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【摘 要】本研究通过测试、实验、调查问卷、访谈、结合自己的教学经验，总结出学生在平面镜成像方面存在的6个典型的前概念；分析学生头脑中前概念的特点及其产生的原因；最后针对性的提出了转变前概念的三个教学措施：学生互相讨论说出已有的前认知，通过探究实验促进学生的概念转变，利用随机通达教学强化巩固科学概念。
【关键词】平面镜成像、前概念、概念转变
对于平面镜成像的教学，一般都按教材编排顺序进行教学。然而，这种认为只需要“正面”传授知识，学生就能接受，若发现学生仍不理解时。则采取简单重复，反复强化的办法，实践证明是行不通的。因为一般来说，学生在接受正式教育前，已经在实际生活中对相关知识有了一定的理解，这种未经专门教学，在同其他人进行日常交际和积累的过程中形成的概念称为“前概念”(preconcepLion)。而这些已有的前概念严重影响了他们对新知识的接受。
为此，在我所教的两个班中进行前测、前测结果分析与个别学生访谈，发现初二学生在平面镜成像方面存在一定的前概念，具体总结如表1。
这不得不使我们对平面镜成像的教学进行深层次的理性思考，进一步从学生的认知心理上，对其前概念转变教学进行深入的研究。
一、物理前概念的特点
从测试的结果和访谈研究可以看出。初二学生在平面镜成像方面存在的前概念具有以下特点。
1、广泛性。由于学生从出生到初二学习物理，已经有了十多年的生活经验，接触了形形色色的物理现象，因而他们头脑中自发形成的前概念(图式)就有了广泛的范围。
广泛性的另一个表现是大部分学生都具有前概念，即使学习成绩比较好的学生也存在各种各样的前概念，比如学生认为平面镜成像近大远小，成绩好的和成绩差的学生几乎都持有这样的观点。
2、自发性。学生在其头脑中构建前概念时。完全是自发的。没有人教他们这个问题应该是这样，那个问题应该是那样，他们是站在自己的立场上凭自己的头脑进行建构。前概念既有形成的自发性，也有应用的自发性。因此，前概念是学生自己的精神财富，而且这种精神财富是他们在现实生活中认识事物的有价值的工具。
3、顽固性。与科学概念相比较，前概念具有先入为主的优势。在学生大脑中经历了长时间的沉淀，形成了一种稳定的认知结构，加上中学生思维具有一定程度的自我中心性，往往正确知识与错误理解并存于学生大脑中，当遇到带有“生活色彩”的具体问题或者当条件变化时，他们往往更习惯使用前概念知识来解决问题，因此前概念形成后很难改变，具有顽固性的特点。
4、隐蔽性。前概念一般都是在潜移默化中形成的，是内隐的思维结果，平时隐藏在学生的头脑中，不易被发现，只有遇到与前概念相近的物理情境时，他们具有的前概念才能暴露出来。通过测试和访谈研究发现，学生往往会应用科学知识回答具有“教科书色彩”的简单问题，但当遇到带有“非教科书色彩”的场景时，学生还是“很自觉”地使用前概念的知识来回答问题。
二、前概念产生的原因
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新信息主动地进行选择、加：亡和编码，从而建构自己对新信息的理解。由于个体经验背景的差异，在特定的学习情境下，个体都只能理解到事物的某些方面，不存在唯一、全面、标准的理解。特别是缺乏逻辑思维和科学方法的训练，因而学生的前概念往往是模糊的、未加工的、不清晰的甚至是错误的。但是他们的这些前概念不是先天固有的，也不是凭空臆造的，而是客观事物在头脑中的反映。
通过测试和访谈可以看出，学生在平面镜成像方面产生前概念的原因总结如下：
1、粗略观察和对局部事实的概括而导致的错误
建构主义认为，每个人都在直接或间接利用原来的知识理解新知识，只能理解知识的一个侧面，很难理解知识的全部内容。学生在正式学习某一物理问题之前，对已接触过的相关物理现象的感觉印象往往不准确、不全面，对问题不做深入分析，从自己的经验出发，根据现象直接得出原因，以此为基础经过思维加工内化为错误的认知结构。即学生的前概念是建立在粗略观察和对局部事实概括的基础上，所进行的抽象未能反映事物的特征和本质。这是初中生在平面镜成像方面形成错误概念的主要原因。
2、在教学中导致的错误前概念
教师本人由于缺乏必要的培训，由于一些概念世代相传未引起对它的反思和批评或是对自己的专业理解得不深而使自身所述概念不清楚或错误，进而使学生产生错误的理解1。学生依据自己的前概念理解教师讲授的概念，产生对概念的误解。比如：为了学生便于记忆，教师把平面镜成像特点归纳为：像物关于平面镜对称，再补充解释像相对物正好左右相反。这样学生记住了平面镜成像左右相反，便出现了小猫照镜子那样的错误，小猫的头左偏，像头就右偏。
3、先入为主的日常生活经验的影响
生活中我们经常说离平面镜远些照的像就会小些，离平面镜近些照的像就会大些，这种说法从小一直影响着学生，即使学生学习了平面镜成像，他们还是习惯这种说法。先入为主的生活因素，是前概念产生的土壤，我们在转化学生的前概念时，只有统筹考虑各种影响因素，才能更有效的转化学生具有的前概念。
三、前概念转变的教学措施
德国多特蒙得大学纳曲替高教授说：“对于前概念不能只去破坏它，或象垃圾似的丢掉它，这样做是没有用的，而是应当通过有效的教学活动，把错误的前概念转变为科学概念”。教育心理学研究表明：要转变学生的前概念就是要改造和重组学生原有的认知结构，是认知发展进行同化与顺应的过程。同化是学生把外在的信息纳入到已有的认知结构，以丰富和加强已有的思想倾向和行为模式。顺应是指学生已有的认知结构与新的外在信息产生冲突，引发原有认知结构发生调整和变化，从而建立新的认知结构。
所以本人在教育心理学的理论指导下，结合所教学生的实际情况，提出促进平面镜成像前概念转变的三个教学措施：
1、学生互相讨论说出己有的前认知
美国著名教育心理学家奥苏贝尔(D，P，Ausubel)在t978年出版的《教育心理学：认知观》一书的扉页上写道：“假如让我把教育心理学仅仅归纳为一条原理的话，那么，我将一言以蔽之：影响学习的唯一最重要的因素就是学生已经知道了什么，要探明这一点，并应据此进行教学”2。
让学生互相讨论说出已有的前认知，对学生来说，通过学生与学生之间的合作、交流与讨论，使他们了解彼此的见解，当原有知识和新知识大致吻合时，教师帮助学生知识的建构一一同化。学生对于和原有认知结构较接近与熟悉的事物和规律，产生强烈的认同感、亲切感。这样利用前概念拉近学生与有待学习内容的距离，学生感觉新知识亲切、易懂，知识的同化过程顺利地进行，潜在的成就感，最终发展成学习的兴趣。同时，学生发现前概念的不完备性。既与自己有关又存在疑问，认知活动中产生冲突，学生的认知结构处于暂时的不平衡。学生对要学习的概念有强烈的新鲜感和新奇感，激发他们学习科学概念的兴趣、提高他们学习的主动性。
2、通过探究实验促进学生的概念转变
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，使学生对物理事实获得明确、具体的认识，从而有利于学生形成科学的物理概念。分析与论证、评估、交流与合作阶段，学生已初步认识科学概念的优越性，但他们试图用以前的认识来解释新的现象。这时的反思、评估和交流促使学生加深对科学概念的理解和认同，并对前概念做出调整和改造，从而实现概念的重新建构。再让学生尝试用科学概念去解决前概念不能解决的问题，他们对科学概念的有效性就有了更深刻的体会和认识。
3、利用随机通达教学强化巩固科学概念。
建立起来的物理概念要全面、深刻地印留在学生头脑中。所以我利用建构主义提出的“随机通达教学”，对同一内容的学习在不同时间多次进行，每次的情景都是经过改组的。而且目的不同，分别着眼于问题的不同侧面。学习者通过多次“进入”同一教学内容，使学生更容易把科学概念与原来的前概念进行多角度、多层次对比，更有利于发现前概念的错误，达到对该内容所涵盖的知识比较全面而深入的掌握。
综上所述，在学习新的物理概念时，教师要在广泛调查学生的基础上，了解学生的思维结构，改变其心理过程，使学生的前概念经同化与顺应的过程有效地转变为科学概念。
【关键词】平面镜成像、前概念、概念转变
对于平面镜成像的教学，一般都按教材编排顺序进行教学。然而，这种认为只需要“正面”传授知识，学生就能接受，若发现学生仍不理解时。则采取简单重复，反复强化的办法，实践证明是行不通的。因为一般来说，学生在接受正式教育前，已经在实际生活中对相关知识有了一定的理解，这种未经专门教学，在同其他人进行日常交际和积累的过程中形成的概念称为“前概念”(preconcepLion)。而这些已有的前概念严重影响了他们对新知识的接受。
为此，在我所教的两个班中进行前测、前测结果分析与个别学生访谈，发现初二学生在平面镜成像方面存在一定的前概念，具体总结如表1。
这不得不使我们对平面镜成像的教学进行深层次的理性思考，进一步从学生的认知心理上，对其前概念转变教学进行深入的研究。
一、物理前概念的特点
从测试的结果和访谈研究可以看出。初二学生在平面镜成像方面存在的前概念具有以下特点。
1、广泛性。由于学生从出生到初二学习物理，已经有了十多年的生活经验，接触了形形色色的物理现象，因而他们头脑中自发形成的前概念(图式)就有了广泛的范围。
广泛性的另一个表现是大部分学生都具有前概念，即使学习成绩比较好的学生也存在各种各样的前概念，比如学生认为平面镜成像近大远小，成绩好的和成绩差的学生几乎都持有这样的观点。
2、自发性。学生在其头脑中构建前概念时。完全是自发的。没有人教他们这个问题应该是这样，那个问题应该是那样，他们是站在自己的立场上凭自己的头脑进行建构。前概念既有形成的自发性，也有应用的自发性。因此，前概念是学生自己的精神财富，而且这种精神财富是他们在现实生活中认识事物的有价值的工具。
3、顽固性。与科学概念相比较，前概念具有先入为主的优势。在学生大脑中经历了长时间的沉淀，形成了一种稳定的认知结构，加上中学生思维具有一定程度的自我中心性，往往正确知识与错误理解并存于学生大脑中，当遇到带有“生活色彩”的具体问题或者当条件变化时，他们往往更习惯使用前概念知识来解决问题，因此前概念形成后很难改变，具有顽固性的特点。
4、隐蔽性。前概念一般都是在潜移默化中形成的，是内隐的思维结果，平时隐藏在学生的头脑中，不易被发现，只有遇到与前概念相近的物理情境时，他们具有的前概念才能暴露出来。通过测试和访谈研究发现，学生往往会应用科学知识回答具有“教科书色彩”的简单问题，但当遇到带有“非教科书色彩”的场景时，学生还是“很自觉”地使用前概念的知识来回答问题。
二、前概念产生的原因
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新信息主动地进行选择、加：亡和编码，从而建构自己对新信息的理解。由于个体经验背景的差异，在特定的学习情境下，个体都只能理解到事物的某些方面，不存在唯一、全面、标准的理解。特别是缺乏逻辑思维和科学方法的训练，因而学生的前概念往往是模糊的、未加工的、不清晰的甚至是错误的。但是他们的这些前概念不是先天固有的，也不是凭空臆造的，而是客观事物在头脑中的反映。
通过测试和访谈可以看出，学生在平面镜成像方面产生前概念的原因总结如下：
1、粗略观察和对局部事实的概括而导致的错误
建构主义认为，每个人都在直接或间接利用原来的知识理解新知识，只能理解知识的一个侧面，很难理解知识的全部内容。学生在正式学习某一物理问题之前，对已接触过的相关物理现象的感觉印象往往不准确、不全面，对问题不做深入分析，从自己的经验出发，根据现象直接得出原因，以此为基础经过思维加工内化为错误的认知结构。即学生的前概念是建立在粗略观察和对局部事实概括的基础上，所进行的抽象未能反映事物的特征和本质。这是初中生在平面镜成像方面形成错误概念的主要原因。
2、在教学中导致的错误前概念
教师本人由于缺乏必要的培训，由于一些概念世代相传未引起对它的反思和批评或是对自己的专业理解得不深而使自身所述概念不清楚或错误，进而使学生产生错误的理解1。学生依据自己的前概念理解教师讲授的概念，产生对概念的误解。比如：为了学生便于记忆，教师把平面镜成像特点归纳为：像物关于平面镜对称，再补充解释像相对物正好左右相反。这样学生记住了平面镜成像左右相反，便出现了小猫照镜子那样的错误，小猫的头左偏，像头就右偏。
3、先入为主的日常生活经验的影响
生活中我们经常说离平面镜远些照的像就会小些，离平面镜近些照的像就会大些，这种说法从小一直影响着学生，即使学生学习了平面镜成像，他们还是习惯这种说法。先入为主的生活因素，是前概念产生的土壤，我们在转化学生的前概念时，只有统筹考虑各种影响因素，才能更有效的转化学生具有的前概念。
三、前概念转变的教学措施
德国多特蒙得大学纳曲替高教授说：“对于前概念不能只去破坏它，或象垃圾似的丢掉它，这样做是没有用的，而是应当通过有效的教学活动，把错误的前概念转变为科学概念”。教育心理学研究表明：要转变学生的前概念就是要改造和重组学生原有的认知结构，是认知发展进行同化与顺应的过程。同化是学生把外在的信息纳入到已有的认知结构，以丰富和加强已有的思想倾向和行为模式。顺应是指学生已有的认知结构与新的外在信息产生冲突，引发原有认知结构发生调整和变化，从而建立新的认知结构。
所以本人在教育心理学的理论指导下，结合所教学生的实际情况，提出促进平面镜成像前概念转变的三个教学措施：
1、学生互相讨论说出己有的前认知
美国著名教育心理学家奥苏贝尔(D，P，Ausubel)在t978年出版的《教育心理学：认知观》一书的扉页上写道：“假如让我把教育心理学仅仅归纳为一条原理的话，那么，我将一言以蔽之：影响学习的唯一最重要的因素就是学生已经知道了什么，要探明这一点，并应据此进行教学”2。
让学生互相讨论说出已有的前认知，对学生来说，通过学生与学生之间的合作、交流与讨论，使他们了解彼此的见解，当原有知识和新知识大致吻合时，教师帮助学生知识的建构一一同化。学生对于和原有认知结构较接近与熟悉的事物和规律，产生强烈的认同感、亲切感。这样利用前概念拉近学生与有待学习内容的距离，学生感觉新知识亲切、易懂，知识的同化过程顺利地进行，潜在的成就感，最终发展成学习的兴趣。同时，学生发现前概念的不完备性。既与自己有关又存在疑问，认知活动中产生冲突，学生的认知结构处于暂时的不平衡。学生对要学习的概念有强烈的新鲜感和新奇感，激发他们学习科学概念的兴趣、提高他们学习的主动性。
2、通过探究实验促进学生的概念转变
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，使学生对物理事实获得明确、具体的认识，从而有利于学生形成科学的物理概念。分析与论证、评估、交流与合作阶段，学生已初步认识科学概念的优越性，但他们试图用以前的认识来解释新的现象。这时的反思、评估和交流促使学生加深对科学概念的理解和认同，并对前概念做出调整和改造，从而实现概念的重新建构。再让学生尝试用科学概念去解决前概念不能解决的问题，他们对科学概念的有效性就有了更深刻的体会和认识。
3、利用随机通达教学强化巩固科学概念。
建立起来的物理概念要全面、深刻地印留在学生头脑中。所以我利用建构主义提出的“随机通达教学”，对同一内容的学习在不同时间多次进行，每次的情景都是经过改组的。而且目的不同，分别着眼于问题的不同侧面。学习者通过多次“进入”同一教学内容，使学生更容易把科学概念与原来的前概念进行多角度、多层次对比，更有利于发现前概念的错误，达到对该内容所涵盖的知识比较全面而深入的掌握。
综上所述，在学习新的物理概念时，教师要在广泛调查学生的基础上，了解学生的思维结构，改变其心理过程，使学生的前概念经同化与顺应的过程有效地转变为科学概念。