用实验干预学生前概念的教学探讨——以“物体的浮与沉”教学为案例，本文主要内容关键词为：生前论文,物体论文,概念论文,案例论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、问题的提出 在学习物理之前，中学生对日常生活中所感知的现象和长期的经验积累，已形成了一些对多种物理现象的认识及看法，这就是前概念。即使有些问题他们从没有触及过，但是一旦新问题出现在他们面前时，学生往往会基于现象和经验，依据他们的认知能力，对新问题给以理解或解释。前概念与新知识之间有着合理的延伸或相似，然而前概念与科学概念并不相一致，往往有矛盾和差异。用实验干预学生前概念，呈现前概念与新知识之间的差异，寻找证据来理解新知识，帮助学生从错误的前概念转化到正确的科学概念。这种方式既符合物理学科教学的需要，也符合初中生认知的心理特点。 本文以苏科版物理教材初二年级下册第10章第5节“物体的浮与沉”为案例，阐述利用实验的方式来发现、评价、突破前概念，进而达成新知识的教学设计及其实施。 二、用贴近生活的实验，呈现学生的前概念 学生的前概念是一种个体特定的认知图式，往往具有隐蔽性。若用灌输式的教学，教给学生正确的知识，在不产生认识冲突的情况下，学生认识不到自己存在着错误的前概念，因而难以顺利地产生正确的认识并形成科学的认知体系。 在教学中通过有效的途径促进学生自主鉴别错误的前概念，明确这些概念是自己主观的认识，这对于提高学生的学习兴趣，实现教学目标是具有重要意义的。由于这些前概念来源于生活现象或以往的经验，教师设计贴近生活且具有针对性的实验活动，通过指导学生观察、分析现象，诱导学生发现自己错误的前概念，就更容易引起他们的共鸣。 例如在“物体的浮与沉”的教学设计中，教师精选两种石块，其中一块体积大的为凝灰岩，另一块体积小的为普通的鹅卵石。将两石块完全浸没于水中，请学生猜想放手后石块的运动情况。学生凭借生活经验，往往猜测两石块都会下沉。通过实验观察，学生发现体积大的石块（凝灰岩）浮起来了，而体积小的石块（鹅卵石）沉下去了。 这时教师进行初步引导，提出问题，要求学生根据所学内容来解释体积大的石块为何上浮。学生回答：根据阿基米德原理，体积大的石块（凝灰岩）排开液体的体积更多，受到的浮力更大，所以体积大的石块会上浮。于是，学生们达成了第1个认识：浮力大的物体会上浮。教师再取出两个石块，请学生比较其所受的重力，有学生用两手掂分量发现体积小的鹅卵石更重。教师又提出问题：鹅卵石为何会下沉？学生回答：鹅卵石所受的重力大，所以下沉。学生们达成了第2个认识：重力大的物体会下沉。这样，潜藏在学生头脑中的前概念通过实验的演示，就被呈现出来了。 教师再演示：取出铅球和木块（铅球体积大，木块体积小），浸没于水中释放，发现体积大的铅球下沉，这可以说明：所受浮力大的物体不一定上浮。当取出小铁球和木块（小铁球质量小，木块质量大），放在天平两端时，发现木块所受的重力大，但当浸没于水中释放，发现所受重力大的木块却浮了起来。这样便可帮助学生获得认识：所受重力大的物体不一定下沉。由此可知，物体的浮沉不仅仅由浮力决定，也不仅仅由重力决定。 三、用层层递进的实验，引导学生逐步完善概念 前概念具有自发性，是学生凭自己的感性经验构建的认识。如何让学生逐步找出学习新知识的正确方向？对于如何让学生认识到前概念产生的原因，仅仅凭借教师的讲解是缺少说服力的。 笔者认为：来源于生活的实验素材、简洁明了的问题驱动，能够指引学生思考的正确方向；分组实验、协作交流，能提升学生学习的兴趣，降低他们思考的难度，从而进一步引导学生自己修正其前概念。 例如在“物体的浮与沉”的教学设计中，教师利用生活器材：苹果、颜料管（将小号的水粉或水彩颜料管挤出颜料）、塑料瓶（装沙）、气球、橡皮泥等生活器材，引导学生探究它们浸没于水中释放后的运动情况。 在学生进行猜测和思考的基础上，教师给出探究任务：怎样使下沉的物体上浮？怎样使漂浮的物体下沉？教师在板书汇总学生所用的方法后，启发学生从受力分析的角度来思考这些方法中改变了什么因素，才发生了浮沉现象的改变（如图1所示）。进而得出结论：物体的浮沉是由物体所受的重力和浮力共同决定的。
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