初中生“力和运动”部分相异构想的调查研究

摘要

物理概念教学作为物理教学中的核心要素之一，是学生理解物理知识的关键、学习科学方法的阵地、体验科学探究过程的重要渠道，同时也是学生发展能力的主要途径。因此，为了有效引导并促进初中生理解物理概念，针对概念转变的探索实践始终是物理教育研究领域专家学者们密切关注的焦点。　　本课题选取初中生学习“力和运动”一章时存在的相异构想（Alternative Frameworks）作为研究内容，以瑞士皮亚杰（Jean Piaget）的建构主义理论以及波斯纳（G.J.Posner）的概念转变模型作为指导，结合特莱格斯特（David F.Treagust）等人关于两段式测验工具的研究，编制并修订出了两套分别包含10道题目的诊断性测试题。利用这两份问卷对山东省诸城市两所学校的七年级和九年级共736名学生进行了问卷调查。　　调查结果表明，初中生在学习“力和运动”一章时，七年级存在的典型相异构想主要有7个方面：　　（1）力是具有生命活力物体的固有属性，与物体的质量和体积有密切关系；　　（2）施力物体只能施力，受力物体只能受力，两者相互独立存在；　　（3）反作用力是在作用力之后产生的，有时间先后之分；　　（4）等大反向的力是能够相互抵消的；　　（5）以生活经验或纸张方向的上下为坐标，作为重力方向的判断依据；　　（6）惯性的存在形式是维持物体继续运动的力；　　（7）凭借产生的结果去衡量力的大小。　　九年级存在的典型相异构想主要有4个方面：　　（1）力可以传递，并且保持其大小、方向都不变；　　（2）任意物体只要接触就必然有力存在；　　（3）液体不具有惯性；　　（4）相互作用力即是平衡力。　　两个年级共有的典型相异构想主要有3个方面：　　（1）力是维持物体运动的原因；　　（2）只有皮球、弹簧、橡皮筋等具有的力才叫弹力；　　（3）摩擦力只会阻碍物体运动，一定与物体运动反向。　　根据初中物理“力和运动”一章的具体内容，将初中生相异构想的成因归纳为：　　（1）生活因素：　　①日常生活语词的曲解；　　②先入为主的生活经验；　　③社会环境的影响。　　（2）学校因素：　　①教师忽略学生的原有基础；　　②不合理的教学方法。　　（3）个人因素：　　①错误的直觉和想象；　　②相关知识的负迁移；　　③不恰当的类比。　　针对上述研究，结合新时期初中物理教学实际，提出了减少与转变初中生“力和运动”一章相异构想的5点教学建议：　　（1）充分探查学生的相异构想，提高课堂针对性；　　（2）设计开放式课堂，促使学生形成概念冲突；　　（3）精心准备测试题，开展基本概念测试；　　（4）引导学生学会科学的思考方式；　　（5）开发课外资源，丰富感性认识。