基于高中物理实验的前概念转变策略研究——以曲线运动为例.pdf

摘要

构建科学概念是物理教学成功的必备要素，而建构科学概念需经历从前概念到科学

概念的融合或转变过程。前概念是指学生在接受系统科学教育前已有的知识经验和思维

模式，而错误前概念往往制约着学生对科学概念的习得和应用。实验是物理学科的基础，

物理概念是由实验探索并得证的，因此，本研究从探究式教学的视角，探析概念转变教

学策略的可行性。

本文选取力学《抛体运动》与《圆周运动》两章作为研究内容，梳理了国内外关于

前概念研究的脉络，参考FCI中相关试题汇编三套四阶前概念诊断问卷，通过师生访谈、

问卷前测等方法，了解、总结高中力学的部分前概念，并对前概念的成因进行归纳分析。

以建构主义学习等为理论依据，提出前概念转化策略并设计物理实验。在山东某高级中

学选取实验班和对照班，分别采用物理实验教学和常规讲授教学，借助问卷实施及时后

测和延时后测，通过对三次测试成绩进行统计以及均分显著性检验，分析两个班级学生

前概念的转变情况。

根据诊断前测和教学后测结果分析，教师在教学实践中应关注学生的前概念，探索

有效的转化策略，以提升教学效果和学生学习成绩。采用建构主义学习等理论为指导的

前概念转化策略和物理实验设计，在学生对科学概念构建的效果上同常规讲授法相似，

但在错误前概念的转化和科学概念保有稳定性，以及推动学生物理知识迁移上更加高效，

在提高学生学习效果方面具有积极作用。

关键词:中学物理；前概念；转变策略；物理实验

I

Abstract

Constructingscientificconceptsisanecessaryelementforthesuccessofphysicsteaching,

andmasteringscientificconceptsrequiresundergoingaprocessofintegratingortransforming

frompre-conceptstoscientificconcepts.Pre-conceptsrefertotheknowledge,experiences,and

thinkingpatternsthatstudentshavebeforereceivingsystematicscientificeducation,and

constrainstudentsacquisitionandapplicationofscientificconcepts.Experimentsformthe

foundationofthephysicsdiscipline,andphysicalconceptsareexploredandverifiedthrough

experimentation.Therefore,fromtheperspectiveofinquiry-basedteaching,thisstudy

examinesthereliabilityofconcepttransformationteachingstrategies.

ThisstudyselectedthechaptersonmechanicsProjectileMotionandCircularMotion

astheresearchcontent,reviewedthedomesticandinternationalresearchonpre-concepts,

referencedthreesetsoffour-orderpre-conceptdiagnosticquestionnairescompiledintheFCI,

andthroughteacher-studentinterviews,Pre-tests,andothermethods,understoodand

summariseds