浅谈物理教学中前概念问题的成因及研究注意点.doc
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1、浅谈物理教学中前概念问题的成因及研究注意点所谓前概念是指学生在接受科学概念之前,根据已有的知识经验形成的对事物的认识。前概念和科学概念之间存在着一定的差距,甚至是完全对立的关系。它对人类形成科学概念会产生相应的干扰作用。有这样一个实验:把一只跳蚤放在一个广口瓶中,跳蚤一下子就跳了出来;但倘若盖上盖子,让跳蚤反复跳多次后,拿走盖子,则跳蚤会跳不出来。这时我们发现,跳蚤只会跳到原来盖子位置所对应的高度。这个实验事实告诉我们:如果不注意条件的变化,一个人已有的一些经验、概念往往会成为其继续学习的障碍。物理概念和规律都是在一定外部和内部条件的共同限制下产生出来的,如果这些条件悄悄地发生了变化,则相应的
2、概念和规律也将随之而发生变化。因此,仔细、科学地研究物理概念建构过程中前概念的成因及变化特点,对开展良好的概念教学活动具有深远的历史意义和重大的实践价值。下面,我就以“轻重物体谁下落得更快”为例,浅述前概念问题的成因及变化,分析开展前概念问题研究的原则与方法,企图对整个中学物理的教学以点滴的启示作用。一、前概念的成因的科学研究首先,轻重物体谁下落得更快的问题与物体在重力作用下什么时候将下落得更快是两个完全不同的问题。地球表面某个物体下落的快慢与其轻重没有固定不变的关系。如果物体受到的阻力作用的影响相对其受到的重力作用的影响大,则该物体会下落得慢一些,即所谓的加速度将比较小;如果物体受到的空气阻
3、力相对其受到的重力能够忽略不计,则同一地点的所有物体包括重的物体与轻的物体下落得将是一样快,即加速度相同。其次,如果你拿这个问题去问一个初中以上的学生,毫无疑问,得到的答案是“一样快”。因为他肯定听人讲过或从书本上看过伽利略的著名的比萨斜塔实验。所以,研究轻重物体谁先落地问题的前概念成因和变化,如果选择初中以上的学生为研究对象,势必会使问题研究不够全面深刻,也不够真实有效。所以本问题研究中,我把研究对象确定在小学二至四年级的学生。这个年龄层次的学生一般不会知道比萨斜塔实验,但他们却已经具备了一定的表达自己想法的能力。下面是我就这个问题和三组学生交流的情境:情境1:路上遇到两个小女孩。我特别亲切
4、地问她们:“小朋友,你们几年级啊? ”两声幼雏的声音回答我:“三年级。”我面带笑容而显得特别真诚地问:“叔叔有个小问题,想请教你们,你们愿意回答吗?”女孩甲很有兴趣地说:“你说吧?”我赶忙说:“你们觉得重的物体和轻的物体谁下落得更快啊?”小女孩甲立即表示:“一样快”。“为什么呢?”我追问。“我在一本书上看到过” 女孩甲急着表白。“你呢?”我转问女孩乙。另一个小女孩想了想,说:“我觉得应该是重的物体下落得更快一些。”“那你知道为什么吗?”我很想知道结果似地追问。“我觉得重的物体是一下子就能到达地面,而轻的物体总是飘着到地面的。”“那什么才是重的物体,什么才是轻的物体呢”“铁块,大石头是重的,棉花
5、,羽毛树叶是轻的。”“很好,小朋友,可叔叔有两个实验搞不懂,”我一边问,一边从口袋里拿出一张小纸片和一枚硬币,然后让它们从同一高度下落的过程。接着我把小纸片团成一个很小的纸团,再让他们观察下落过程,我演示了7、8次,直到她们确信纸团和硬币几乎是同时下落的为止。然后,我问:“小朋友,你能帮我解释刚才的实验现象吗?”“我觉得如果物体聚成一个点,它下落得就会快了。”女孩甲沉思着说,过一会,她想了想补充道:“我觉得可能和物体的面积有关系,如果物体的面积小,下落得就会快。”“哪你觉得大苹果和小苹果谁下落得更快呢?”女孩乙抢着说:“大苹果快,不,小苹果快”,她急着改正情境2:两个稍大一点的女孩子,在买冰水
6、喝,五六年级的样子。我问她们同样的问题,两个小女孩表示不愿意回答并且意欲走开。我还是很有耐心地走过去,显出真诚的神态。还不错,其中一个小女孩停了下来。我说:“谁快呢?”女孩丙说:“觉得重的物体下落得更快。因为重的物体很重,一下子就能到达地面,而轻的物体太轻了,所以到达地面要慢一些。”“哪你认为什么是重,什么是轻呢?”“不知道”,另一个小女孩补充说,“我觉得一下子落下来的东西很重,在空中飘的东西是轻的。”然后我重复了上面的实验。小女孩解释说:“我觉得团成一个点纸变重了。所以下落得快些了”情境3:一个小男孩正在上坡的台阶上走,我问他同样的问题,他当即说:“当然是一样快,我在一本书上看到过,有个斜塔
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