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物理概念是整个物理学知识体系的基础。物理概念教学的效果如何直接关系到学生对于物理知识的认知程度，进而影响到学生整体知识网络的构建与拓展。如果学生的头脑中没有建立起一系列清晰、准确的物理概念，不能理解物理概念的含义，那样就失去了进一步学习物理的兴趣和基础。因此建立起科学的物理概念是物理教学成功的关键。
学生的前认知即原有认识和该认识赖以形成的思维方式，在很大程度上决定着他们对新知识的理解。而且大量的研究表明，学生的学习是主动地建构过程，是在一定的情境中转变和发展自己的前认知的变化过程，是认知结构和认知模式的变化过程。
一、概念转变理论
理论基础：以皮亚杰的认知理论为基础发展起来的建构主义“以学生主动建构为中心”的教学思想。
概念：学生对包括科学观念、概念、规律等物理学内容的认知结构。
前概念：学生在接触科学知识前，对现实生活现象所形成的经验型概念。与科学概念相一致的为正确的前概念，不一致的为错误的前概念。
概念转变：学生在教师引导下，在前认知的基础上，通过观察、实验、科学推理等过程，发展正确的前概念，通过一定的认知冲突改变错误的前概念，逐步形成科学的认知结构和思维方式即科学概念的过程。
二、前概念的特点
通过学习和查阅文献，我了解到物理学习中前概念有如下特点：
（一）广泛性和自发性
相对那些微观的、比较抽象的物理知识而言，十多年的生活经验中接触到的形形色色的物理现象在学生头脑中形成的前概念范围相当广泛，而且是自发形成的。
（二）顽固性
前概念是学生长期经验的积累结果， 在学生头脑中根深蒂固。
（三）迁移性
正迁移，指先前的知识结构对新的知识结构的建立起着积极的推动作用，可成为物理概念学习的资源和概念学习的新的增长点，课时学生尽快的掌握新的概念和知识结构。如学生在热学方面，他们有了冷热的不同感觉；在光学方面，他们对照相机照相、近视眼、马路上的油膜色彩等充满了好奇……对这些已知物理现象的了解和好奇是新知识学习的基础，有助于激发他们进一步学习物理的兴趣，促进正确物理概念的建构和意义学习。
负迁移，指负面影响，如学生会类比水流而有电流消耗观。物理学习中的负迁移性还表现在：对先前物理概念的不清晰也会影响以后对新概念的掌握。例如，力学中对功和机械能的不正确认识会迁移到电学中有关功和能的问题之中。
（四）隐蔽性
学生大脑中的前概念是潜移默化形成的，以潜在形式存在，只在碰到科学概念或要用来解释问题时，前概念才会表现出来。
（五）共存性
科学概念和前概念共存。
三、物理概念转变教学
在教学过程中，教师如果草率地用所谓的正确的观点去覆盖学生原有的想法，那么其教学效果就可想而知了。科学的教学过程应该是正确观点和错误观点发生交互作用，根据两者的优势及局限性进行相互协调的过程。
（一）全面了解学生的前概念
物理教师在讲授有关物理内容之前，应通过一定的方式了解学生的前概念，如教师可创设一定的情景，小组讨论，问卷调查，提问，试题测试等方式让学生的前概念呈现出来。例如提问学生40W和60W灯泡串联在220V的照明电路中，谁更亮？学生最容易根据自己的感觉认为60W的比40W的灯泡更亮。
（二）转变物理前概念的教学策略
在教学中首先要利用直观的物理实验等问题情境的创设，有效揭示学生业已存在的前概念。根据所揭示的前概念与科学概念是否一致，实施不同的教学。
1.前概念与科学概念不一致时，采用引发认知冲突的策略
如人们在生活中普遍认为“重物体比轻物体下落得快”，针对这一点可以用一张信纸和一铁锁从同一高度同时下落，结果毫无疑问；但当教师把信纸紧紧地揉成一团，并让它和锁再次从同一高度同时下落，大家会发现结果并不是预期的那样，它们几乎同时落地。利用实验现象引起的这一认知冲突否定了头脑中的前概念“重物体一定比轻物体下落快”。由实验确定的物理事实与学生的前概念不一致，引发学生的认知冲突，在学生解决冲突的强烈动机的驱使下，教师可因势利导，引导学生逐步调整认知，在解决认知冲突的过程中建立科学概念，并在用科学概念解释之前的冲突情境的过程中得到加强。
2.前概念正确但相对科学概念不完整时，采用发展原有认知的策略
如初中“功”的初步概念是W=FS，要发展为高中W=FScosθ，需要对位移或者力进行分解。这时创设的问题情境，应该有这样的特点：学生很难自发地把原来科学的相关前概念联系起来，而用孤立的前概念去解决问题，遭遇困惑。这时教师应适时引导和启发学生运用前概念去解决新问题，发展原来孤立的前概念，建立新的系统的科学概念。并类比去解决此类问题情境。
3.前概念部分与科学概念不符或模糊不清时，采取探讨认知反例的策略
加速度的概念是学生理解的难点，难就难在“加”字，表面看加速度应该表示的是速度增加的快慢，实际上它表示速度变化的快慢。所以对于加速度减小而速度增加的相关实例的探讨，让学生明确加速度大小表示是速度变化率而不是速度变化量，是是帮助学生调整前概念有效重建科学概念的有效途径。
（三）开展合作学习
大多数科学教育工作者的实验研究表明：同辈间的合作学习优于个体单独学习。在合作学习中、学生间、师生间的口头交流是教学枢纽，可使学生大脑中的思考和推理过程外观化，同时可以帮助教师考查学生所掌握的概念与物理科学概念之间的差距，使学生对概念的认知水平在学生讨论及教师对概念的讲解中不断提高，其错误的物理概念也会渐渐变成科学的物理概念。
学生与学生之间通过合作、交流与讨论，使他们超越自己原来狭隘的认识，了解彼此的见解。而且在合作学习中，每个学生都是积极的参与者，在自由平等、相互信任的气氛中最适宜表达各种荒诞的观念，这些荒诞的观念有些是自相矛盾的，在激烈的争论和积极的思考中，常常会促使他们认识到自己原有认识的片面性和不合理之处并萌发一些新的猜想，这些猜想往往已经走进真理的边缘。前概念的广泛性和顽固性提醒我们不要期望通过粉笔和简单的说教就可以使学生把前概念转变成科学概念，也不要抱有经过一两次纠正就可以使前概念销声匿迹的幻想。前概念向科学物理概念的转变是思维结构的转变，是在学生头脑中引发的一场革命，需要改变原有的认知结构，建立新的认知结构，需要克服旧模式的惯性，因而是一个充满艰辛的过程。
总之，物理概念学习是整个物理学习的基础和核心，而错误的物理前概念是科学概念学习的绊脚石，如果没有进行有效的转变，科学概念的学习最多只能是只记术语，不解其意，遇困难的问题时往往忘记科学概念而试图用前概念解决，这样将使学生感到物理越来越难而丧失学习的兴趣，因此教师应积极地采取各种措施帮助学生实现错误概念的转变，更应该帮助学生巩固强化科学概念。巩固阶段主要是学生将建构的科学概念应用到其他新情景中，促进概念迁移，形成对科学概念更深刻，更全面的理解。
不仅仅在概念教学的设计中，在进行规律教学、科学探究等的设计时，都要考虑学生的前认知，这还有待研究。
参考文献
[1] 赵强，刘炳升.建构与前概念[J].物理教师. 2001， 22（7）：33-35
[2] 冯伟.从建构主义视角研究物理前概念的转变策略[J].教育与职业.2006， 519（23）：181-182
[3] 程念平，徐瑾，徐刚.物理教学中前概念的转变策略探讨[J].中国科教创新导刊.2009（30）：85
学生的前认知即原有认识和该认识赖以形成的思维方式，在很大程度上决定着他们对新知识的理解。而且大量的研究表明，学生的学习是主动地建构过程，是在一定的情境中转变和发展自己的前认知的变化过程，是认知结构和认知模式的变化过程。
一、概念转变理论
理论基础：以皮亚杰的认知理论为基础发展起来的建构主义“以学生主动建构为中心”的教学思想。
概念：学生对包括科学观念、概念、规律等物理学内容的认知结构。
前概念：学生在接触科学知识前，对现实生活现象所形成的经验型概念。与科学概念相一致的为正确的前概念，不一致的为错误的前概念。
概念转变：学生在教师引导下，在前认知的基础上，通过观察、实验、科学推理等过程，发展正确的前概念，通过一定的认知冲突改变错误的前概念，逐步形成科学的认知结构和思维方式即科学概念的过程。
二、前概念的特点
通过学习和查阅文献，我了解到物理学习中前概念有如下特点：
（一）广泛性和自发性
相对那些微观的、比较抽象的物理知识而言，十多年的生活经验中接触到的形形色色的物理现象在学生头脑中形成的前概念范围相当广泛，而且是自发形成的。
（二）顽固性
前概念是学生长期经验的积累结果， 在学生头脑中根深蒂固。
（三）迁移性
正迁移，指先前的知识结构对新的知识结构的建立起着积极的推动作用，可成为物理概念学习的资源和概念学习的新的增长点，课时学生尽快的掌握新的概念和知识结构。如学生在热学方面，他们有了冷热的不同感觉；在光学方面，他们对照相机照相、近视眼、马路上的油膜色彩等充满了好奇……对这些已知物理现象的了解和好奇是新知识学习的基础，有助于激发他们进一步学习物理的兴趣，促进正确物理概念的建构和意义学习。
负迁移，指负面影响，如学生会类比水流而有电流消耗观。物理学习中的负迁移性还表现在：对先前物理概念的不清晰也会影响以后对新概念的掌握。例如，力学中对功和机械能的不正确认识会迁移到电学中有关功和能的问题之中。
（四）隐蔽性
学生大脑中的前概念是潜移默化形成的，以潜在形式存在，只在碰到科学概念或要用来解释问题时，前概念才会表现出来。
（五）共存性
科学概念和前概念共存。
三、物理概念转变教学
在教学过程中，教师如果草率地用所谓的正确的观点去覆盖学生原有的想法，那么其教学效果就可想而知了。科学的教学过程应该是正确观点和错误观点发生交互作用，根据两者的优势及局限性进行相互协调的过程。
（一）全面了解学生的前概念
物理教师在讲授有关物理内容之前，应通过一定的方式了解学生的前概念，如教师可创设一定的情景，小组讨论，问卷调查，提问，试题测试等方式让学生的前概念呈现出来。例如提问学生40W和60W灯泡串联在220V的照明电路中，谁更亮？学生最容易根据自己的感觉认为60W的比40W的灯泡更亮。
（二）转变物理前概念的教学策略
在教学中首先要利用直观的物理实验等问题情境的创设，有效揭示学生业已存在的前概念。根据所揭示的前概念与科学概念是否一致，实施不同的教学。
1.前概念与科学概念不一致时，采用引发认知冲突的策略
如人们在生活中普遍认为“重物体比轻物体下落得快”，针对这一点可以用一张信纸和一铁锁从同一高度同时下落，结果毫无疑问；但当教师把信纸紧紧地揉成一团，并让它和锁再次从同一高度同时下落，大家会发现结果并不是预期的那样，它们几乎同时落地。利用实验现象引起的这一认知冲突否定了头脑中的前概念“重物体一定比轻物体下落快”。由实验确定的物理事实与学生的前概念不一致，引发学生的认知冲突，在学生解决冲突的强烈动机的驱使下，教师可因势利导，引导学生逐步调整认知，在解决认知冲突的过程中建立科学概念，并在用科学概念解释之前的冲突情境的过程中得到加强。
2.前概念正确但相对科学概念不完整时，采用发展原有认知的策略
如初中“功”的初步概念是W=FS，要发展为高中W=FScosθ，需要对位移或者力进行分解。这时创设的问题情境，应该有这样的特点：学生很难自发地把原来科学的相关前概念联系起来，而用孤立的前概念去解决问题，遭遇困惑。这时教师应适时引导和启发学生运用前概念去解决新问题，发展原来孤立的前概念，建立新的系统的科学概念。并类比去解决此类问题情境。
3.前概念部分与科学概念不符或模糊不清时，采取探讨认知反例的策略
加速度的概念是学生理解的难点，难就难在“加”字，表面看加速度应该表示的是速度增加的快慢，实际上它表示速度变化的快慢。所以对于加速度减小而速度增加的相关实例的探讨，让学生明确加速度大小表示是速度变化率而不是速度变化量，是是帮助学生调整前概念有效重建科学概念的有效途径。
（三）开展合作学习
大多数科学教育工作者的实验研究表明：同辈间的合作学习优于个体单独学习。在合作学习中、学生间、师生间的口头交流是教学枢纽，可使学生大脑中的思考和推理过程外观化，同时可以帮助教师考查学生所掌握的概念与物理科学概念之间的差距，使学生对概念的认知水平在学生讨论及教师对概念的讲解中不断提高，其错误的物理概念也会渐渐变成科学的物理概念。
学生与学生之间通过合作、交流与讨论，使他们超越自己原来狭隘的认识，了解彼此的见解。而且在合作学习中，每个学生都是积极的参与者，在自由平等、相互信任的气氛中最适宜表达各种荒诞的观念，这些荒诞的观念有些是自相矛盾的，在激烈的争论和积极的思考中，常常会促使他们认识到自己原有认识的片面性和不合理之处并萌发一些新的猜想，这些猜想往往已经走进真理的边缘。前概念的广泛性和顽固性提醒我们不要期望通过粉笔和简单的说教就可以使学生把前概念转变成科学概念，也不要抱有经过一两次纠正就可以使前概念销声匿迹的幻想。前概念向科学物理概念的转变是思维结构的转变，是在学生头脑中引发的一场革命，需要改变原有的认知结构，建立新的认知结构，需要克服旧模式的惯性，因而是一个充满艰辛的过程。
总之，物理概念学习是整个物理学习的基础和核心，而错误的物理前概念是科学概念学习的绊脚石，如果没有进行有效的转变，科学概念的学习最多只能是只记术语，不解其意，遇困难的问题时往往忘记科学概念而试图用前概念解决，这样将使学生感到物理越来越难而丧失学习的兴趣，因此教师应积极地采取各种措施帮助学生实现错误概念的转变，更应该帮助学生巩固强化科学概念。巩固阶段主要是学生将建构的科学概念应用到其他新情景中，促进概念迁移，形成对科学概念更深刻，更全面的理解。
不仅仅在概念教学的设计中，在进行规律教学、科学探究等的设计时，都要考虑学生的前认知，这还有待研究。
参考文献
[1] 赵强，刘炳升.建构与前概念[J].物理教师. 2001， 22（7）：33-35
[2] 冯伟.从建构主义视角研究物理前概念的转变策略[J].教育与职业.2006， 519（23）：181-182
[3] 程念平，徐瑾，徐刚.物理教学中前概念的转变策略探讨[J].中国科教创新导刊.2009（30）：85