侯新杰概念轉(zhuǎn)變策略論文

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1、論中學(xué)物理教學(xué)中的概念轉(zhuǎn)變策略侯新杰霍思含（河南師范大學(xué)物理與信息工程學(xué)院，河南新鄉(xiāng)，453007）摘要：學(xué)習(xí)物理知識、形成科學(xué)概念的過程是在教師的幫助下轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)者頭腦中已有的前概念的過程。本文針對物理教學(xué)中普遍存在的錯誤概念難以轉(zhuǎn)變的問題，依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，闡述了中學(xué)物理教學(xué)中的概念轉(zhuǎn)變策略，以期改善物理概念教學(xué)效果。關(guān)鍵詞：前概念;科學(xué)概念;概念轉(zhuǎn)變;教學(xué)策略自1982年美國康奈爾大學(xué)Posner等人提出著名的概念轉(zhuǎn)變模型（conceptualchangemodel,簡稱CCM）[1]后，“概

2、念轉(zhuǎn)變”研究成為科學(xué)教育領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。之后，各種研究成果大量出現(xiàn)：形成了概念轉(zhuǎn)變理論的多維解釋框架，衍生出諸多建立在基本理論的不同方面的教學(xué)策略。同時，為了探測前概念和檢驗(yàn)概念轉(zhuǎn)變的結(jié)果，研究者還開發(fā)了一些有效的測評工具如FCI[2]（ForceConceptInventory，Hestens,1992）和CSEM[3]（ConceptualSurveyofElectricityandMagnetism,Maloney,2001）。借鑒國外已有的研究和工具，自90年代后期開始，我國科學(xué)教育研究工作者

3、也展開了對概念轉(zhuǎn)變的理論和實(shí)踐探討，拓寬了概念轉(zhuǎn)變研究的視角。本文在分析已有研究成果基礎(chǔ)上，系統(tǒng)闡述物理教學(xué)中概念轉(zhuǎn)變的策略，以期改善物理概念教學(xué)效果。一、前概念及其對教學(xué)的影響前概念是指學(xué)生在沒有接受正式的物理教育以前，對所感知到的現(xiàn)象、生活中的常識與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)加工所得的認(rèn)識和理解[4]。在學(xué)生形成的前概念中，有些是與科學(xué)知識相一致的，可以作為新知識的“生長點(diǎn)”，但也有很多是與當(dāng)前的科學(xué)概念相違背的，是錯誤概念。這些錯誤概念嚴(yán)重阻礙了學(xué)生對科學(xué)概念的建構(gòu)。因?yàn)閷W(xué)生是花了相當(dāng)多的時間與精力形成了自己

4、的“樸素理論”（na?vetheory），學(xué)生頭腦中的這些常識性的樸素理論往往是對自然界的先入為主的印象，又是切身體驗(yàn)到的東西，屬于自己的精神財(cái)富，是認(rèn)識和理解生活中某些自然現(xiàn)象的寶貴工具。因而，學(xué)生往往對此深信不疑，并試圖將這些錯誤概念遷移到對新環(huán)境、新現(xiàn)象的解釋中去。比如，愛因斯坦就曾清楚地認(rèn)識到個體建立永久正確的“運(yùn)動和力的關(guān)系”的難度,在《物理學(xué)的進(jìn)化》里,他與英費(fèi)爾德就這一經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程描述如下:假設(shè)一個物體處于靜止?fàn)顟B(tài),要改變這一物體的位置,需要給它施加力,比如推、拉或提,也許要用到馬和蒸汽

5、機(jī)。我們會本能地把運(yùn)動與推、拉或提這些動作聯(lián)系起來,自己親自試過幾次后,更會認(rèn)為,要讓物體運(yùn)動得快些就要施加更大的力。于是我們得出以下的結(jié)論:物體受的力越大,其速度就越大,用四匹馬拉車肯定比兩匹馬快，直覺告訴我們，速率直接由所受的力引起……”[4]顯然這種靠直覺進(jìn)行的推理是不恰當(dāng)?shù)模鼘?dǎo)致了對運(yùn)動的錯誤理解，而這一錯誤竟然沿用了近兩千年……學(xué)生也是這樣,他們往往不會因教師告訴他們科學(xué)概念而“除掉”腦袋中已有的錯誤概念。因此，錯誤概念的頑固性致使教師不可能通過傳統(tǒng)的教學(xué)方式使學(xué)生輕而易舉地形成科學(xué)概念。

6、同樣，學(xué)生若只是單純記憶概念，精力集中于解題策略或訣竅上，僅僅把取得好的成績作為學(xué)習(xí)的價值取向，這也是很難實(shí)現(xiàn)頭腦中錯誤概念轉(zhuǎn)變和對科學(xué)概念本質(zhì)的理解?？梢?，正式開始學(xué)習(xí)物理之前學(xué)生頭腦中存在的錯誤概念對教學(xué)產(chǎn)生的巨大阻力是造成學(xué)生物理學(xué)習(xí)困難的一個重要原因。一、中物理教學(xué)中的概念轉(zhuǎn)變及其策略概念轉(zhuǎn)變理論是在對前概念研究的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。所謂概念轉(zhuǎn)變是指個體原有的某種知識經(jīng)驗(yàn)由于受到與此不一致的新經(jīng)驗(yàn)的影響而發(fā)生的重大改變[5]。需要說的一點(diǎn)是，這里的“概念”與心理學(xué)的一般的狹義理解不同，而是指與某個概

7、念相關(guān)的所有知識，如“力”這一概念包含個體知道的關(guān)于力的所有知識，比如什么是力、力的作用情況、力與運(yùn)動的關(guān)系等等。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)過程是學(xué)生建構(gòu)自己的知識經(jīng)驗(yàn)的過程,即學(xué)生通過新舊經(jīng)驗(yàn)的相互作用來發(fā)展自己的知識經(jīng)驗(yàn)。新舊經(jīng)驗(yàn)的相互作用過程存在兩種相反的運(yùn)動:同化和順應(yīng)。同化是指學(xué)生把外在的信息納入到已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，以豐富和加強(qiáng)已有的思維傾向和行為模式。順應(yīng)是指學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新的外在信息產(chǎn)生沖突，引發(fā)原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整和變化，從而建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)不僅是新經(jīng)驗(yàn)的獲得（同化），同時又是既有

8、知識經(jīng)驗(yàn)的改造（順應(yīng)），而概念轉(zhuǎn)變正是從順應(yīng)的側(cè)面來研究知識建構(gòu)的過程，揭示學(xué)生的錯誤概念及其轉(zhuǎn)變的規(guī)律[5]。順應(yīng)的發(fā)生離不開學(xué)生的自我調(diào)節(jié)，從認(rèn)知心理學(xué)的角度看，中學(xué)物理教學(xué)過程即應(yīng)當(dāng)是一個學(xué)習(xí)主體起自我調(diào)節(jié)作用的平衡過程，又應(yīng)當(dāng)是一個培養(yǎng)和提高學(xué)生元認(rèn)知能力的過程[6]。基于此，下面從策略層面談?wù)勚袑W(xué)物理教學(xué)如何實(shí)現(xiàn)學(xué)生從前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變。（一）探測學(xué)生前概念有意義學(xué)習(xí)的提出者奧蘇貝爾(D.P.Ausubel)曾在1978年出版的《教育心理學(xué)