán)節(jié)。而智力、思維的發(fā)展又是在掌握和運(yùn)用知識(shí)、技能的過(guò)程中才能完成的。沒(méi)有這個(gè)“中介”,智力、思維是無(wú)法得到發(fā)展的。
但是教師教學(xué)的著重點(diǎn)應(yīng)是通過(guò)運(yùn)用知識(shí)武裝學(xué)生的頭腦,同時(shí)給予他們方法,引導(dǎo)他們有的放矢地進(jìn)行適當(dāng)?shù)木毩?xí),促進(jìn)他們的思維或智力盡快地提高和發(fā)展,不斷地發(fā)生“質(zhì)”的變化。這也就是學(xué)生思維結(jié)構(gòu)的“質(zhì)變”過(guò)程或稱(chēng)“內(nèi)化”過(guò)程。