大中學(xué)生對(duì)幾何光學(xué)中的某些概念理解的研究.pdf

1、基本物理概念是物理學(xué)習(xí)的核心。自上個(gè)世紀(jì)70年代以來(lái),有關(guān)學(xué)生對(duì)物理概念的理解以及概念轉(zhuǎn)變的研究一直是國(guó)際物理教育研究的熱點(diǎn)。大量研究證明,在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,教與學(xué)之間存在距離。研究者認(rèn)為在接受正式物理教育之前,學(xué)生早已在不斷探索和順應(yīng)周圍環(huán)境的過程中逐漸形成了對(duì)客觀事物和現(xiàn)象的非本質(zhì)的認(rèn)識(shí),被稱為是前概念,它對(duì)于學(xué)生如何理解自然現(xiàn)象及其科學(xué)的解釋產(chǎn)生重要影響,極大阻礙了學(xué)生科學(xué)概念的建立。在實(shí)際教學(xué)中,由于多方面的原因,教師往往對(duì)學(xué)生

2、原有知識(shí)狀態(tài)缺乏足夠的了解,這是造成學(xué)生學(xué)習(xí)困難的重要原因之一。因此有效的教學(xué)應(yīng)了解學(xué)生的各種想法、探察學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤概念,并采取相應(yīng)的教學(xué)策略去糾正學(xué)生頭腦中的非科學(xué)觀念,這樣才能夠達(dá)到教學(xué)所期望的物理學(xué)習(xí)目標(biāo)。本研究是在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下,結(jié)合物理學(xué)科中的一個(gè)具體領(lǐng)域——幾何光學(xué)進(jìn)行的一個(gè)嘗試。研究試圖通過問卷測(cè)試和訪談相結(jié)合的方法診斷學(xué)過光學(xué)的學(xué)生在某些概念理解上存在的困難,歸納各年級(jí)層次學(xué)生的理解情況,分析產(chǎn)生困難的原

3、因,并對(duì)物理概念教學(xué)提出一些建議,為物理教學(xué)改革做一些基礎(chǔ)性的工作。為此,我們閱讀了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn),對(duì)概念理解研究從內(nèi)容和方法上有了全面了解,并嘗試對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)生在幾何光學(xué)概念理解上的研究進(jìn)行綜述。研究結(jié)合教育心理學(xué)與物理概念理解的研究,提出概念被理解應(yīng)體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者能夠?qū)⑿聦W(xué)習(xí)的概念與學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立非表面的實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系,并能夠?qū)⑿赂拍顟?yīng)用于與之相關(guān)的各個(gè)方面去解決一些實(shí)際問題。在國(guó)外相關(guān)研究基礎(chǔ)上,結(jié)合自己的學(xué)習(xí)體會(huì),并與

4、有多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師商量,不斷在學(xué)生中進(jìn)行小范圍嘗試,據(jù)此編制成《幾何光學(xué)概念理解診斷性測(cè)試題》,以問卷調(diào)查為主,結(jié)合個(gè)人訪談對(duì)廣西區(qū)內(nèi)幾所學(xué)校的352名中學(xué)生、大學(xué)生進(jìn)行調(diào)查,比較詳實(shí)地了解到學(xué)生的真實(shí)想法。研究揭示出學(xué)生對(duì)光的直線傳播、光的反射定律、視覺的概念、平面鏡成像以及凸透鏡成像的理解上存在的困難;研究證明了前概念的頑固性和廣泛性;研究從一個(gè)方面說明了傳統(tǒng)教學(xué)使學(xué)生的學(xué)習(xí)變得機(jī)械、缺乏靈活性,導(dǎo)致學(xué)生根據(jù)具體情境解決實(shí)際問題的

5、能力低下;研究表明學(xué)生得出正確答案并不意味著他們對(duì)概念達(dá)到了真正的理解。在歸納各年級(jí)層次學(xué)生理解情況的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析錯(cuò)誤概念產(chǎn)生的原因:首先源于學(xué)生在日常生活中形成的前概念;不良的學(xué)校教育使學(xué)生認(rèn)識(shí)表面膚淺,學(xué)習(xí)機(jī)械、缺乏靈活性也是導(dǎo)致錯(cuò)誤概念產(chǎn)生的重要原因;學(xué)生的某些想法與古代先哲的認(rèn)識(shí)相一致,一般情況下不易被改變;另外,進(jìn)行不恰當(dāng)?shù)念惐冗w移也是造成錯(cuò)誤的原因之一。最后對(duì)物理概念教學(xué)提出一些建議:認(rèn)為首先要承認(rèn)并努力揭示學(xué)生存在的