初中生物理前科学概念形成的原因研究

摘 要：初中生在学习物理之前，大脑中已经形成了前科学概念。前科学概念对物理学习会产生负面影响，甚至阻碍科学概念的建立，初中生的认知特点和心理特征也是形成前科学概念的重要因素。研究初中学生前科学概念形成的原因，才能制定有针对性的教学策略，在学生大脑中建立正确的物理概念。

关键词：前科学概念；物理教学；教学策略

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）8-0064-2

初中生在走进课堂学习新知识之前，由于受很多因素的影响，比如，生活经验、电视、漫画、网络，对即将学习的物理知识往往有一些先入为主的想法。如果这些想法与新概念一致对学习就会产生有利的影响，但由于学生看待问题的片面性，更多的是对新知识、新概念的学习产生不利的影响。由于先入为主的东西很难转变，这就对前科学概念的转变带来了很大的困难。要把学生大脑中的前科学概念转变形成科学概念，首先要分析前科学概念形成的原因，才能进一步制定好有效的教学策略。

1 日常生活经验的影响

初中生在学习物理之前，通过生活经验和各种渠道对物理概念有了自己的理解，而这种理解往往是在一定生活经验的基础上，使用简单枚举法进行归纳得到结论的，是学生形成科学前概念的最主要的方式之一。但初中学生掌握的生活经验是有限的，尤其是学生倾向于根据观察到的事物的表面属性，就归纳出事物的本质属性或规律，容易造成错误的前概念。例如，学生在日常生活中经历、观察到大量碰撞、敲击、摩擦后能听到声音的现象，就误认为“声音是由物体碰撞、敲击、摩擦产生的”。再例如，用力推一个物体，物体就会运动，而外力撤去物体就会停止，有些同学就总结：受力物体才会运动，撤去力，物体就会停止。通过这种方式形成的前科学概念，由于先入为主的日常生活经验，并且经过了逻辑思维过程，因而扭转是相当不容易的。

2 望文生义，对语句的曲解

当学生接触到一个新的、自己不熟悉的概念时，他们会根据字面来给概念下定义。例如，很多同，学认为磁铁是铁的一种，磁铁只能够吸引铁；重量就是质量；功就是功劳，只要有力作用在物体上，就会对物体做功；力就是指力气；“白气”就是指水蒸气；物理中的时间和生活中的时间的意义也有所不同，等等。物理学中许多概念的形成有着特殊的历史，使得概念的内涵不能仅用概念的外壳――文字来决定，根据学习者的知识阅历不同，有些概念的定义在初中、高中、大学的文字表述也有所不同。因此，当学生望文生义时，一些错误的前概念即随之产生。这类前概念相对来说较容易扭转，但望文生义的学习方式却影响深刻。所以，在物理教学中应该多用物理语言来描述问题，让学生了Σ解物理语言的特殊意义，要和生活中的词语区分开来。

3 主观臆测，自建理论

从初中生的心理特征角度看，当学生运用已有的知识经验无法解释一些现象与事实，或者所要研究的现象不可视时，除了进行一些简单的推理，有时还极易主观臆测，凭空想象来解决问题。例如，从日常生活中看到，有力才能运动，很多同学认为力是维持运动状态的原因，而踢出去的足球能够继续运动肯定是某种力来维持的，有的同学对惯性又一知半解，认为足球是由°于惯性力的作用才能继续运动。很多同学通过观察生活，发现石块和树叶一起下落，石块下落得更快，就得出了重的物体下落快的结论。初中生对事物充满着好奇，当遇到解释不了的现象时，很容易自编一套理论自圆其说。加之，初中生处于叛逆期，对自己所建立的错误理论又不愿意否定，给概念转变带来一定的困难。

4 进行不当的类比，产生混淆

类比是推理的一种重要方式，有些事物本质类似，可以通过类比的方法，很好地进行理解。例如，电流比较抽象，教师讲解时，把电流和水流类比使学生很容易理解。

但有时用其他概念来类比推理另一概念时，会导致错误的结论。例如，用导线将干电池的两极连接起来，导线中就有电流，错误类比会认为，用导线将磁铁的两极连接起来，导线中也会有电流产生。类比是一种很好的学习方法，但如果学生没有弄清事物的本质一味地类比可能会产生错误的概念。

5 交叉学科的相互影响

自然学科之间的联系都比较紧密，特别是数学对物理学科的影响就更大。例如，学生对于欧姆定律的理解有时候就比较困难。欧姆定律的内容是：导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，公式：I=U/R；公式的变形式R=U/I，从数学上看，电阻与电压成正比，与电流成反比，但就物理意义来说，电阻是导体本身的特性与外加的电压、电流没有关系。这就让学习了很多年数学知识而又对物理意义理解不够透彻的学生产了错误，直接影响了物理规律的建立。

又如，学生从小就接受数学教育，在理解物理学中的密度公式ρ=m/V时，相当一部分学生错误地认为“物体的密度跟它的质量成正比，跟它的体积成反比”。

语文、自然学科的学习思维也会形成一些物理前科学概念，影响物理概念的建立。

本次前科学概念的研究中，笔者采用了问卷调查、访谈、教学实验的研究方法，发现受生活经验、学习环境等因素的影响，初中生学习物理前已形成丰富的物理前科学概念。总体看来对于有的概念，大部分学生的想法都是片面的，没有形成科学概念，这些前科学概念的形成受很多因素的影响，初中生的心理特征也是其 ت中重要的因素。

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