建构主义理念下中学物理相异构想的研究成果展示.docx

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建构主义理念下中学物理相异构想的研究成果展示

建构主义理念下中学物理“相异构想”

的研究成果展示

“相异构想”这一项调查和研究，很早在西方国家被研究，并进行许多调查和实践，使西方国家教育思想和教学方法产生了巨大的变革。

而在我国，更刻不容缓地去追讨这方面的教学方法。

在我们教学活动中，对于某个科学概念或观点，学生的相异构想存在着一些普通的、共同的模式。

如果我们能广泛地了解学生形形式式的相异构想，从中找到一些带规律性的东西，分析形成学生相异构想的原因，发现学生中存在的错误或模糊的观点以及非科学的思维方式，就能使教学有的放矢。

在课堂上，教师可以设计出带有迷惑性的问题，以些发现学生的错误观点和共同的思维模式，然后通过实验演示、讨论交流，讲解阐述等一系列教学活动，在学生头脑中引发新概念与原有概念、科学的思维方式和非科学的思维方式之间的矛盾和冲突，最后形成新的科学观点，概念和思维方式。

（一）相异构想研究与物理的意义和价值

奥苏贝尔认为有意义学习是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建立非人为的、实质性联系的过程。

物理有意义学习的目的就是使学生在学习物理的过程中建立这样的联系。

有意义学习是科学的、生动活泼的、积极思维的、高质高效的学习。

我们的教学最终必须落实到学生的有意义学习上，检验物理学习成果，实际的标准就在于看它是否使学生产生了有意义的学习。

物理与生活的联系十分密切，学生在以往的生活学习中已经对一些物理现象有过感性的认识和经验的习得，然而学生的知识结构和思维方式往往与科学的概念和思维方式相互混杂甚至大相径庭，这就使得各种偏离科学概念的相异构想植生于学生的脑海之中，这种学生由感性认识得出的偏离科学现象本质和科学概念的理解与想法在教育学上称之为相异构想。

由于每个学生个体是不同的，也就是说每个学生的相异性构想会五花八门，而正确的答案只有一个，又由于同一种相异构想在不同的学生中往往具有普遍性，因此，研究物理相异构想对于达成物理有意义学习十分必要。

实现物理的有意义学习前提是要能够了解学生相异构想的情况和形成原因，揭示学生原有的观念和思维方式，这就要求我们老师在日常教学过程中要了解和研究他们的原有观念和思维方式，也要了解和研究他们在学习新知识过程中会产生什么样的影响以及障碍。

在实际的教学过程中我们发现了很多异性构想，例如：

有的学生认为在离电源近的地方电流大，而离电源远的地方电流则小；有的学生认为电阻与电压有关，也与电流有关；有的学生认为太阳光是单色光；有的学生认为平面镜成像是近大远小等等。

探究学生的相异构想与物理有意义学习是一项十分艰巨的、长期的、复杂的系统工程，需要我们广大教师做出更多的努力，唯有做好这项工作才能使学生更有效的进行有意义学习，更有效的学习好物理这门学科。

（2）基本观点和重要依据

学生的“相异构想”是极其顽固的，他们需要时间来了解自己的“相异构想”，需要时间来考虑可供选择和接受的观点，必须通过一定的活动和过程来调节矛盾和冲突，接受新的观点。

1.了解学生的相异构想——实现相异构想转变的前提

教师首先应该在态度上关注学生学习物理概念之前存在的相异构想，从而了解学生头脑中存在的相异构想。

了解学生相异构想的方法很多，例如，可以用师生谈话法、问卷调查法、测验法及概念图等深入了解学生大脑中相异构想的存在情况。

教师应综合各种方法全面把握学生的相异构想、，在教学中做到有的放矢。

例如，学习力学之前，教师可以与学生谈话，或编制相关的诊断性题目来了解学生头脑中对力的概念、重心的位置等还可以通过模型、幻灯和录像等手段丰富学生的感性认识，为相异构想的转变打好基础。

2、促进学生概念知识的重构——实现相异构想转变的关键

从心理机制上看，学生相异构想的转变主要有两种，即同化和顺应。

同化指个体利用认知结构中原有的概念，以定义方式直接揭示概念的关键特征，以习惯的语言符号掌握概念。

把新学习的概念和规律整合到原有认知结构的模式之中，认知结构得到丰富和扩展但其总的模式不发生根本的变化。

顺应指认知结构的更新或重建，学生学习一些从未接触过的新概念时，以概念同化的方式不能实现对概念的理解而需采用理解概念的新形式。

新学习的概念规律已不能为原有认知结构的模式所容纳，需要改变原有模式或另建新的模式。

对于相异构想的转变，学生只有通过同化和顺应从而实现原有的错误概念向物理概念转变。

3.选择适宜的教学方法——实现相异构想转变的桥梁

教学方法的选择对于转变学生的相异构想非常重要。

对于不同类型的相异构想教师应采取不同的教学方法，归纳起来有以下五种：

（1）情景教学。

教师设置一些问题情景，学生通过响应教师设置的情景来改变自己的想法，从而完成错误概念的转变。

（2）类比教学。

类比是一种思维方式，也是识别不同概念的共同点的过程，很多研究者已经应用这种方法对学生进行概念转变教学，并且取得了很好的效果。

例如学习电阻定律时，学生认为电阻和电压成正比，与电流成反比。

这时教师在通过实验验证的同时让学生联想初中密度概念的学习，对这两种概念进行类比，学生就会认识到电阻也是物质的一种本质属性，有助于相异构想的转变。

（3）变式和典型例证。

概念变式是指对同一个概念从所有维度进行分析，揭示不同的描述方式间的内在联系，学生从本质上认识所学概念，避免对概念的孤立、机械的记忆。

变式可提供大量包含某一物理概念的不同事例，包括正面的和反面的例子，如压力、拉力、支持力等都是“弹力”这个概念的肯定例证，重力、摩擦力是“弹力”的否定例证。

通过对概念的足够数量的不同变式的彻底认识，使学生能形成正确的概括，有助于相异构想的转变。

（4）合作学习。

学生之间的相互交流对于学习具有积极的促进作用，小组合作是一种非常有益的教学形式。

在小组合作教学中，每位同学都在建构自己对某一知识的理解，都是积极的参与者，群体平等的气氛最适宜思考各种可能最荒诞的观念，把这些从不同侧面提出的数量众多的相异构想加以修正，形成物理概念，这种新概念可以揭露错误前概念的片面性。

合作学习还可使每个学生受到热情的感染，每个学生都想胜人一筹，他们竞争越激烈，就越有助于全面了解错误前概念的途径，促使其向物理概念的转化。

（5）探究式教学。

教师可以设计教学方案让学生自己对问题提出猜想并动手进行探究来获得物理概念，转变相异构想，例如，学生可以对轻重不同的物体在水中的情况探究，观察它们在水中的变化，以此来纠正重的物体下沉轻的物体上浮的片面认识。

4、加强思维方法训练——实现相异构想转变的必然步骤

在相异构想转变教学中、若只向学生提供概念转变的感性材料、而不让学生参与思维加工活动，掌握建立物理概念的思维方法，尽管教师的概念转变的教学方法很好，但对学生来说，表面联系和本质联系、感性认识和理性认识、生活经验和物理概念仍然处于“分离状态”，对物理概念的认识只是肤浅的、片面的，在解决实际问题时还会出现错误。

因此，要使学生真正发生概念转变，就必须使学生在获得必要的感性认识的基础上，按照物理概念建构的思维过程，运用各种思维方法，对感性材料进行加工，建构起物理概念，从而转变相异构想。

5.强化概念的运用——实现相异构想转变的升华

学生刚刚发生概念转变后，物理概念和相异构想并存在脑海中，学生一次性理解物理概念是不符合认知规律的。

学生要彻底转变相异构想，还要在经过教师帮助转变以后，灵活运用物理概念，达到对概念的深化和活化，相异构想才能真正发生转变。

例如，学过“密度”这一概念后，可以向学生提问：

质量是1Kg的铁球，切去500g,其密度是否变化？

或许学生回答：

因为质量减少一半，密度也就减少一半。

这时学生头脑中相异构想和物理概念还是并存的，需要对学生在密度概念上进行强化训练，使学生能够灵活应用密度概念解决相关题，这样学生的相异构想才能较完整地转变。

（3）建构主义研究的主要结论和策略

通过实施建构主义理念下中学物理相异构想的研究。

（1）、促进了学生学习能力的提高。

在课堂内外，学生的学习方式得到了转变，学生有了较强的相异构想意识和实践能力，逐渐地对相异构想实现了转变。

并自觉地把所学习的知识与现实中的事物建立起联系。

通过全体九年级物理老师共同努力，在2015年度初中升高中考试中，物理成绩获得全县所有初中排名第一。

（2）、提升了教师的专业素养，带动了课堂教学的优化。

在课题研究实践中，教师努力将先进的教育思想内化为自己的教育教学理念，转变为自己的教育行为，升华为自己的教育教学特色。

学生在课堂学习时，充分发挥自己的特长，积极地走向课外，走向社会进行实践，最大限度地开发、挖掘学生的潜在创造力。

在促进学生发展的同时，教师自身的素养也同样得到了发展。

其中有两名年轻教师评为市级教学能手。

通过两年多的课题研究，课题组各成员的教学理念和教学方法得到了更新，教学水平和教学能力得到了提高，可以说教师与课题研究共同成长。

学生的学习兴趣、学习方法、学习成绩得到了较大提高。

通过调查问卷和对学生进行访谈，从学生的第一印象中了解到了学生对于光学部分的相异构想，认识到了一些学生在正式上物理课前的一些错误的概念和想法。

比如说：

学生认为光在他们的眼睛里，还有的认为光在实物上;还有的学生认为影子是由黑光组成的；光年是时间单位，更有学生认为，在一个平面镜的后面放上一块木头，则自己就不能在镜子中成像了，光的反射定律，表达成；入射角等于反射角。

光线等同于实际的光。

很多光学问题学生在没有正式接受物理的学习前有很多错误的认识，比如说；在力学学习过程中，有很多学生认为:

推水平桌子，未推动，推力小于摩擦力。

体重不同的人爬杆，受到的摩擦力相同。

物体接触面越大，所受摩擦力越大。

对此，我们特制订了调查问卷，对学生进行详细的调查和了解，以此来获得第一手的研究材料。

通过真正学习物理后，学生很多错误的想法通过实验一一攻破，在实验中所获得的知识能加深学生的印象，还有在学习物理学中，通过学生实验、演示实验、小实验让学生在玩中学，攻破了学生最初的“相异构想”。

这样，物理知识很轻松又很容易的让学生掌握，对学生纠错又进行的愉快。

学生建构知识的基本方式是同化和顺应。

当新的知识与其原有的知识结构和思维方式相符时，就被同化、吸收并储存，否则就会被排斥或经“修正”、“重组”后再吸收。

相异构想从产生的途径上既包括在接受科学教育之前，学生根据日常生活经验，在与自然和社会环境相互作用的过程中形成的，又包括在接受科学教育之后，在教学情境中形成的。

例如，静止在地面上的物体是不受力的；足球在地面上滚动是受到了惯性力的作用；在学过电流概念后认为电流从电源正极出发流向负极，故离正极近的地方电流大，离电源远的地方电流小。

为了进一步了解学生的相异性构想情况，我们采取书面问卷，座谈，以及两者结合运用的方式，通过设置问题引导学生表达出自己的看法。

然后，对学生们的相异构想的情况进行归类与分析讨论，找出相异构想产生的原因，从而帮助我们在教学中设计出科学的教学策略。

①、转变相异构想的有效教学策略之一是，教师在教学过程中要创设能引起学生产生认知冲突的教学情境，用他们不能解决的“冲突”动摇他们的相异构想，使他们感到必须修正原来的错误观念或模糊认识，从而指导他们进行认知顺应，形成与科学观念一致的新概念。

教师在设置能引起学生产生认知冲突的教学情境后，应诱导学生充分暴露相异构想。

可组织学生讨论，乃至争论，并要运用延迟评价的原则，即待所有学生的观点都充分展示后，再揭示矛盾，以免相异构想暴露不完全，解决不彻底。

②、转变相异构想的有效教学策略之二是引用实验增加学生的感性经验，实验是纠正相异构想的关键。

教学实践证明，增加让学生自己动手做实验的机会，通过实验为学生提供必要的感性材料，可促进学生自主解除相异构想，达到事半功倍的教学效果。

③、转变相异构想的有效教学策略之三是要用科学的思维方法指导学生认知顺应。

按照建构主义的观点，学生实现相异构想向科学概念转变的主要机制是顺应。

当学生放弃原有概念，在什么情况下会主动建构与科学概念一致的新概念呢？

只有在学生认为新概念的建立是明智的、合理的，并且新概念比旧概念包含更本质的内容，学生才能完全接受新概念，实现相异构想向科学概念的自觉转化。

这时，教师应以分析、比较、归纳、推理等科学的思维方法指导学生自主建立新概念，让学生感知新概念可靠的科学基础，认知顺应才能顺利进行。

例如，在学习“电场”一章时，学生常常力图维持“一切物质都由分子或原子构成”的认知结构，不能把对物质的认识扩展到“场”这种特殊物质，而无法形成“场”的观念。

通过力学的学习，学生已经习惯于机械叠加的方法和机械的确定性，在学习“分子动理论”时，往往会混淆宏观概念与微观概念的界线，用描述宏观现象的术语来表述微观过程，把宏观当成微观的机械总和，机械地用微观分析解释宏观现象，产生许多相异构想。

对这种由观念障碍引起的相异构想，在纠正策略上，科学观念、思维方法上的指导就显得尤为重要。

④、转变相异构想的有效教学策略之四是必须以基础性为前提发挥学生主动性的作用，以主动性为指导发挥学生基础性的作用，这样，学生才能既学得主动，又学得扎实。

实践证明，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，是自己的知识，学生可以自由提取，灵活运用，这种知识有机地镶嵌进学生业已形成的认知序列之中，使学生的认知结构像滚雪球似地不断组织和重新组织。

（四）、主要成果与影响

我们实践中可以体会到学生在学习物理知识时，经带会对新概念、新观点误解，因此在物理教学中，更使学生迅速而准确地掌握好新的物理知识，我们教师应努力做到：

（1）了解学生原有的知识和思维方式。

（2）设计针对性的问题，通过提问与讨论，让学生有机会充分表述自己的思想或见解。

（3）如果学生的见解是正确的，就要给予充分肯定和鼓励，如果学生的见解是不正确的，就要提供事实或推理说明，使学生真正认识到自己的错误之所在。

（4）提供学生应用新知识的机会。

（5）增加学生自己动手做实验的机会，适当增加演示实验。

总之，在我们教学过程中，要注意与及早发现学生对知识的相异构想，并进行分辨之，否则会带来让学生学习物理越学越糊涂，越学越不懂，结合日常例子却事事相违背。

因此可见“相异构想”教学对增强物理教学的针对性和实效性具有十分重要的意义，它与我国传统的启发式教学具有异曲同工之效，是一种值得借鉴的教法。

喀左县第二初级中学

物理课题组

李景