【摘要】前概念是指学习者依据现有的生活及学习经验，通过对比与归纳的方式，总结出将要学习或接触的知识及事物本身非本质性方面的认知。对于高中物理教学而言，部分正确前概念的存在能够帮助学生提高学习效率；部分错误前概念的存在会对引领学生走入学习的困境，干扰其物理规律的把握及概念框架的建立。因此，如何在高中物理教学中转化前概念，改造或重构学生的物理认知结构，是当前高中物理教师亟须解决的一项重要课题。

【关键词】前概念；高中教育；物理教学；策略研究

处于高中阶段的学生已具备较为完备的认知思维结构，能够透过生活中的物理现象对其概念产生初步的认知，在学生的头脑中产生了大量可调配地前概念，，具有促进物理概念及规律建立的作用。但在接触与学习较为抽象地物理知识时，学生无法凭借已有的认知结构，将集中于自身周围的宏观物理现象与微观层面的抽象概念相联系，因而往往会对此类知识产生片面的错误认知。

一、创设生活化教学情境，利用认知冲突打破原有认知结构

高中物理教师在创设教学情境以转化抽象性理论知识时，应从学生脑海中已生成的前概念着手，为其制造感性认知与前概念的矛盾冲突，使学生在情境中察觉到自身原有的错误观念，从而能够自觉地进行反思而打破原有的认知平衡，用正确的物理认知替换原有的错误观念，并完成新认知体系的架构。

例如，在人教版高中物理必修一第二章第四节“自由落体运动”的教学时，运用电子白板中的虚拟实验室为学生岩石真空落体实验，在演示以前，让学生猜想这样一个问题：如若一片羽毛和一块铁片在密闭的真空环境中同时下落，请问是羽毛先落地还是铁片先落地？由于学生已凭借重力、速度及加速度、匀变速直线运动等知识总结出了：重力越大的物体在落体过程中的运动速度越快这一前概念，因此，在为学生演示实验的过程中，学生便能够发现实验结果与自己原有的认知观念是相悖的，从而能够对真空环境下与非真空环境下物体的落体运动速度存在差别现象的原因产生疑问，进而自发地对自由落体运动的规律及发生条件展开探究，完成自由落体运动概念及规律的新认知结构建立。

二、积极组织探究性教学活动，在探究过程中实现前概念的转化

前概念的形成源自于学生十几年生活及学习的切实经历，要帮助学生有效地摆脱陈旧的观念束缚，高中物理教师应在教学中积极组织探究性教学活动，为学生提供物理概念及规律构建的过程性体验机会，使学生更为直观地感知相关内容与材料，通过分析与对比现有体验与原有认知的不同，实现前概念的转化。

例如，在高中物理必修一第三章第四节“力的合成和分解”的教学时，首先组织学生通过“搬水”这一拉力活动思考合力的概念，邀请三名女生和一名男生到讲台前提起装满水的水桶（250N），并用传统器测量每位学生手对水桶的拉力数值，经测量，每位女生在提水桶时所用的拉力数值大小皆为100N，而男生提水桶时所用的拉力数值大小为260N，此时，学生原有100N+100N+100N=300N的数学认知观念便会被打破，进而对一名男生与三名女生提水桶所用的力之间的关系产生探究兴趣，为力的合成的知识学习做好铺垫。在基本概念讲解完毕后，为学生设计了探究“力的合成方法”的教学活动，提供了橡皮筋、弹簧、砝码等器材，让学生按照自己的意愿组成探究小组，共同探究力的合成方法。学生在实际操作的过程中会想到通过角度或施力大小的调整来将各个分力集合，在调试过程中会发现当分力的夹角大于120°时，便会出现分力大于合力的现象，这一现象与自己原有的“合力总是比分力大”这一前概念不符，进而能够在探究过程中实现前概念的转化，就合力与分力的关系搭建新的概念及规律认知结体系。

三、创造合作学习的机会，在思维碰撞中产生全面且深刻的认知

个体认知系统受众多因素的影响（信息量、认知角度、思考方式等），难免会具有一定的局限性，因而，高中物理教师应为学生创造合作学习的机会，让学生的思想在合作探究的过程中碰撞出创新的火花，同时，也更有助于良好课堂学习氛围的营造，使学生在物理学习过程中始终能够保持积极的学习态度，将基于不同认知角度形成的前概念集合，通过修正及组合后得到的体系化认知便会更趋于真理。

例如，在高中物理必修一第一章第四节“速度变化快慢的描述——加速度”的教学时，学生需要通过具体的实验来探究加速度的方向与运动速度之间存在的关系，个人无法凭借自身的力量独立完成变量的控制设计、实验器材的选择及操作、数据信息的记录及处理等繁杂的任务，因而，教师可以为学生创造合作学习的机会，先与学生以讨论交流的形式来探究加速度的概念，通过创设问题情境：普通汽车从静止到正常驾驶速度（96km/h）所需要花费的起动时间为10秒，而赛车从静止到正常驾驶速度仅需花费4秒的起动时间，问：是否起动时间越短，汽车的起动性能则越好？展开速度矢量性的讲解，纠正学生“加速度是加与速度的字面意思组合体”的错误认知观念，随后再引导学生按照自己的意愿组成小组进行实验。在实验中，学生能够发现加速度不仅是一个物理量，还是一个矢量，具有大小和方向，且加速度与初速度的方向还影响着运动的速度快慢，从而能够使学生在掌握基础性物理概念与知识的基础上，获得自信心及加强合作能力，培养学生实事求是的学习态度与科学的探究精神。

结束语