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如何消除物理現象錯誤經(jīng)驗產(chǎn)生的負遷移
當人們看到玻璃杯摔在堅硬的水泥地上會(huì )立即破碎,而摔在柔軟的沙灘上卻安然無(wú)恙;看到沉重的物體不易搬動(dòng),而輕小的物體則相反;聽(tīng)到在空蕩的大廳里說(shuō)話(huà)能聽(tīng)到回聲,而在放了東西的小屋子里說(shuō)話(huà)則聽(tīng)不到回聲等生活現象時(shí),往往要問(wèn)為什么,其實(shí)這里面蘊含著(zhù)豐富的物理知識�？梢�(jiàn),有些日常生活經(jīng)驗對學(xué)生掌握物理知識大有幫助。然而,一些錯誤的日常“經(jīng)驗”卻給物理知識的學(xué)習帶來(lái)一定的障礙,筆者在此談?wù)勅绾蜗e誤的經(jīng)驗產(chǎn)生負遷移對物理知識的學(xué)習產(chǎn)生的障礙。
一、錯誤的“經(jīng)驗”帶來(lái)的學(xué)習障礙
生活經(jīng)驗往往是學(xué)生在學(xué)習物理前所形成的一些經(jīng)驗性概念,由于中學(xué)生的知識面較窄,經(jīng)驗有限,因此考慮問(wèn)題難免帶有片面性,容易被表面現象迷惑,學(xué)生形成一些錯誤的生活“經(jīng)驗”是不可避免的。這些“經(jīng)驗”可分為積極與消極兩種,積極的經(jīng)驗在學(xué)生學(xué)習過(guò)程中可產(chǎn)生正遷移,而消極經(jīng)驗則產(chǎn)生負遷移。學(xué)生自以為是的那些片面性經(jīng)驗往往使學(xué)生對物體的認識產(chǎn)生錯覺(jué),致使一些錯誤“經(jīng)驗”在腦子里根深蒂固。這些“經(jīng)驗”對物理知識的掌握不但沒(méi)有幫助,反而是學(xué)生掌握物理知識的障礙。
比如“原子結構論”,學(xué)生在掌握這一知識之前毫無(wú)感性經(jīng)驗,但是通過(guò)教師生動(dòng)有趣的講解,以及Flash動(dòng)畫(huà)效果,完全能夠掌握這一知識,盡管這些理論非常抽象。學(xué)習“力的作用是相互的”這一知識時(shí),學(xué)生對“作用力”和“反作用力”有一定的感性經(jīng)驗,但是這些感性經(jīng)驗中有些是片面的,也就是說(shuō)感性經(jīng)驗中有些是錯誤的“經(jīng)驗”。如“只有人或者動(dòng)物、機器等物體才能施力,而且施力是單方面的”;“打人者和被打者一個(gè)是單純施力者,一個(gè)是單純受力者”;“雞蛋碰石頭,雞蛋破了,石頭安然無(wú)恙,所以雞蛋受力大,而石頭受力小”。又如學(xué)習“力與物體的運動(dòng)”時(shí),學(xué)生認為力是維持物體運動(dòng)的必需條件,必須有力作用在物體上,物體才會(huì )運動(dòng),否則物體就會(huì )停下來(lái);馬拉車(chē)前進(jìn)是馬拉車(chē)的力大于車(chē)拉馬的力。再如,物體做自由落體運動(dòng)從同一高度豎直落下時(shí),不同的物體不可能同時(shí)落地;太陽(yáng)曝曬下的木塊的溫度不如在同樣情況下的金屬的溫度高,等等。這些先入為主的錯誤“經(jīng)驗”使學(xué)生對“力的知識”感到困惑。
在教學(xué)中,教師不但要告訴學(xué)生正確的結論,還要想辦法糾正學(xué)生的錯誤觀(guān)點(diǎn),這無(wú)疑增加了教學(xué)的難度。并且每個(gè)人對事物的感受不同,所以對同一事物的認識可能產(chǎn)生不同的錯誤。物理教師在教學(xué)中應該如何幫助學(xué)生從錯誤的“經(jīng)驗”中走出來(lái),正確地認識物理現象的本質(zhì)呢?
二、走出錯誤“經(jīng)驗”的迷霧,正確認識物理現象的本質(zhì)
1.從物理概念和規律入手,引導學(xué)生糾正錯誤概念。
教師在備課時(shí)要充分估計學(xué)生可能存在的錯誤“經(jīng)驗”,做到心中有數,注重弄清和真正掌握物理概念和規律,并把它們作為解釋物理現象的依據,這樣就可有效地糾正學(xué)生的錯誤“經(jīng)驗”。當教師在教學(xué)中幫助學(xué)生得出正確結論后不妨將錯誤認識也提出來(lái),引起學(xué)生的注意,讓學(xué)生自動(dòng)摒除錯誤“經(jīng)驗”。
如:講到“二力平衡”問(wèn)題時(shí),讓學(xué)生回想“作用力與反作用力”,這樣能使學(xué)生意識到“作用力與反作用力是一對平衡力”是錯誤的。在講“自由落體”一節中, 學(xué)生對“任何物體做自由落體運動(dòng)從同一高度豎直落下時(shí),不同的物體將同時(shí)落地”覺(jué)得很難理解,所以教學(xué)中應強調“自由落體運動(dòng)”是指在只受重力作用下的豎直下落運動(dòng),但在實(shí)驗中,不可避免地受到空氣等阻力影響,結果當然不會(huì )完美。從而使學(xué)生建立“密度和重力都不相同的物體在空氣中,從同一高度落下,快慢幾乎一樣”的概念,在此基礎上再對自由落體運動(dòng)加以分析、研究。這樣,就很容易使讓學(xué)生消除模糊不清、似是而非的疑惑的感覺(jué),從而使概念變得清晰明朗化,就可以大大提高學(xué)生的課堂學(xué)習效率。
2.加強實(shí)物演示,豐富感性認識,消除“經(jīng)驗”,確立正確概念。
做演示實(shí)驗能在教學(xué)過(guò)程中給學(xué)生提供觀(guān)察物理現象的特定條件,使學(xué)生在頭腦中建立正確的物理概念。同時(shí),中學(xué)生的抽象思維在很大程度上屬于經(jīng)驗型,需要感性經(jīng)驗支持。因此在教學(xué)中,教師應在了解學(xué)生實(shí)際的基礎上,充分利用一切可以利用的實(shí)驗條件為學(xué)生演示或者引導學(xué)生自己動(dòng)手演示一些現象,通過(guò)實(shí)物演示消除頭腦中的錯誤概念。其實(shí),許多概念性的知識并不需要多精密的實(shí)驗儀器就能說(shuō)明問(wèn)題,有時(shí)候僅僅需要一面鏡子、一只杯子、一瓶水或者一個(gè)小鋼球等。
比如,在“大氣壓”一節教學(xué)中,教師可以準備一杯水和一張硬紙片,演示前先向學(xué)生提問(wèn):用硬紙片蓋住杯口倒過(guò)來(lái),紙片會(huì )掉下來(lái)、水會(huì )流出來(lái)嗎?部分學(xué)生根據日常積累的錯誤“經(jīng)驗”,肯定會(huì )回答:紙片會(huì )掉下來(lái),水會(huì )流出來(lái)。演示的實(shí)驗結果馬上會(huì )糾正學(xué)生在認識上的錯誤,并能避免這種錯誤在以后的學(xué)習中延伸。
又如,講“熱學(xué)”時(shí),教師提問(wèn):夏天天氣悶熱,怎樣做會(huì )覺(jué)得涼快些?學(xué)生會(huì )回答:打開(kāi)電扇。教師問(wèn):為什么?學(xué)生回答:因為電扇吹的是涼風(fēng)。其實(shí)教師可以拿出兩個(gè)溫度計,分別放在電扇正吹著(zhù)的地方和吹不到的地方,過(guò)幾分鐘后,看這兩個(gè)溫度計的示數竟然一樣。這時(shí)教師問(wèn):涼風(fēng)為什么沒(méi)使風(fēng)扇吹著(zhù)的溫度計的示數變低?緊接著(zhù)在這只溫度計的液泡上裹上一團濕棉花,再讓風(fēng)扇對著(zhù)它吹,會(huì )發(fā)現,溫度計的示數明顯下降。學(xué)生馬上明白了:人身體出了汗,電扇使空氣流動(dòng), 加速了蒸發(fā),而蒸發(fā)時(shí),汗液從人體吸熱,所以才覺(jué)得涼快。
3.分析錯誤根源,讓學(xué)生甄別正誤。
如:物體溫度降低,它的熱量就減少;物體的吸收熱量,它的溫度就一定升高;兩物體溫度相同,內能就一定相等;物體溫度升高,其內能就一定增加……這些似是而非的觀(guān)點(diǎn)使學(xué)生積極地展開(kāi)思維活動(dòng),探明其中正確的物理過(guò)程,從而對正確的觀(guān)點(diǎn)印象深刻,對錯誤的看法也能知其錯誤的真正原因。
總之,這些錯誤的“經(jīng)驗”對物理概念的正確形成非常不利,它們導致正確的科學(xué)概念不容易在學(xué)生的頭腦中建立起來(lái),造成了物理課堂教學(xué)效率的低下。錯誤的“經(jīng)驗”是學(xué)生掌握物理知識的障礙,幫助他們克服障礙,是提高教學(xué)質(zhì)量所必需的步驟,也是每個(gè)物理老師的職責所在。
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