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中学物理教学中前概念的转变
【摘要】学生在学习物理课程之前头脑里并不是一片空白，通过日常生活的各种渠道和自身的实践，学生对于世界已经有了一定的认识，形成了前概念。前概念分为朴素概念和迷思概念，本文将分别对这两类概念的科学转变进行研究。
【关键词】中学物理教学；前概念；概念转化

学生在进入课堂学习之前，并非对所学知识一无所知。他们通过与周围世界的接触，对于这个世界已经有了自己的看法，我们将这类认识、看法称之为前概念。前概念具有很强的稳定性，在教学中教师如果简单地使用科学概念去覆盖学生的前概念，那么教学效果将难以令人满意。在这个过程中，不仅仅是用物理科学概念取代学生的原有概念，而且是两者之间不断协调和平衡，从而让学生接纳并理解掌握物理科学概念。学生概念的学习的重点在于转变而不是简单的获得，简单的灌输式教学是不能达到的。
前概念与概念转变理论
（一）前概念
1.学生在走进教室前对即将学习的科学知识不是一无所知的。我们把学习者在接受正式的科学教育之前，在日常生活中按照自己的习惯、经验、思维方式而获得的一些感性印象、积累的一些缺乏概括性和科学性的经验，称之为“前科学概念”，简称“前概念”。
2.学生形成的前科学概念由来已久、根深蒂固，当这些前概念与科学概念的含义基本一致时，我们将之称为“朴素概念”。朴素概念只是缺乏严谨、科学的表述，它可以作为学生学习科学概念的积极“生长点”。教师可以利用学生的朴素概念，积极进行有意义教学。
3.而另一部分与科学概念有较大冲突、甚至相悖的前概念，我们称之为“迷思概念”。迷思概念会阻碍学生理解和掌握科学概念，干扰学生后继学习的概念，对于概念的学习起较大的消极作用。迷思概念具有广泛性、自发性、顽固性、隐蔽性、消极性。教师应认真研究转变学生迷思概念的策略，并认真加以实施。
（二）概念转变的理论依据
1.皮亚杰认为学生是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展。学生与环境的相互作用涉及两个基本过程：“同化”与“顺应”。同化是指学习个体对刺激输入的过滤或改变过程。也就是说个体在感受刺激时，把它们纳入头脑中原由的图式之内，使其成为自身的一部分。顺应是指学习者调节自己的内部结构以适应特定刺激情境的过程。当学习者遇到不能用原有图式来同化新的刺激时，便要对原有图式加以修改或重建，以适应环境。同化是认知结构数量的扩充(图式扩充)，而顺应则是认知结构性质的改变(图式改变)。
2.杜伊特根据建构主义思想，将概念转变学习分为连续途径和不连续途径。连续途径不需要重建科学概念结构，它只是在原有概念基础上的扩展或重新解释。不连续途径的显著特点是学生已有的概念与科学概念是完全不同的。在不连续途径中，认知冲突策略起关键作用。认知冲突主要有以下三种：首先，认知冲突产生于学生的预测同其经验结果相反时；其次，认知冲突产生于学生的观点与教师不一致时；再次，认知冲突产生于学生之间的不同观念的碰撞中。
3.奥苏贝尔根据学习材料与学习者认知结构中已有知识的关系，将学习分为机械学习和有意义学习。奥苏贝尔认为有意义学习指符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当概念间建立非人为的、实质性联系的过程。建立在同化机制上的有意义学习能使学生获得真正的知识，这种知识是有心理意义的，它融进了学生的知识结构。
4.1982年，波斯纳等提出了著名的概念转变模型（conceptualchangemodel，简称CCM)，概念要发生顺应需要满足四个条件：（1）对现有概念的不满。个体面对原来的概念所无法解释的事实，从而引发认知冲突，这可以有效地导致对原有概念的不满。（2）新概念的可理解性。学习者需懂得新概念的真正含义，而不仅仅是字面的理解，他需要把各片段联系起来，建立整体一致的表征。（3）新概念的合理性。个体需要看到新概念是合理的，而这需要新概念与个体所接受的其它概念、信念相互一致，而不是相互冲突，它们可以一起被重新整合。个体需要相信新概念是真实的。（4）新概念的有效性（fruitfulness）。个体应看到新概念对自己的价值，个体把它看作是解释某问题的更好的途径。认知冲突就是在学生的认知心理上造成差异与不平衡。一旦引发这种认知冲突，就会引起学生认知结构上的不平衡，就能激起学生的求好奇心和强烈的求知欲，促使学生进行认知结构的同化与顺应。所以，概念转变的过程就是认知冲突的引发及其解决的过程。
5.概念转变指个体原有的某种知识经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生的重大改变。概念的变化有两种可能：一种可称为“丰富”（图式的“同化”，奥苏贝尔的有意义学习）即新知识的纳入补充了现有知识，通过积累的方式使这些知识发生变化。在这种情况下，新知识与原有知识之间基本是一致的。另一种情况可以称为“修订”（图式的“顺应”，波斯纳的概念转变模型