中学物理中的迷思概念转变

摘 要 概念转变是物理学习的核心领域之一。本文根据概念转变的相关理论，对迷思概念转变进行了分析与探讨，提出迷思概念“重建”策略，以提高学生对物理概念的理解与掌握，最后结合弹簧应用简要进行迷思概念转变实践。

关键词 迷思概念 概念转变 教学策略

学生在进入教室之前，对于即将学习的知识已经有了一定的观点和经验（即前概念）。学生的学习必须是在前概念的基础上建立起新的观点。如果忽视学生头脑中前概念的影响，强行采用科学概念“覆盖”前概念的方式，学生学习的效果比较差。概念转变很贴切地表达了学生学习的重点是前概念的“转变”而不是被简单的“覆盖”，对概念转变进行深入的研究有着很现实的意义。

1迷思概念

根据前概念与科学概念一致性程度的不同，前概念可以分为比较正确的前概念与迷思概念，本文主要研究迷思概念的转变。

迷思概念与科学概念有很大冲突，会阻碍学生理解和掌握科学概念，对于概念的学习起很大的消极作用。迷思概念的转变与疑难问题较少的学习（如事实和技能的获得）形成对比，不能像前者一样通过大量的纯粹练习就可以完成。

2概念转变理论

若干年来，不同文化背景下的研究者们从不同的角度提出了多个概念转变理论，本文主要研究当代主流的概念转变理论。

波斯纳提出的概念转变模型认为，概念转变有两种类型，一是“同化”，对认知结构进行数量的扩充，丰富已有概念来解释新现象；二是“顺应”，改变认知结构的性质，重建原有图式以适应新刺激。顺应的条件：对原有概念的不满，新概念的可理解性、合理性、有效性。杜伊特提出了三种认知冲突：学生的预测同事实、实验相反；学生的观点与教师不一致；学生之间的不同观念的碰撞。

从上述理论可以看出，“迷思概念”转变需要“顺应”，转变的首要条件是引起学生对原有概念的不满，引发学生认知冲突。在冲突的解决中，学生需要懂得新概念的真正含义，并且看到新概念是真实、合理的，个体把它看作是处理某问题的更好的途径。

3迷思概念转变“重建”策略

教师应该首先应该了解学生的迷思概念，然后创设合适的认知冲突，在学生的认知心理上造成不平衡，激起学生的求知欲，最后对冲突进行解决，完成对迷思概念的“重建”。

3.1了解学生认知结构，明确迷思概念

打“虎”先要知“虎”，教师需要在备课前充分了解学生的迷思概念，教师只有明确了学生的迷思概念，才能做到有的放矢。知“虎”有以下几个途径：

（1） 直接与学生对话交流或间接通过概念图、调查表进行考察；

（2）与其他教师相互交流；

（3）根据教师自己的学习与教学经验进行总结。

3.2营造冲突情境，解构迷思概念

合理的认知冲突会触发学生对原有概念的不满，引起学生的学习兴趣。营造冲突有以下几种方法：

（1）利用学生迷思概念与现实实际或实验的冲突。教师创设适当的情境，学生根据自己的前概念做出自己的预测，并且只愿意相信自己的预测是正确的。随后教师将现实实际、实验结果展现在学生面前。若预测与事实结果不同，会给学生一个巨大的震撼，动摇其迷思概念的基础。

（2）利用学生间的认知冲突，引导学生相互辩论。没有教师、教材的权威性干扰，学生间有着更为平等自然的气氛。通过辩论、不同观点的碰撞，学生间的认知冲突将会表现得淋漓尽致。合作学习优于个体的学习。

3.3解决概念冲突，建构科学概念

在打破原有认知平衡，引发认知冲突之后，教师要抓住机会趁热打铁，帮助学生“重建”迷思概念，理解和掌握科学概念，建立“新平衡”。

（1） 采取变式教学。变式即在引导学生建立科学概念的过程中，不断变更所提供材料的呈现形式，使概念的本质属性保持不变而非本质属性不断变化，利用不同的情境帮助学生明辨是非，舍弃非本质属性，掌握本质属性。

（2）加强概念间比较。由于相近概念在学生认知中的相互干扰，学生很容易混淆一些相似性较强的概念，产生很多迷思概念。教师要引导学生辨析相近概念的相同点、不同点，通过比较，抓住概念的本质。

4迷思概念转变实践

迷思概念的转变过程就是认知冲突的引发及解决过程，教师在实际教学中一定要重视认知冲突的创设与解决。下面以弹簧应用为例，依据上述策略简要进行迷思概念转变实践。

如图1，弹簧两边各施加大小为5N的力，则弹簧的示数为多少？很多学生不能正确回答这个问题。

4.1了解学生迷思概念

迷思概念：如图2，学生错误且固执地认为图2中弹簧示数应为两边力代数和10N。另外，学生可以根据之前所学正确回答出图3中弹簧示数为5N。

4.2营造认知冲突，引起学生兴趣

指导学生做出关于图1的预测。组织学生相互辩论，引发学生间认知冲突。

教师指导，学生利用弹簧完成图4中的实验。实验结果表明：中间弹簧示数为5N而不是10N。实验结果与大多数学生预测产生冲突，学生产生强烈的好奇心与认知焦虑，迫不及待地想知道原因。

4.3解决概念冲突，构建科学概念

以图3中的弹簧为研究对象，进行受力分析，如图5。

发现图5与图2中的弹簧在受力上竟然是一样的！图2、3本质是一样的，图3可以简化为图2，因此图2中弹簧的示数与图3是完全一样的。完成对迷思概念的“重建”。

4.4加深理解科学概念

继续引申，图6中，求中间弹簧的示数。继续引导学生进行更高层次的概念转变。

5结束语

在科学概念的教学工作中，教师必须首先清楚了解学生相关的迷思概念，设立适当的情境，积极营造认知冲突，激发学生学习热情，在迷思概念与科学概念的碰撞中，解决认知冲突，“重建”迷思概念，建构科学概念。

参考文献

[1] [美]索耶.剑桥学习科学手册[M].教育科学出版社，2010.

[2] 吴娴，罗星凯.概念转变理论及其发展述评[J].心理科学进展，2008， 16（6）.

[3] 黄晓博.运用“认知冲突”策略转变物理“错误前概念”[J].教学月刊，2011（05）.