1、.初中牛頓第一定律的教學研究牛頓第一定律的教學研究，在中學物理教學研究中早已不是一個新問題了許多物理教育工作者對于這一定律的教學發表了自己頗有見地的教學見解，并且得到了滿意的教學效果當我們在教學理論中運用這些教學策略時，我們發現，確實可以獲得如同一些文獻中所述的預期效果然而，當我們設計一些新的情境讓學生運用牛頓第一定律去解決問題時，令我們非常吃驚的是：學生對于牛頓第一定律的掌握程度卻又非常之差這使得我們困惑不解為何對同一教學策略教學的結果的評價出現如此之大的偏向？是老師教的原因，還是學生學的原因，抑或兩者兼而有之這促使我們對牛頓第一定律的教學進展深層次的理性考慮，進一步，我們從學生的認知心理上

2、，對這一規律的教學進展了深化的研究1 通常牛頓第一定律的教學，一般是按教材編排順序，先進展演示實驗引出課題，然后通過講解伽利略與亞里士多德的爭論，消除“力是維持物體運動原因的錯誤觀念，進一步通過做斜面小車實驗證明牛頓第一定律的正確性，最后讓學生運用牛頓第一定律去解釋日常生活中的現象，從而完成整個教學過程為了檢驗學生學習和掌握牛頓第一定律的情況，我們曾用這樣一道題目來檢測學生題目如下你坐在向前勻速直線運動的汽車里，將手中的鑰匙豎直上拋，問當鑰匙落下來時是落在手里，還是落在手后面全班56名同學在試卷上皆答：落在手后面問其原因，皆曰：汽車在走，而鑰匙拋出后不再向前走了2 怎樣更好地改進牛頓第一定律的

3、教學效果，使牛頓第一定律的教學效果真正是實實在在意義上的令人滿足我們認為，囿于一般形式上的教學方法的改進已是隔靴搔癢，而必須深化到學生的認知構造中去考察學消費生錯誤認識的根源認知心理學的理論告訴我們，學生學習物理概念、規律時所形成的錯誤，常常是由于其頭腦中的前科學概念的影響所謂前科學概念，是指兒童在學習物理課程以前的生活實際中，對各種物理現象和過程在頭腦中反復建構所形成的系統的但并非科學的觀念比方牛頓第一定律就是如此在物理教學中，那種認為只需要“正面傳授知識，學生就能承受，假如他們仍不理解，可以多講幾遍就能到達目的的想法，理論證明是過于天真了因為在有些學生的經歷中，早已有了與亞里士多德“力是維

4、持物體運動原因“的理論類似的觀念這樣，當他們學習了牛頓第一定律之后，就可能把定律納入到自己原有的認知構造中，牛頓第一定律實際上成了“力是維持物體運動原因的代名詞讓他們解釋用手推車、用腳踢球等一些不易暴露錯誤觀念的生活實例時，他們也能解釋得頭頭是道但當解釋用手拋鑰匙、飛機扔炸彈的例子時，他們卻又運用亞里士多德的理論去解釋，其錯誤觀念暴露無遺這正是牛頓第一定律教學效果不佳的癥結之所在3 研究和改進牛頓第一定律的教學，應當理解學生頭腦中前科學概念的特點第一，學生頭腦中的前科學概念是自發形成的過去，我們在教學中，常常誤認為學生在學習物理之前其頭腦如同一張“白紙，老師可以在上面任意涂畫，事實并非如此學生

5、在長期的生活理論當中，逐漸形成了自己對客觀世界物質運動規律的看法他們幾乎每天都會看到物體在力的作用下運動，而在力停頓作用時物體靜止，于是主觀地斷言：有力，那么物體運動；無力，那么物體靜止這正是亞里士多德“力是維持物體運動原因的理論第二，學生頭腦中的前科學概念具有隱蔽性由于學生頭腦中前科學概念都在潛移默化中形成的，所以它以潛在的形式存在這包含兩方面的意義其一是學生自己并沒有意識到它的存在，因為學生并沒有有意識地考慮并形成“力是維持物體運動原因的概念其二是前科學概念平時并不表現出來，但往往在學生運用物理概念解決問題時表現出來比方前述測驗說明，許多有10多年教齡的初中物理老師頭腦中也存在著牛頓第一定

6、律的前科學概念，然而他們自己卻并不知道第三，學生頭腦中的前科學概念具有頑固性由于前科學概念是兒童頭腦中業已形成的概念，且長期的日常生活經歷與觀察又加強了這些概念因此，學生頭腦中的前科學慨念是非常頑固的國內外物理教育界近年來的一些研究說明：一旦學生對某些物理現象形成了前科學概念，要想加以轉變是極其困難的尤其那些在人類科學認識史上經歷了曲折歷程的前科學概念，更是如此按照皮亞杰的理論，學生認識什么和如何行動，主要決定于他們所具有的認知圖式思維形式，而不完全取決于老師所講述的內容他們按照自己已有的圖式吸收和排斥信息在有錯誤認識存在的情形下，就會在頭腦中形成和正確信息極不一樣的東西4 在上述研究的根底上

7、，我們對牛頓第一定律的教學提出如下教學建議1注重科學知識、科學方法與科學精神教育牛頓第一定律不僅在物理學本身上占有重要地位，而且在物理教學中也具有很好的教育價值在教學中，不僅應當注重科學知識教學定律本身，而且要特別強調定律得出所運用的科學方法包括理論實驗的方法和科學推理方法，這一點常常是許多物理老師容易忽略的方面而且，還要結合定律的教學，潛移默化地對學生進展科學精神教育為什么只有伽利略可以大膽地疑心亞里士多德延續2019多年的錯誤結論？引導學生樹立起科學的疑心精神，樹立理論是檢驗真理的唯一標準的信念這樣融知識、方法和精神于一體的教學，才真正表達了牛頓第一定律教學的全部內涵2必須破除老師頭腦中的

8、前科學概念由于不少初中物理老師頭腦中還具有牛頓第一定律的前科學概念，因此，很難想象出這些老師所教授出的學生頭腦中的前科學概念可以加以破除所以，破除老師自己頭腦中前科學概念是牛頓第一定律教學的前提3破除學生頭腦中的前科學概念由于在牛頓第一定律教學中學生頭腦中存在著前科學概念，老師必須促使學生頭腦中前科學概念的轉變，在他們的頭腦中引發認知沖突和危機，使他們頭腦中原有的觀念與當前面臨的現實產生無法調和的矛盾，促使原構造的解體和新構造的建構這種過程可以說是在學生頭腦中引發了一場科學革命比方，除以上兩個例子外，還可向學生布置如下一個問題勻速向前行駛的汽車前后玻璃窗上各有一只蜜蜂兩只蜜蜂同時以一樣的速度向前后窗飛去，問前窗蜜蜂先飛到后窗，還是后窗蜜蜂先飛到前窗？假如學生正確答復了這個問題，說明學生頭腦中該問題上的前科學概念已經破除否那么，那么認為仍然沒有破除4堅持糾正前科學概念由于前科學概念的頑固性因此，認為前科學概念經過一兩次糾正就消失了的觀點是極其錯誤的破除學生頭腦中的前科學概念不是一件輕而易舉的事情，它的發生過程是相當緩慢的抑制舊圖式亞里士多德的觀點的慣性