基于电磁知识的前概念教学研究

谢雪

[摘 要]电磁知识是中学物理教学的重要内容， 电磁知识难学难教日渐成为热点话题。教学经验显示电磁知识难学难教的原因之一就是受到前概念的影响。本文针对前概念对于电磁知识的影响从以下三个方面进行了分析，第一，梳理了几种常见的电磁知识前概念；第二，分析了产生这些前概念的原因；第三，针对电磁前概念提出了解决策略。

[关键词]前概念；电磁知识；原因；策略

电磁知识属于物理教学的重点也是难点。中学物理电磁知识难学难教受到诸多因素影响，其中，学生头脑中前概念的存在就是一个重要的影响因素，“广义的前概念是指学生在接受正式的教育以前，对所感知的现象、生活中的常识与经验进行总结加工所得出的认识和理解。” 这样的前概念有的是正确的，有的是与科学概念相矛盾甚至是错误的。本文将围绕电磁知识中的常见前概念、形成原因及解决策略等进行逐一探讨。

一、中学电磁常见前概念

美国教育心理学家奥苏泊尔曾说“如果我们不得不把全部教育心理还原为几条原理的话，我将会说，影响学习者的唯一重要因素是了解学习者已经知道了什么”。 关于常见的电磁知识前概念本文总结了以下几点。

（一）主观判断，曲解本意

在电磁知识学习过程中学生要认识许多电学仪器，需要掌握这些电学仪器的原理和用途，例如学生很容易理解电流表是测量电流大小的电学仪器，电压表是测量电压的电学仪器。然而对于验电器这一电学仪器，很多学生认为其是测量电能的电学仪器。在电学相关概念和物理名词的理解上学生容易根据字面上的认识产生主观的判断。电功率的单位是W，电能的单位是J，在学习电功概念之后学生很愿意相信电功的单位和电功率是一样的，认为电功的单位也是W。有的学生甚至在拆卸玩具的过程中接触了磁铁，了解了磁铁的磁性，然而在九年级第二十章的电与磁的知识的学习中，很多学生却很难接受通电螺线管的原理。在

（二）“数学惯性” ，盲目迁移

学生从小就接触数学，一种“数学惯性”已经在学生的头脑中形成。能否利用数学知识恰当解决物理问题也是学好物理知识的重要途径之一。有的学生会将数学上对数据大小的比较这种思维方式运用到物理电学相关概念的比较常见。欧姆定律中电压、电阻、电流三者互相影响关系的判断。学生之所以产生这种思维定势就是因為在数学中关于反比例函数的学习中，学生已经在头脑中形成了一种关于X、Y、Z三者的反比例函数关系，学生很容易将这种思维运用到物理的函数表达式的理解中。

（三）多种渠道，望文生义

信息时代的发展，学生课外在多种渠道接触到与电磁相关的概念，例如，媒体经常宣传各种节能减排装置，关于某用电器的节能广告中经常介绍功率相对于原有功率降低，消耗电能少等等介绍，在学习中，学生容易认为消耗同样电功的电风扇和电饭锅转化的内能是一样的。部分学生甚至将电源理解和认识成储存电流的装置。

二、电磁前概念的形成原因分析

（一）知识点，抽象且复杂

千里之堤，溃于蚁穴。任何复杂知识体系都建立在基础知识之上，电磁内容包含了大量的概念和规律。基础知识如果掌握不牢，学生势必会在做题中遇到麻烦，就电磁知识本身来说，电学知识本身的抽象性还表现在很多东西是看不见摸不到的，这也是电学知识区别于其他知识的一项明显的特征。正是知识本身的这些特点，学生多数的前概念产生都是在对这些基础的概念和定律的理解上发生偏差。

（二）负迁移，物理变误理

在物理电学的学习中思维定势造成的知识的负迁移并不少见。学生从小就学习数学知识，因此很容易因为长期的代数计算和函数的学习从潜意识里忽略了物理公式本身的物理意义，造成“数学惯性”的前概念。

（三）学习者，经验易误导

日常生活中，通过对一些物理现象的观察和认识，逐渐在学生的头脑中上升成为各种主观观念。这种认识往往与实际情况有所不同，是不全面的、主观的。这些来自日常生活的经验，尤其是基于感觉体验的概念，通常是根深蒂固的。因此，即使新的物理模型在建立之后，学生头脑中依然会经常出现那些错误的观念。

三、电磁前概念的教学解决策略

（一）埋下“伏笔”，做好事先预防

前概念的影响时常发生，在介绍奥斯特发现电流磁效应的物理故事时教师可以强调奥斯特是首先发现在在屋外有闪电之后思考可能是电流的作用才使得小磁针发生的偏转，前提是有电源存在的，在电磁感应学习时教师可直接与学生交流电磁感应知识就是用之前提到的没有外接电源的装置来学习的.用这样的方式可以帮助学生更好地掌握相关的内容，更好地避免前概念。

（二）创造情境，引发认知冲突

“想当然”的曲解会影响学习者对于知识的掌握，例如在前面所提到的学生认为60W的灯泡要比15W的灯泡亮的例子，教师可以将两个规格分别为“220V60W”和“220V15W”的灯泡串联在电路中，真实的实验现象与学生原有的认知产生强烈冲突。学生强烈地想要知道其原因。因此教师有必要设置一种让学生暴露自己错误观念的物理情境，在电功的学习中教师可以以实验作为导入新课的手段，在新课之前教师做一个电学实验。将两个规格不同的灯泡（这里我们用额定电压均为6V额定功率分别为15W和5W为例）串联在电路中，提问学生根据自己的感觉认为哪个灯泡会更亮一些，有的学生会认为15W的灯泡会5W的灯泡亮一些，当教师将实验结果展示在学生的面前学生自然而然的产生一种认知上的冲突。之前对于该问题的错误观念就暴露在面前。通过以上的教义，希望对改善前概念的影响有所帮助。

参考文献：

[1]陈建华. 论前概念及物理教学策略 [J].江苏教育学院学报，2006，23（2）：70-72.

[2] D.P.奥苏伯尔等著.余兴楠，宋钧译.教育心理学——认知观点[M].北京：人民教育出版社，1994.扉页.

[3]李秋菊. “前概念”英语教学理念[D].首都师范大学，2012.

[4]马春燕. 前概念及其教学策略的研究[D].苏州大学，2008.