初中物理前概念教学策略
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摘 要： 根据建构主义学习理论，前概念可以同化或顺应转化为科学概念。本文有针对性地提出了前概念转变的教学策略：了解学生的前概念；通过探究实验激发学生的认知冲突，促进学生建立科学概念；利用合作方式解决认识冲突，巩固科学概念。
一般情况下，学生在没有正式接受科学概念教育之前，通过长期的生活经验积累与学习，已经对相关知识有了一定的认识，这种未经专门教学所形成的概念称为“前概念”。例如，从生活经验可知，物体运动是由于受到力的作用，如果物体不受力，就会处于静止状态。这种认识是学生长期的生活经验所形成的力与运动的前概念，但与要学习的牛顿第一定律相悖，会影响学生对牛顿第一定律的理解。当然，有些生活经验有利于科学概念的学习。例如，从同一高度自由下落的不同物体，质量越大，对地面做功越多，有利于重力势能的学习。
总之，有的前概念利于科学概念学习，有的阻碍科学概念学习。对学生已知的知识我们要利用好，对于学生难理解的要找好对策，这样有利于课堂教学效率的提高。根据建构主义学习理论，对前概念和新知一致的，将新知纳入前概念进行同化，以丰富原有的图式。对前概念和新知产生冲突的，用新知破除前概念，使原图式能顺应新知，从而建构新的认知图式。本文以初中物理中的电学概念为例阐述前概念的教学策略。
一、教师要树立建构主义教学意识，了解学生的前概念。
建构主义认为：个体的学习过程是个体主动建构知识的过程。在这过程中，个体通过已有的认知结构对输入的信息主动地进行选择和加工，从而建构自己对信息的理解。因此学生已有的认识对即将学习的科学概念有重要的影响。在物理课堂教学中，许多老师习惯把学生当成知识的容器，给学生灌输新知。这样教出的学生在某些问题上就会出现“两张皮”现象，学生表面上掌握了新的概念和规律，头脑里还保留着对这些问题的原有错误认识，也就是学生表面接受了新的科学概念，但对问题的认识能力没有根本改变。于是学生在解决熟悉的问题时会利用新知，但遇到陌生问题时，还是用前概念解决问题。
比如，学生学完串联电路的电流规律后，如果直接问串联的两个灯泡电流大小关系，学生就会回答：两个灯泡电流相同。但如果说串联电路中的两个灯泡，L■比L■亮，则通过哪盏灯的电流大，多数学生回答L■的电流大。从后一种问题的回答反映出学生的前概念仍然存在，学生的头脑里前概念和科学概念并存，说明学生缺少主动构建串联电路的电流规律的过程，所以部分学生只勉强地接受了电流规律的科学结论，并没有真正理解规律。
因此教师教学前要了解学生的前概念，只有根除学生前概念，才能构建科学概念。要了解前概念，可以根据教学经验预测学生认识新知的大致情况：哪些学生易于接受，哪些学生难以接受。仅凭教学经验远远不够，因为学生的思维特点成人不一样，老师的思维能力一般要高于学生，不同的学生认识上也有差别，所以教师还要和学生接触，了解学生已有的前概念，可以进行前概念调查测试了解学生的想法。比如：在学生还没开始学习串联电路电流规律前，要了解学生对串联在电路中两个灯泡电流大小的认识。可以通过如下测试：如图，闭合开关S后，你认为通过灯泡L■和L■电流哪个较大，还是一样大，并说出理由。
学生的回答大致有以下几种情况：
4.一样大，电路中只有一条路径，电流通过的各处大小应该一样。
从学生的回答可以看出：学生对串联电路电流的特点有不同的认识，这些认识就来源于自己的前概念。这些认识中第4种情况最利于新知的学习，其余的认识都多少阻碍了学生对电流规律的理解。如果教学中只是简单地传授给学生电流规律的正确结论，而没有解决学生的原有错误认识，帮助学生主动构建科学概念，则学生遇到稍加变换的类似问题，或时间一长，还会用根深蒂固的前概念回答问题。所以要改变学生的认识，教师教学前要了解学生的前概念，找准对策帮助学生建立科学概念。
二、通过探究实验激发学生的认知冲突，促使学生将前概念转变为科学概念。
物理实验具有直观、形象、印象深刻等特点，可以充分调动学生的各种感官，增大学生对物理信息的感知量，使学生对物理事实产生明确、具体的认识。因此在了解学生前概念的基础上，通过实验使学生认识到前概念不合理的地方，从而让学生接受科学的物理概念。
例如，在探究串联电路电流的特点时，老师在基本了解学生前概念基础上，通过提问，让学生提出猜想，再引导学生设计实验验证猜想，从而激起学生探究问题的欲望。由于实验比较L■和L■电流大小，学生自然会想到测量如图所示A、B、C三处电流。然后进行实验与收集数据，通过实验学生发现实验现象与自己之前的想法不一样，原来的想法就会动摇，因为原来的认识不能解释实验数据，从而使学生产生认知冲突，促使他们对前概念做出调整和改造，进而实现概念的重新建构。
三、通过师生、生生间的合作、交流与讨论，解决认识冲突，建立科学概念。
建构主义提倡合作的学习模式，每个人都以自己的经验为背景建构对事物的理解，因此只能理解事物的某些方面，很难对问题有全面正确的理解。在教学中教师要创造条件让学生多交流，由于学生的心理年龄比较接近，彼此更容易接受对方的观点，弥补认识的不足。再通过师生交流使老师看到学生对各种现象的理解，以便及时纠正学生不正确的认识，这样通过大家的交流促使学生更全面地理解科学概念。
例如，在探究“小灯泡亮度由什么因素决定”时，通过实验学生发现两个规格不同的灯泡串联时，电压大的灯泡较亮；并联时电流大的灯泡较亮。于是学生就会有如下认识：一部分学生认为灯泡的亮度由通过灯泡的电流大小决定；一部分学生认为灯泡的亮度由加在灯泡的两端电压决定。这个问题可以让学生展开讨论，认为由电流因素决定的同学会举例说明自己的正确性，相反认为由电压因素决定的同学会举反例说明对方的不合理。在彼此的观点交流和争论中学生会发现自己的观点有不妥的地方，认识上有冲突，于是就想寻求更合理的解释。
在学生交流之后，老师要明确指出小灯泡亮度不能简单地说是由电流或电压决定，此时学生能够接受老师的观点。老师还要进一步引导学生思考：如果两个灯泡分别接在不同的电路中，通过灯泡的电流和加在其两端的电压都不相同时，怎样比较两个灯泡的亮度？通过讨论交流，最后在老师指导下测量小灯泡不同亮度时的电流和电压，通过比较灯的实际功率与灯的亮度关系，学生就会建立灯泡的亮度是由灯的实际功率决定的科学概念，同时也意识到原来认识的不全面性。为了巩固概念可以让学生尝试用科学概念解决前概念不能解决的问题，让他们对科学概念的有效性有更深刻的体会和认识。
总之，在教学物理新知时，教师不能采用填鸭式教育，要先了解学生在学习新知前已经知道了什么，利用学生已有的知识进行教学，使学生的前概念顺利同化或顺应为科学概念，从而提高学生的认知水平。
参考文献：
[1]石志敏，卢慕稚，徐力.串联电路电流规律的前概念转变措施.中国技术装备，2010.5月下.
[2]赵强，刘炳升.建构与前概念.物理教师，2001（8）.