高中生摩擦力迷思概念的探查与转变研究

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社会经济的迅猛发展和科学技术的日新月异使得教育面临着前所未有的挑战,为了迎接挑战各国纷纷进行着教育改革,以培养适应新时代需求的人。在科学教育领域,关于概念转变的科学教学,日益受到人们的重视,因为科学概念的理解是获得科学知识和进一步提升科学素养的基本前提,然而研究表明学生对于知识具有很多片面的、异于科学概念的理解,我们称之为迷思概念,迷思概念的存在不利于学生概念的学习。因此,在科学教学中我们要充分重视学生的迷思概念,并运用相应的教学策略促进学生概念的转变。摩擦力是教材的重点内容之一,也是学生易产生迷思概念的难点之一,基于以上原因本文进行了“高中生摩擦力迷思概念的探查与转变研究”,期望通过研究挖掘出学生的典型迷思概念,并提出相应的教学策略去避免或转变迷思概念,围绕这一论题,主要进行了以下几部分的工作。首先,运用文献法搜集并整理的有关迷思概念和概念转变的相关文献,对概念转变的研究现状和基本理论进行综述;其次,通过文献、访谈等设计有关摩擦力的二段式选择问卷,对学生进行测试;最后,根据问卷的分析结果,结合之前进行的有关概念转变及其理论基础的综述,提出相应的教学策略。研究结果表明学生普遍具有的迷思概念有:摩擦力是一种作用效果,不是真实的力;物体做匀速运动,处于一种平衡状态,受到的是静摩擦力;摩擦力是物体的一种固有属性,只是当不受外力时体现不出摩擦力来;物块在地面上运动时,物块受到的是动摩擦力,地面受到的是静摩擦力;摩擦力是物体重力的一种表现方式;相对运动或相对运动趋势的参考系是地面或固定不动的物体;物体受到的摩擦力是一个定值,当外力小于这个力时,物体保持静止,此时受到的是静摩擦力,当外力大于这个力时,物体受到的是动摩擦力;动摩擦力的大小与物体的速度、接触面积和重力等成正比;动摩擦力与速度成反比,就是因为摩擦力大所以速度才小;摩擦力的方向与所受外力方向相反;摩擦力是被动力,存在与否由外力决定,不知道还和运动状态有关;叠放在一起的两个物体如果加速度或速度相同,则它们之间一定没有摩擦力;不知道判断阻力和动力的标准是看力的方向和位移方向的关系,而认为摩擦力就是阻力。根据调查结果,提出了促进摩擦力概念转变的教学策略:呈现迷思概念背后的原因,建立真实的认知冲突;完善学生相应的基础知识体系;提高概念状态,促进学生的认知顺应;运用概念图,促进学生对摩擦力知识体系的理解。
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