初中生物理前概念调查
中学物理前概念研究
中学生物理学习中的前概念及其转变陈雪梅摘要：物理前概念是学生在学习科学物理概念之前对周围世界的一些看法和观点。
国内外许多研究表明：物理前概念广泛存在而且根深蒂固，并对物理学习有着不可低估的影响。
分析了物理前概念的来源，阐述了错误概念形成的原因，讨论了概念转变发生的条件。
在此基础上提出了纠正错误前概念，进行科学物理概念教学的策略。
关键词：物理学习；前概念；科学概念；概念转变；图式学生对物理现象的直观认识在他们接受正规的物理课程学习之前就已经存在了，并在这些认识的基础上形成了他们自己的思维体系。
这种在学生系统地学习科学知识之前所具有的想法被人们称之为“前概念”（preconception）。
需要指出的是，这里所指的“概念”和心理学中的一般狭义理解不同，它是指关于某一对象的观点或看法。
比如“地球绕着太阳转”便是一个概念。
这些前概念中，有些与科学概念有相通之处，但是学生对这种概念的理解大多还是相当肤浅的，停留在表面上而不能深入到概念的本质，更多的则是与科学的概念相悖的，因此前概念又常常被称为“错误概念”（misconception）或者“相异构想”（alternative framework）。
关于前概念的研究早已有之，从80年代开始得到迅猛发展，已经召开了多届有关自然科学与数学教育中的学生错误观念的国际研讨会，至今仍是热点[1]。
科学教学及科学学习心理研究，都将学生前概念及其对于科学学习和科学认识的形成与建构的作用和影响问题作为自己研究的重要领域。
对于学生的前概念，美国、加拿大、新西兰等国家已经进行了深入的研究，但我国在这方面的研究还比较缺乏，本文将对有关前概念的几个问题作一些探讨。
一、错误概念的来源及其心理学归因自七十年代中期以来，学术界涌现出大量有关学生错误前概念的研究。
芬德等（Pfundt & Duit,1991）的文献目录中列出了1,100多个这类研究，其中物理学方面的错误概念占总数的70%[2]这些错误概念从何而来呢？研究者发现，每个学生头脑中形成的先入错误都有它的客观条件，但从宏观分析也有一般的共性，这些共性主要体现在以下几个方面：1、直观感觉带来的错误。
初中物理教学中的前概念研究
、
误区。
“ 密度” 的概念是教学 中 的一个难 点 ， 一方 面在 于学 生 们不太容易明 白“ 密度 是物 质的 固有属性 ” ， 另一方 面在 对 于这个概念的认 识过 程 中， 学 生们会 受 到许 多前概 念 的影 响 。 在 展 开 教学 前 ， 我 会 有 意 识 地 和 学 生 展开 交 流 互 动 。 让 他们来谈谈 自己意识 中对 于“ 密度” 的理解 。不少学生都 觉
一
了更正学生 观念 上 的错 误 ， 课 堂上 我 演示 了一 个 小 实验 。 教学前 我事先准备了一些水 和水银 ， 二者 体积相等 ， 放在 两 个 一样 的容器 中。我 首先 向学生 们提 问 ， 让他 们猜 一猜 两 者重量上是否有 差异 。很 多学 生都凭借 直观感 觉判断两 者 重量应 该是 一样 的 ， 因为体积是一样 的， 这说 明学 生忽略 了 密度的概念 。随后我 让几个 学生 伸 出双手 中 的容 器 ， 将 准 备好 的相同体积 的水 和水银 放在 学生 双手上 的容 器 中 ， 让 他们说 出感 受 。实 验 过 的 学 生无 不 发 出一 声 声 的惊 叹 ： “ 哇， 怎么这么重啊 ！ ， ’ ‘ ‘ 水好轻 ， 水银好重哟 ！ ” 接下来我会利 用 天平 演示 “ 相同体积 的水 和水 银 的质 量 ” 的 实验 ， 并 将数 据公 布在黑板上 ， 学 生们无 不对 它们 质量数 据差 异 的巨 大 而感到惊奇 、 新鲜 ， 觉得不可 思议。这个教 学过程让 学生们 非 常直 观 地 体 验 了 学 生 固 有 观 念 的 偏 差 ， 这 个 互 动 过 程 也 很好地推 翻了学生们脑海 中那 些不正 确的前概 念。有 了这 个过程后在真正 的概念教学时 ， 学 生们 理解 也会更容 易。
初中物理“前概念”思维张改剖析与对策
初中物理“前概念”思维张改剖析与对策初中物理是一门较为抽象、概念较多的学科，学生在学习物理之前，往往需要通过前概念思维来建立对物理学基本概念的理解和认知。
由于初中阶段学生的认知能力和思维习惯的限制，很多学生在学习初中物理时存在前概念思维的问题。
本文将对初中物理中的前概念思维问题进行剖析，并提出相应的对策。
初中物理中的前概念思维问题主要表现为对概念的模糊理解。
在学习力与功的关系时，学生往往只是停留在能量转化的表面，没有理解力和功的本质区别，无法准确描述两者之间的关系。
学生对于各种物理量的定义和性质理解不深，常常以为质量与重力是一回事，对于速度与加速度之间的区别也存在认识上的模糊。
初中物理中的前概念思维问题还表现为固守观念和片面思维。
学生在学习物理时，容易陷入笼统和死记硬背的陷阱，没有深入思考物理现象背后的原理和规律。
在学习光学时，学生往往只记住光的传播直线是实际物理现象，而没有意识到这是射线模型的简化假设，而光实际上是以波的形式传播。
初中物理中的前概念思维问题还表现为对物理实验和现象的解释困难。
学生常常遇到物理实验结果与自己的理论推导不符的情况，无法准确解释实验现象。
学生对于物理现象的观察和解释欠缺系统性和科学性，往往只从个别现象出发，无法获得全面的物理认识。
针对初中物理中的前概念思维问题，可以采取以下对策：第一，引导学生进行概念的深入理解。
教师可以通过提问、讨论和实例分析等方式，引导学生思考物理概念的内涵和外延，帮助学生对物理概念进行进一步的拓展和认知。
教师还应该注重对常见易混淆概念进行对比和区分，帮助学生建立准确的概念记忆。
第二，增强学生的综合分析和解决问题的能力。
教师应该引导学生发挥主动性和积极性，培养学生观察和思考现象的能力，从不同角度和层面解释物理实验和现象。
教师还可以利用实验和实例教学等形式，让学生亲身参与物理现象的观察和解释，加深对物理规律的理解。
培养学生的科学思维和探究精神。
教师应该引导学生进行科学探究和实证分析，激发学生对物理学的兴趣和好奇心。
初中物理“前概念”思维张改剖析与对策
初中物理“前概念”思维张改剖析与对策1. 引言1.1 前言初中物理学科作为学生在学习中的重要组成部分，旨在帮助学生掌握物理学基础知识和思维方法，培养学生的科学素养和实践能力。
在学习初中物理过程中，学生往往会出现一些“前概念”思维张改的问题，即学习者在学习新知识时，会受到既有的错误认知的干扰，导致对新概念的学习困难。
这些“前概念”可能是来源于学生以往的学习经历，或是在日常生活中形成的不正确的认知。
对于初中物理教学中存在的“前概念”问题，我们需要深入分析其概念和特点，找出存在的问题，并提出有效的对策进行思维张改。
本文将对初中物理“前概念”思维张改进行剖析与对策研究，旨在探讨如何有效解决学生在学习初中物理过程中出现的“前概念”问题，提升学生的学习效果和理解能力。
希望通过本文的研究，能够为初中物理教学提供有益的启示和借鉴，促进学生对物理学科的深入理解和学习。
1.2 研究背景初中物理是学生接触科学知识的重要阶段，而“前概念”是学生学习物理时经常出现的一种现象。
前概念指的是学生在学习新知识之前，已经形成的一些错误观念或误解。
这些前概念可能源自于日常生活经验、传统观念、教科书的错误解释等各种原因。
前概念的存在给学生学习物理知识带来了不少困难。
学生往往会将错误的前概念应用到新知识的学习中，导致对正确知识的理解受阻。
研究如何有效地识别和纠正学生的前概念，对于提高学生物理学习效果具有重要意义。
在当前教育改革的大环境下，越来越多的教育者开始重视学生前概念的纠正工作。
对初中物理“前概念”思维张改的研究变得尤为重要。
通过深入分析前概念存在的问题、原因以及对策的实施方式，可以为教育者提供有效的指导和帮助，提高学生物理学习的效果和质量。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨初中物理学科中存在的“前概念”现象，分析其概念和特点，揭示前概念存在的问题，并深入探讨前概念思维张改的原因。
通过研究，旨在提出针对前概念思维张改的有效对策，并探讨对策的实施方式，以期能够帮助学生正确理解物理概念，提升物理学习成绩。
初中物理“前概念”思维张改剖析与对策
初中物理“前概念”思维张改剖析与对策在初中物理学习中，学生往往会遇到一些前概念性思维的困扰。
这种思维困扰主要表现为学生对物理概念的理解不够清晰，对问题的分析不够深入，容易产生错误的观点或误解。
为了解决这个问题，教师可以采取一些对策。
以下是我对初中物理“前概念”思维困扰的剖析与对策：我们需要剖析初中物理学习中存在的一些“前概念”思维困扰。
这些困扰主要包括以下几个方面：1. 对基本概念的理解不准确。
学生在初中阶段对物理基本概念的理解往往比较模糊，容易将一些概念混淆起来，导致错误的观点。
2. 缺乏实验思维。
物理学习离不开实验，但许多学生对实验的理解不够深入，仅仅停留在观察现象的层面，不能深入分析问题或得出结论。
3. 学习方式单一。
部分学生过于依赖教师的讲解，缺乏主动探索和思考的能力，导致学习效果不佳。
针对以上问题，我们可以采取以下对策来改善学生的思维困扰。
1. 引导学生关注概念的关联。
在学习物理概念时，教师可以鼓励学生挖掘各个概念之间的关系，将物理概念融入到实际生活中进行理解。
在教学过程中，可以提醒学生考虑在平时生活中遇到的现象与物理概念之间的联系，由此激发学生对物理概念的深入理解。
2. 注重实验教学。
教师应通过实验教学来培养学生的实验思维。
可以设计一些简单的实验，让学生亲自进行操作，并引导他们观察现象、分析问题、推理判断，从而培养学生主动探索和解决问题的能力。
3. 采用多元化的教学方式。
在教学过程中，教师可以运用多种教学手段来激发学生的兴趣，例如通过影片、实物模型等多媒体教学手段，引导学生主动探索和思考问题，锻炼他们的独立思维能力。
4. 开展小组合作学习。
小组合作学习可以有效地促进学生的互动与合作，让学生在小组内共同解决问题，通过交流讨论来加深对物理概念的理解和记忆。
针对初中物理学习中存在的“前概念”思维困扰，教师应通过引导学生关注概念的关联，重视实验教学，采用多元化的教学方式以及开展小组合作学习等措施来改善学生的思维困扰。
初中物理“前概念”思维张改剖析与对策
初中物理“前概念”思维张改剖析与对策对于初中生来说，学习物理的过程往往需要先建立起一些基本的概念和思维方式。
由于学生对物理知识的理解能力和学习经验的不足，存在着一些“前概念”思维上的问题。
本文将从三个方面对初中物理学习中的“前概念”思维进行张改剖析，并提出相应的对策。
初中生在学习物理时常常存在着逻辑思维上的欠缺。
在学习加速度的概念时，学生可能会将加速度简单地理解为速度的变化量，而忽略了加速度的方向性。
学生可能还会将加速度与运动速度的绝对值混淆，认为加速度越大，速度也越大，这其实是一个错误的观念。
针对这一问题，教师可以采取以下对策：提前预习教材，让学生提前了解和理解一些相关的概念。
在教学中，引导学生进行思维训练，帮助他们形成正确的逻辑思维方式。
可以通过举例、做题、实验等方式让学生感受到加速度的方向性和变化规律。
及时纠正学生的错误观念，引导他们进行反思和修正。
初中生在学习物理时常常存在着想象力不足的问题。
物理学中有许多抽象的概念和现象，需要学生通过想象来理解和把握。
由于学生对物理世界的经验有限，往往无法准确地进行想象，导致对物理概念的理解模糊或错误。
面对这一问题，教师可以采取以下对策：提供具体的例子和实物来帮助学生建立起对物理概念的直观感受。
可以通过展示小车的运动轨迹来帮助学生理解匀速直线运动的概念。
引导学生利用想象力进行思考和解决问题。
可以通过提问，让学生想象一些场景或实验，帮助他们理解物理概念和原理。
鼓励学生多进行实践和实验，通过亲身体验来加深对物理概念的理解和认识。
针对这一问题，教师可以采取以下对策：引导学生在实验中进行观察、记录和分析，培养他们对实验数据的敏感性和分析能力。
在进行力的实验时，让学生观察物体的运动情况，并根据实验数据来推测力的大小和方向。
引导学生进行公式推导和运用，帮助他们理解公式背后的物理原理和关系。
鼓励学生进行思维训练和解题实践，通过多做题、多进行思考和讨论，培养他们的严谨思维习惯和方法。
初中生物理学习准备的调查和研究
初中生物理学习准备的调查和研究作者：孙立立牛颖来源：《中学物理·初中》2013年第07期初中物理教学内容主要包括与日常生活息息相关的力、热、声、光、电等知识，而学生在未系统进行初中物理学习之前，已经或多或少地对这些自然常识有了一定的认识，具有丰富的前概念.同时，小学科学课的学习也为初中物理学习和能力培养奠定了相应的基础.美国当代著名认知心理学家奥苏伯尔在他所著的《教育心理学：一种认知观》扉页上，有一句反映学生原有知识状况重要性的话：“如果我不得不把全部教育心理学简约为一条原理的话，我将会说，影响学习的最重要的因素是学生已经知道了什么，并据此进行相应的教学.”因此针对于刚刚升入初二的同学来说，了解其原有的物理知识和科学探究能力基础，做好有效合理的衔接工作，对于初中物理教学是十分必要的.1 研究方法结合初中物理和小学自然课程的教学内容以及多年初中教学经验，笔者在北京某学校的初二年级随机选择了4个平行班152名同学，在学生开始物理学习的第一节课上对学生原有的物理认知和能力储备进行了调查.这些试题内容涉及到了获取物理知识的途径，与日常生活紧密相关的力、热、声、光、电的基础知识，以及学生科学研究方法的掌握和运用情况等.2 调查结果及分析2.1 学生获取物理知识的主要途径从调查来看，刚升入初二的学生对于物理知识的认识主要来源于以下几个途径（存在交叉选择）：电视媒体、课外辅导班，网络，书籍，父母及朋友，以及生活经验等.其中最主要的三个途径分别是阅读科普书籍、收看电视节目及课外辅导班，分别占据70.8%，54.2%及36.7%的比例.另外，25.1%的同学会从家长和朋友那里获取物理知识；20.9%的同学会通过生活经验自行总结物理知识.由此可以看出：当今社会重视科学知识的普及和传播，对青少年科学素养的初步形成和培养起到了重要的作用；家长对青少年的科学素养的培养营造了良好的氛围，他们会帮助孩子挑选科普读物，讲解相应的科学知识.而另一方面，我们也可以看出，超出三分之一的同学都会在系统学习物理之前进行课外辅导班的前期培训，这也反映出由于目前教育压力和竞争过重对青少年儿童所造成了额外的学习负担.2.2 学生物理前概念的调查情况2.2.1 声学前概念初中声学部分知识比较简单，在小学科学课程中也多有涉及，与初中物理知识重叠之处较多.调查显示，89.8%的学生在未进行初中物理声学学习前都知道“声音是由物体振动产生的”，85.7%的学生知道声音的传播需要介质，55.1%的同学知道一般来说声音在固体中传播最快.另外对于音调、音色和响度等特征，同学在不涉及专有名词的前提下，能够顺利进行区分并合理归类的占70%.调查表明，大部分学生对于初中物理声现象基础知识具有较正确的前概念，这些前概念可以帮助学生顺利地完成声学知识的学习.2.2.2 热学前概念与日常生活紧密相关的热现象基础知识无外乎是物态变化.调查发现，学生对自然界物质的三种状态有初步认识，绝大部分同学知道冰、雪、霜是自然界水的固态形式，但有18.4%的同学对于霜的物态不甚了解，认为是气态或液态；12.2%的同学认为雪是液态.对于北方的学生而言，这种错误认识反映出一少部分学生对日常生活现象缺乏认真地观察和思考.调查显示，绝大多数同学对水蒸气有错误的认识，约81.6%的同学认为雾是水蒸气、73.5%的同学认为烧开水冒的“白气”是水蒸气.这种错误认识的来源，一方面由于日常生活中“白气”确实和气体从外观上十分相似，另一方面，人们在日常生活中的一些错误言论也会对学生的认识产生影响.对于自然界中的六种物态变化，绝大部分学生对于熔化、凝固和汽化有着正确的认识，其次是升华和凝华：约51%的同学知道“樟脑丸消失”是升华现象，65.3%的同学能够正确认识霜是凝华现象.错误认识最多的是对于液化现象的认识，能够正确认识雾是液化现象的只有20.4%；这主要跟学生对于白气的错误认识有关.对于热传导，学生认知良好，93.9%的同学都能够对“为什么冬天手摸到户外的金属比木头凉”的问题做出正确的解释.2.2.3 光学前概念对于光现象而言，几乎所有的学生都能说出太阳光由七种色光组成，知道红外线和紫外线.对于常见光学现象有一定的认识，其中93.9%的学生知道光在均匀介质中沿直线传播，94%的学生能说出生活中常见的反射现象，85.7%的学生知道筷子在水中弯折是光的折射造成的.感到意外的是，对于物体靠近平面镜时像的大小变化，81.6%的同学都能正确说出像的大小不变，而几年前学生对此问题的认识还很模糊.这说明，随着时间的推移，学生的认知水平也会发生相应的变化.但仍有25.5%的同学认为平面镜成像时像的大小比物体要小.学生对光现象的认识较薄弱的地方在于透镜及其使用.通过访谈发现，大部分学生都知道放大镜可以聚光，但却对透镜对光线的作用的科学表述认识不清.只有54.2%的学生能够对“凸透镜和凹透镜对光线的作用”进行正确选择.对于日常生活中的透镜，学生还有模棱两可的认识，几乎50%的学生不能够正确说出照相机、投影仪、远视镜和近视镜是由何种透镜组成的.2.2.4 力学前概念学生对运动的相对性有了一定的认识，几乎所有学生都知道速度、时间、路程之间的关系，但学生对速度的方向认识不足.学生对力的概念都有各自亲身的体验，了解产生力至少需要两个物体，但72.9%的学生认为两物体必须相互接触才能产生力的作用.大多数学生能够认识到“力的作用是相互的”，但仍有52.1%的学生认为鸡蛋和石头相碰时，鸡蛋碎了是因为鸡蛋受到的力大于石头受到的力；83.3%的学生认为，拔河比赛时甲队取胜是因为甲队的拉力大于乙队.对于力与运动的关系，学生错误前概念较多.究其原因，学生对于力学概念的了解多凭借经验.89.6%的学生认为物体运动就一定要受力，50%的学生认为踢出去的足球能继续在草地上运动是因为足球受到向前的冲力，70.8%的学生认为物体受到的力越大，物体就会运动得越快.关于惯性现象大部分学生能够举出一些实例，如“汽车刹车时不会马上停下”，“跑步跑到终点时不可能马上停下来，还要往前冲两步”等等.但对惯性大小的问题，有70%的学生认为物体的速度越快，惯性越大.对于生活中常见的摩擦力，近一半的学生能够提出合理的增大摩擦的方法，但同时也存在错误的观念，如认为增大面积可以增大摩擦力等.89.6%的学生认为摩擦力总是阻碍物体运动，50%的学生认为静止的物体没有摩擦力，运动的物体才有摩擦力. 学生对浮力也有些错误的前概念，比如54.2%的学生认为重的物体浮力小，轻的物体浮力大.对于压强的概念，93.8%的学生都知道将刀刃磨锋利能够更快地切断食物.2.2.5 电学前概念58.3%的同学知道自然界存在两种电荷.对于电路的构成，约70.8%的同学能够说出使小灯泡发光所必备的电路结构， 64.6%的学生曾经连接过几次电路，33.8%的学生从没有连接过电路.对于电路的连接方式，41.7%的同学能够大致了解电路的串并联，但缺乏对串并连电路本质的认识.很多同学认为串联电路是一个开关控制几个用电器的电路.一部分同学根据小电器中电池的连接方位来判断电路的串并联，如他们认为横向排布的电池就是并联.学生具有一定的安全用电的意识，对生活中的一些导体绝缘体有一定的辨别能力，但对于纯净水、油和石墨均有超过60%的学生对其辨认不清.对于简单的磁现象，学生知道磁铁能够吸引铁，知道磁铁能够指南北，但对于磁铁是否能够吸引其它金属类物质不甚了解.2.3 科学探究能力调查本次调查还考查了实验探究能力中提取信息进行科学归纳及实验设计能力.信息提取及归纳能力的考查题目由07年北京市中考题改编而成，其中涉及到的知识在小学课程标准中有所体现.例如，电磁铁是由铁棒上绕有线圈组成的.当线圈通电后，铁棒就可以吸引大头针，具有了磁性，小丽认为电磁铁磁性强弱跟通过线圈的电流大小和绕在铁棒上的线圈匝数（圈数）有关.她改变通过线圈的电流得到一组实验数据，如下表所示，其中A代表电流的单位.根据表中数据，请你归纳电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关，请表述具体的关系：调查结果表明只有16.7%的学生能够正确表述上述结论.大多出现的问题是不能够表述控制变量的前提，不能将“吸引大头针的个数”的实验现象有意识地转化成“电磁铁磁性强弱”的结论并加以表述.问卷中我们也就控制变量法进行了调查，约83.3%的学生都表示了解，这主要归功于初一学习生物时曾运用过控制单一变量的思想设计实验以及小学科学课程中的渗透.但在实际实验设计时，大部分学生却不具有明确的控制变量的意识.如“为了研究保温杯的隔热性能，在选择保温杯材料时，是选用泡沫塑料还是棉花效果好”的实验设计时，84%的学生没有完成或实验设计方案不合理.方案设计的主要问题在于没有想到要控制保温杯中的水的质量和初温相同，没有选择温度计进行准确测量，语言表述含混不清，思路不明确.这反映出学生进行科学实验探究能力及语言表述能力还很薄弱.3 对初中物理教学的几点启示3.1 准确把握学生的已有认知，发挥学生主观能动性，提高教学效率大多数学生具备一定的物理常识，从对学生的调查可以看出，现代社会的学生获取科技信息渠道广泛，在系统学习物理之前，绝大多数学生都具有丰富的力学、热学、声学、光学、电学等常识.教师在教学前和教学过程中应留意并收集学生已知的知识，在讲授新课时不应只根据课本内容而面面俱到，应注意根据学生情况详略得当，抓住重点，在学生不熟悉的知识点上多花精力，而对于学生已熟悉的知识，注意从不同侧面进行深层次理解和拓展，这样才能够给学生呈现“新鲜”的知识，激发并维持学生的求知欲.例如，对于学生基本熟知的声现象的内容，教学的重点就应该放在知识探究的过程上，通过创设情景，引导学生设计多样化的实验方案验证这些“已知”的结论，从中渗透多种研究问题的方法，为之后有效的科学探究奠定基础.3.2 关注学生错误的前概念，选择合适方法重点突破错误的物理前概念具有广泛性、顽固性、自发性和反复性等特点，国内外物理教育界近年来的一些研究表明：一旦学生对某些物理现象形成了错误的前概念，要想加以转变是极其困难的.研究表明，要实现概念转变必须满足下列四个条件：一是学习者现有的概念不能解释新的事件或者不能解决当前遇到的问题，从而引发认知冲突；二是学生能明白新概念的涵义，理解其意义，发现表征它的方式；三是新的概念必须被学习者认为是正确与科学的，并能够与学习者所认同的其他观念相符；四是新的概念必须是有效的，能解决学生原有概念所不能解决的问题.就是说，学生必须明确他们个人的观念或证据是不适当的或是不完整的，而科学的概念可以作为一个更具有说服力的取代物，这时概念转变才能发生.因此，在这种情况下，教师必须引发学生头脑中的认知冲突，使他们头脑中原有观念与当前现实产生无法调和的矛盾，以促使原结构的解体，并通过教师的合理讲解，使学生得到认同，从而产生认知上的顺应.初中学生的认知特点往往以感性为主，因此最有说服力的认知冲突就是学生眼前看到的事物或现象.利用直观图片、视频、实例及物理实验，让学生做到眼见为实是最有效的方法之一.例如在研究运动和力之间关系时，学生原有的“力是维持运动的原因”的错误前概念来自于学生十几年的生活经验，可谓根深蒂固.而课本上的探究实验在推理过程中，学生总是认为不受阻力是不存在的，因此难以对推论产生信服，这时如能够创造一个近似阻力消失的环境，让学生看到此时物体的运动状态几乎没有变化，则可使学生比较顺利地接受“运动的物体如果不受外力，将保持原有运动状态不变”的结论.因此，如果能在课本演示实验之后加入气垫导轨实验，由于气垫导轨装置正常工作时，滑块与轨道之间只有一层空气层，摩擦力极小，学生可以清楚地观察到滑块在气体轨道上撤消推力后滑块的运动状态几乎不变，此实验现象有力地驳斥了学生头脑中“物体的运动需要力，若不受力，物体就不会动或停止运动”的错误观念.如学校条件不允许，教师也可以通过气球和光盘等自制气垫光盘加以演示或通过视频展示.再如，学生经常会认为100 ℃的水一定沸腾，与其反复强调，不如通过演示实验将学生感觉温热的水（40 ℃）放入真空罩中，通过降低气压从而使水剧烈沸腾，通过这样前后强烈的反差对比，能够使学生对液体的沸点会随气压的改变而改变产生深刻印象，促进其概念的建立.另一方面，教师还可以将试管中的水放入水浴中加热并测量其内外温度，让学生亲眼看到被水浴包围的试管中的水虽然达到沸点，但却不能沸腾，而水浴中的水却已经沸腾.由此引发学生的认知冲突，使学生体会到沸腾的条件之一是必须持续吸热.另外，运用变式，重视反面教学，帮助学生挖掘其隐藏的错误认识也可以帮助学生纠正错误前概念.在实际教学过程中，认为只需要“正面”传授知识，学生就能接受，如果他们仍不理解，可以多讲几遍，就能达到目的的观点，实际上是过于简单、理想化了，结果往往与教师的主观愿望大相径庭.由于前概念具有内隐性，看似学生会正确的背诵大量的概念，接受了新概念，但其内在可能并没有真正完成认知的顺应过程，一旦应用概念解决具体问题时，往往还会潜意识地运用原来的错误前概念加以解释.因此，教师在教学中应该注重运用变式，并通过举反例来在使学生发现并纠正自身的错误观念.例如学生经常会认为压力就等于重力，这时教师可以运用变式，列举各种形式的压力，如通过举出水平推墙，在斜面上的物体等帮助学生纠正错误的前概念；再比如在进行力和运动概念的教学后，教师也可以让学生对一些错误的观点进行辨析，如“物体要想运动必须受力”、“物体受力运动状态一定改变”等观点，让学生通过举反例的形式帮助学生建立正确的概念.当然，我们认为学生对于概念的理解需要一个循序渐进的过程，不是一两节课就可以完全掌握，需要教师在今后的教学中不断创设问题情境，让学生在多种形式的解决问题的过程中真正完成概念的建构.3.3 鼓励学生进行科学探究，注重渗透科学研究方法调查发现，学生的科学探究能力相当薄弱，主要表现在学生对于科学方法的了解很少，缺乏科学探究意识，不知设计实验方案应该从何入手，方案设计随意性强，对于科学性和合理性考虑不足，没有明确地控制变量的意识.小学科学课着重培养学生的兴趣，对学生科学方法要求并不高，很少能给学生亲身经历较严谨的科学探究的机会.而注重科学探究却是初中物理新课程标准的重要理念之一.义务教育阶段的中学物理教育希望让学生经历基本的科学探究过程，学习科学研究方法，提高学生的科学素质.因此，无论在课堂内外，教师都应不遗余力地积极创造实验探究的机会，渗透科学研究的方法，如比较法、放大法、理想实验及控制变量法等，让学生在实验探究中不断内化科学探究思想，从而培养学生科学探究能力.同时，我们也要注意培养学生的信息提取能力及书面表达能力，让学生学会提取有用信息，学会阅读数据表格及图像，能够清楚、顺畅地表达探究过程，从多方面提高自己的科学素养.。
初中生物理概念现状调查研究报告
初中生物理概念现状调查研究报告邱斌周为了为《初中物理概念教学方法策略研究》课题研究提供依据，也为改变以往教学策略及物理课改状况，我们做了“物理学习现状调查”。
一、调查内容根据上述调查目的并考虑到满足物理教学研究的需要，在确定调查内容时没有局限于学习心理学通常侧重研究的概念体系，而是根据学生学习的全面情况，将调查扩展到我们需要了解的在学生头脑中存在的一些有关的认识和想法。
因此，本调查问卷的命题主要在两个方面覆盖20项具体内容。
第一方面是学生对物理学习的一般心态。
它包括7项内容：物理学习的动机，对物理概念重要性的认识．对自己目前物理学习状态的自我判断，对物理概念记忆自我评价，对物理课的态度以及听物理课的感觉，对物理教学与教师的期望。
第二方面是学生在下面所列出的内容上存在的具体心理：对物理概念规律学习的认识，对实验教学的认识和心态，对运用物理概念的认识，经过物理概念学习后在解题方法、学习习惯等方面所达到的水平及造成的人格倾向。
二、关于题型考虑到有些题存在题设选项可能覆盖不全学生实际状况的可能，在题型上就没有拘泥于限定选项的常规选择题模式．而采取了允许学生在题设选项后自行编号补充个人实际状况的处理方式。
出于同样的考虑，对排序题也做了类似处理。
考虑到某些内容没有必要或难于列全富有学生个性的选项，本调查设置了少量填空题。
考虑到某些内容，例如能力水平，由于只有使学生个体在尽自己能力之后才能做出较精确判断，故本调查采取了不定解题型设置具体问题，以给学生尽自己之能创造条件：同时，为了减少阅读审题的时间，又努力将这些具体问题做了一个整体连贯性的思维处理。
三、调查简况、研究方法及题目分析例举调查在全校8个班进行。
就接受调查的学生的生源成绩看，相当于一般学校的学生。
调查回收问卷共372份，有效答案268份（男119，女149）。
从有效问卷卷面取得的原始数据多于18032个，对其进行直接归纳合并得出数据500个，为对这些归纳数据进行分析，又处理各类百分统计数据60个。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
初中生物理前概念调查摘要：本研究通过访谈初一学生及中学物理教师发现:学生头脑中存在大量物理前概念;这些物理前概念的成因来自于多方面;在教学中，教师对学生的物理前概念有所认识，但是通常不能自觉地、正面地利用这些前概念开展科学概念的教学。
[关键词] 初中生前概念前科学概念错误概念一、问题的提出概念是思维的细胞，是学科知识体系的基石和核心。
正如奥苏伯尔所言:“影响学习最重要的因素是学生已经知道什么，我们应当根据学生前概念的状况去进行教学。
”在教学过程中，教师只有明确学生的前概念，才能采取有针对性的教学策略，帮助学生完善前科学概念，纠正错误概念，从而形成科学的概念。
本研究重点考察初中物理前概念比较丰富的两个知识点—“摩擦力”和“惯性”。
二、研究方法(一)被试本研究主要通过一系列的访谈来调查上述问题。
访谈对象包括:从北京两所中学随机选取的24名初一学生(其中14人来自一所普通中学，10人来自一所重点中学),5名中学物理教师(2人来自北京一所普通中学，另外3人分别来自北京二所重点中学)。
(二)研究程序本研究历时半年，具体的研究过程如下:首先，编制访谈提纲。
为了编制对中学生的访谈提纲，研究者分别对部分中学物理教师以及北京师范大学物理专业4+2教育硕士进行了预访谈，了解中学生在学习物理概念时是否会受到前概念的影响，以及常见的物理前概念及其可能的成因。
基于预访谈的成果，确定了重点考察其中前概念比较丰富且不易改变的两个知识点—“摩擦力”和“惯J性”，并编制出对中学生的访谈提纲。
其次，访谈初一学生。
研究者于2004年10月9日、12月2日分别对北京两所中学共24名初一学生进行了集体访谈。
最后，访谈中学物理教师。
依据对初一学生访谈内容的分析整理，研究者对5名中学物理教师进行了访谈。
三、研究结果与分析(一)初中生的物理前概念1.关于“摩擦力”的前概念。
访谈中，学生都能列举生活中的事例来说明什么是摩擦力及其特点。
比如学生提到:“头发和毛衣摩擦会起静电”;“钢尺在头发上擦一下能吸起纸屑”;“节日里气球在头上擦一下可贴在墙上”。
还有学生说:“走路时鞋底和地面产生摩擦，鞋底可以产生抓地力，可以防止打滑。
”有学生明确指出了摩擦力的作用:“摩擦可以生热，冬天如果手冷了，互相搓一下手可以取暖。
”还有学生认为:“摩擦力既有利也有害。
某些工业生产上增加摩擦力可以增产，交通上减少摩擦力可以使车子行驶得更快。
”当访谈者请学生对摩擦力下一个定义时，有学生说:“能让某些物体拽住另一个物体使其停止或豁附在它身上的力。
”还有学生下的定义是:“在现有的科技水平下，物体不可能绝对光滑;两个物体之间必然存在着力，就如万有引力一样。
”在回答摩擦力对物体运动有什么影响时，大多数学生表示:“我觉得摩擦力只能使物体静止，不会使它运动。
”很多学生谈到了摩擦力大小与速度的关系:“一个物体快速运动时在另一个物体上会产生更大的摩擦力。
”“速度越大，就需要更大的摩擦力让物体停下来。
”可见，学生将摩擦力，大小与物体的运动速度错误地联系起来。
但也有学生提到了摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系:“防滑的鞋底有花纹，比较粗糙，这种鞋底能够和地面产生较大的摩擦力但达到这种理解的学生为数较少。
总之，通过访谈可以发现学生对于“摩擦力”有比较丰富的前概念，其中有一些合理的成分。
2.关于“惯性”的前概念。
在访谈中，了解了初中生对于“J赓睦”的性质特点、大小、存在及其与运动关系的基本认识。
关于什么是惯性及其特点，学生都能列举出生活中的事例来说明。
如，“汽车刹车时，虽然踩了刹车，但车还会往前行驶一段，就是靠惯性。
”“物体在快速旋转时，比如电风扇在急速旋转时，不会马上停下来。
想让停下来时，它也要慢慢的才会停止。
”“跑步冲刺到终点时，不可能一下就停下来，还要再往前冲两步”等等。
当讨论惯性大小的问题时，有学生说:“过山车下坡时惯力很大，上坡时有惯力就能冲上去。
下坡的坡度越大，惯力就越大。
”对这一说法，大部分学生表示同意。
由此看来，学生不仅将物体的动能与惯性混为一谈，而且还没有真正理解“力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因”，从而错误地将惯性视为惯性力。
还有学生表示:“惯性也与高度有关。
如果在桌子上摊开一本厚书，把一杆铅笔放在上面，书越厚，笔滑下来的速度就越大，惯性就越大。
”当询问学生静止的物体是否有惯性时，有学生说:“运动起来的物体才有惯性，如果物体是静止的，就没有惯性。
”还有学生说:“比如刹车或是跑步，刚停下来时惯性还是很大，后来会慢慢变小。
但还有运动的惯性，等到停下来的时间长了，以后惯性就完全消失了。
”这一说法也得到大多学生的赞同。
可以发现，学生在惯性前概念中存在诸多错误，比如视惯性为“惯力”，将物体的惯性与物体的运动相联系，从物体是否运动来判定惯性是否存在，而且认为惯性可以消失，认为惯性的大小与物体运动的速度或是物体所在的高度有关等。
(二)物理教师对学生前概念的应对情况对于访谈所揭示的学生的物理前概念，教师表示:“看到学生的这些认识一点也不奇怪!因为在教学中经常要与它们打交道。
”至于在教学中如何处理学生的前概念，教师主要的态度和应对方式是漠然置之。
概括地说，教师虽然认识到学生存在物理前概念，但在教学中仍然将其排除在外。
在研究者介绍了前概念的相关理论，特别是前概念对科学概念学习的影响之后，教师感叹:“难J怪将刚讲过的问题稍微变化一下，看似听明白的学生就又不会了，原来是他们头脑中的错误认识还没有转变。
看来要提高物理的教学效果，不能回避学生的前概念。
”教师还提出了一些干预学生前概念的设想。
如，“可以通过一些有针对性的实验来帮助学生改变自己的前概念。
例如，在讲授惯性时，可以用这个实验:把重的秤陀和轻的笔放在同样的纸上，用同样大小的力抽出纸张;重的秤花因为质量大而不会随着纸移动，而轻的笔则很可能随纸张一起运动。
这能很直观地显示惯性大小与质量有关。
”又如，“可以在教学中使用从生活实际中录制的、有助于转变学生错误前概念的短片。
对于初中学生来说，使用生活实践中的实例来证实他们以往从生活中所获得的前概念是错误的，才能让他们信服。
”再如，“可以针对学生已有的前概念来拍摄实际的场景，彻底改变学生头脑中模棱两可的印象。
像针对学生‘摩擦力总是阻碍物体运动’的前概念，拍摄生活中走路、冰面上的车子打滑、车子在烂泥里打滑等场景，然后再进行分析说明。
”最后，物理教师们都同意，在物理教学中应当增加对前概念的教学干预。
四、讨论(一)初中生物理前概念的特点通过访谈学生和教师，本研究证实了，在正式学习科学的物理概念之前，学生头脑中已经存在大量前概念。
这些前概念既有共性，又有不同之处，表现出丰富的多样性。
具体而言，初中生的物理前概念表现出如下特点:一是复杂性。
每个学生的生活环境是不同的，不同的生活经验使学生具有不同的知识经验和思维方式，相同年龄阶段的学生对相同的物理问题有不同形式的前概念。
在访谈中，学生的回答色彩纷呈，常常令人惊讶。
二是顽固性。
前概念是学生长期生活经验的积累结果，并在生活中不断地被强化，可谓根深蒂固。
在访谈中，即使研究者提出与学生前概念相矛盾的事例后，他们仍然会寻找理由来维护自己的观点。
三是自发性。
心理学认为，个体学习概念的方式有两种:一种是从生活的体验中自发归纳出一类事物的共同属性，从而获得概念，即概念形成;另一种是在课堂学习条件下，用定义的方式直接向学习者揭示概念的关键特征，学生利用认知结构中原有的有关概念来同化新知识概念，从而掌握新概念，即概念同化。
学生的前概念是通过概念形成的方式习得。
也就是说，只要儿童有观察、感知相关生活现象的机会，他就会自发形成概念，事实上，这些自发形成的前概念并非个别儿童所独有，在物理学的发展历程中，甚至亚里士多德、伽利略等学者，也曾有过类似的错误认识。
比如将物体的惯性视为'n性力。
四是内隐性。
前概念是在学生头脑中潜移默化形成的，平时并不表现出来。
然而在学习时，这些前概念便会发生作用，并且干扰学生建立科学概念。
(二)初中生物理前概念的成因本研究还发现，学生物理前概念的成因来自于学生、教师以及教材等多方面。
1.学生方面的原因。
首先是以偏概全的思维方式。
在访谈中，研究者明显感到，学生经常是根据生活中的个别例证得出结论。
比如，很多学生认为，运动的物体才有惯性，是因为“我们在跑步时，想停下来，身体还是会往前冲”;“汽车刹车后，并不会马上停下来”。
但是，他们却忽略了生活中同样也存在表明静止物体也具有惯性的其他事例。
如汽车启动时，我们的身体会后倾。
其次是先人为主的生活经验或者说直观印象。
有研究表明，许多学生对于热、运动、力、视觉等现象的前科学概念，在很大的程度上都是来自于直观印象。
2.教师方面的原因。
首先是教师自身的错误。
本课题相关研究发现，由于缺乏很好的专业训练，教师自己也会持有一些错误概念，从而在教学中强化了学生的错误前概念。
其次，由于教师对学生的前概念漠然置之，或打击压制，没有真正触动其头脑中的前概念。
}z}所以，尽管教师讲授了科学概念，学生仍然不清楚为什么科学概念是正确的，与之矛盾的前概念不正确。
如此，他们当然不会自动放弃头脑中根深蒂固的前概念。
再次，教师讲解科学概念的方式不当，会导致学生产生错误概念。
本研究通过老师和学生的访谈了解到，概念的教学并未得到应有的重视，在教授概念时，很多教师只是把概念的定义告诉学生，并未深人分析概念所涉及的关键属性;或者列举的事例不够全面，而且通常是只有正例，没有反例。
这样的教学，容易造成学生对概念的学习不求甚解，从而产生错误概念。
3.教材方面的原因。
多数教材在呈现科学概念时，完全没有涉及学生的前概念。
同时，在介绍科学概念时，所列举的例证往往比较片面，反而会强化学生的错误认识。
比如，学生本来就倾向于认为摩擦力会阻碍物体运动，教材上虽然将摩擦力界定为“阻碍物体相对运动趋势的力”，但是列举的大多是摩擦力阻碍物体运动的例子。
其实，为了帮助学生澄清认识，在教材中更多列举、更多强调摩擦力促进物体运动的例子，才是更恰当的。
(三)本研究对概念教学的启示在多种因素作用下，学生对于物理现象形成了丰富的前概念。
但是，物理教师通常没有利用这些前概念开展教学。
由于学生没有机会充分思考和认识自己的“前概念”究竟存在哪些不合理之处，这些以生活中的鲜活体验为基础的、经常是根深蒂固的前概念就不会“自动”消失，科学概念也就难以真正建立起来。
这种情况，可以在一定程度上解释物理教学的不理想状况。
注:[1】施良方.学习论[M].北京:人民教育出版社，2000.[2]丛立新，李光蕊，于浩，尹朝莉.中学物理教师力学前概念调查报告—教师自身概念水平及对前概念理论的掌握[[J].教育研究与实验，2007 (1).作者单位:北京师范大学教育学院由卜编:100875(责任编辑陈佑清)。