第一章 引言
1.1 研究背景
当今社会科学技术迅猛发展，随着大众知识水平的不断提高，对人才的要求不仅仅是简单掌握基础技能，更要具备创新能力。新课程的理念也要求提高学生的科学素养，培养学生的创新精神。传统的知识灌输教育方式、填鸭式教学方法显然已经落后于时代需求，如何培养出适应时代需求的优秀人才，成为值得教育工作者不断探索的一个历久弥新的课题。教学理论应随着时发表展不断完善，科学教育也应围绕时代主题形成新的方向。探讨物理教学中的“迷思概念”问题就具有重要的现实意义。“全面提高每个学生的科学素养”是我国当前推行的基本课程改革中最为核心的基本理念，而科学概念的掌握是科学素养形成的前提与提高的基础[1]。在新课程的理念下，我们在教学过程中要重视学生先前形成的迷思概念，使学生正确理解科学概念，运用科学方法，形成科学观念，从而培养学生的科学精神，真正提高学生的科学素养，达到课程改革的预期目标。2006年 3 月，在国务院于出台的《全民科学素质行动计划纲要（2006—2010—2020）》中，对“科学素养”一词的定义是：“对科技知识的常识有必要的了解，并能运用一些科学方法处理实际问题，具备正确的科学意识，拥有科学精神，同时可通过科学知识解决一些现实问题、甚至提高公共事务中的参与能力”[2]。我们从中不难看出，准确地理解科学概念不仅是物理教学工作的核心，也是促进学生科学素养提升的先决条件，更是培养公众科学素养的根本。
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1.2 研究目的
本文主要论述了迷思概念在高中生知识接受过程中普遍存在的现状，高中生物理迷思概念转变的措施以及这些措施在高中物理教学实际中所产生的效果。笔者将研究对象确定为自己所执教的河南省淮阳中学两个班级的学生，对其在摩擦力相关章节学习中出现的迷思概念及其转化策略进行探索，在所选取的实验班中有意识地进行学生物理迷思概念转变的培养，两个月后通过对实验班和对照班进行问卷调查，再将两个班的物理成绩进行对比式的实证研究，在研究过程中探索摩擦力迷思概念产生的来源以及行之有效的迷思概念转化的教学方法，从而提高学生的物理学习效率，有效改善物理教学效果。本研究所设计的相关问题如下：（1）高中生在学习摩擦力内容时存在哪些迷思概念？（2）高中生学习摩擦力过程中迷思概念是如何形成的？（3）教师教学中有效转化迷思概念的教学策略是什么？（4）教学的实际效果怎样？
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第二章 文献综述与理论基础
2.1 迷思概念的定义和特征
2.1.1 迷思概念的定义
关于“迷思概念”（misconception）的定义，学者们众说纷纭，“但每种学说的核心均是指学生在某一特定学科中，对某事件、现象所持有的一些有别于目前科学家所公认的想法或个概念[3]，即是指学生对某一科学概念的解释与教材内容不完全相同或不相同。”学者们普遍认为迷思概念（misconceptions）指和现在的学科概念不同的概念。教学中把头脑中存在的与科学概念不一致的认识叫做“迷思概念”。物理学以物理概念为根本，准确地理解物理概念是学生学习物理知识，掌握其中的科学规律的先决条件，能够有效促进学生学习效率的提升。然而我们通过研究不难发现，高中学生在学习物理概念的过程中，他们之前的生活认知以及知识累积的基础，使其已经形成了初步的世界观，对各类事物有了自己的认知模式，出现了 “前概念”的问题。对于高中生来说，这种概念会起到两种作用，一方面是积极的，一方面是消极的。前者称之为正确前概念，后者称之为迷思概念。
2.1.2 迷思概念的特征
不同的研究者从不同的研究视角出发探究迷思概念，得出了不同的关于迷思概念特征的结论。总结大多数学者的共同点，迷思概念在中学生群体中主要有下列特征：广泛性。学生在开始物理学科的学习之前已经积累了十多年的生活经验，他们无意识中对许多日常生活中看得见、接触得到的物理事物、物理现象形成了大量的非科学概念和解释，表现出迷思概念所涉及领域的广泛性。顽固性。思维定势的存在使得许多本来能用科学概念解释的物理现象和物理事物遭遇了思维惯性。据 1986 年 Driver 的研究报告所说，虽然学生接受了在学校学到的一套知识，但在遇到日常生活问题时，往往还是惯于拿出自己的一套想法来应对。由此可见，一旦学生对某些事物或现象形成了迷思概念，之后要加以扭转是相当困难的，迷思概念的顽固性是不容忽视的。
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2.2 国内外迷思概念的研究现状
国外关于迷思概念的研究，可追溯到 1903 年，美国的霍尔启动了一个调查儿童对于热、霜和火等自然现象的观念的计划。目前所知的，最早用术语来指代迷思概念的是 Johnst one A,McDonald J.和 Webb G,在 1977 年发表的文章《中小学热力学中的错误概念》中使用的术语“错误概念”（misconceptions）[4]。国外关于迷思概念的大规模研究从 20 世纪 70 年代开始，兴盛于 80 年代。1983 至1987 年间，关于迷思概念的研究在数量上十分可观，1991 年 NARST(国际迷思概念研讨会)发表了大量有关迷思概念的文章。1994 年美国路易斯安那州立大学的 JamesH.Wandersee、哈佛大学的 Joel Mintzes 和康奈尔大学的 Joseph D. Novak 从 1954 年到 1994年 40 年间研究迷思概念的文献中选取了比较有影响力的 319 篇，得出了迷思概念研究的阶段性成果[5]。目前，国外的研究者们主要运用提问和倾听的方式来诊断学生存在的迷思概念，具体而言，有以下几种方式：一、运用彩色卡片或电子设备（如电子投票仪）等了解学生的迷思概念[6]。二、Just-in-Time Teaching(JiTT)及时教学法，课堂教学之前先给学生布置一些与本节课相关的功课，使学生的迷思概念在作业中体现出来，以便在课堂教学中及时有效地转化学生的迷思概念[7]。三、通过概念图探查迷思概念，概念图中节点表示各个概念，节点间的连线则表示概念间的联系，概念图能直截了当地呈现出各个概念间的深层逻辑关系，最早 20 世纪 50 年代由美国康奈尔大学的诺瓦克开发的[8]。四、布置实践任务，1990 年 Brown 通过布置任务，要求学生按步骤绘出每个阶段一对同源染色体的运动状态，得到了若干迷思概念，其中采取不合适的步骤则代表存在迷思概念或缺少相应知识[9]。五、访谈学生或编制有针对性的测试量表，例如著名的力学测试量表 Force Concept Inventory(FCI)[10]。此外，国外的学者们也运用同伴教学等教学模式，使学生的迷思概念在相互讨论中暴露出来[11]。之后，随着理论研究的推进，研究重点转移到迷思概念的转变。国内关于迷思概念的研究大概开始于 20 世纪 70 年代中期，到 80 年代大多以理论研究为主，应用研究相对较少。国内关于迷思概念的研究主要集中在概念界定领域，细致而有深度的研究较少，迄今为止尚未出现关于迷思概念及其转化的专著。我国在迷思概念的诊断方法上参考了国外的调查方法，以访谈法和问卷调查为主，在迷思概念转变方面有所创新。例如 2005 年首都师范大学的刘瑞东在其硕士学位论文中将自我解释策略分成问题引导和原则提示两种策略，并细致论述了自我解释策略在学生化学平衡迷思概念转化方面的成效。
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第三章 研究设计.....11
3.1 研究问题............11
3.2 研究对象............11
3.3 研究工具............11
3.3.1 调查.....11
3.3.2 测试.....12
3.3.3 学生作业和错题本的分析、访谈...........12
3.4 研究步骤............12
第四章 研究结果与分析...........15
4.1 摩擦力的迷思概念收集......15
4.1.1 访谈结果......15
4.1.2 作业和错题研究结果....16
4.2 摩擦力前概念问卷调查结果数据分析.........17
4.3 摩擦力迷思概念形成的原因.......18
4.4 迷思概念转化的策略..........18
4.5 迷思概念转化策略的效果...........23
第五章 结论和不足..........25
5.1 结论...........25
5.2 对教学的启示....25
5.3 研究特色和不足.........28
第四章 研究结果与分析
4.1 摩擦力的迷思概念收集
4.1.1 访谈结果
本人在高一年级的物理教学实践中，所带的班级为淮阳中学高一（7）、（8）班这两个班级，在平时的教学中发现学生对摩擦力的知识存在一些迷思概念。在学生的作业、试卷、以及平时交流中学生暴露的问题不少。在研究学生的错题本中发现学生中存在的迷思概念主要有滑动摩擦力和静摩擦力的方向的判定，静摩擦力的大小的判断。例如，学生认为摩擦力一定阻碍会物体的运动，一定是阻力；在推较重的物体没有推动时，推力小于静摩擦力；物体运动越快，摩擦力越大（骑车越快，阻力越大）；静摩擦力和滑动摩擦力的方向总是和物体运动的方向相反。正确的认知应该是：摩擦力总是阻碍物体的相对运动；推重的物体没有推动，静摩擦力的大小等于推力的大小；影响滑动摩擦力的大小的因素包括粗糙程度、正压力的大小；摩擦力的方向总是和物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。笔者通过对所教班级学生错题相关概念和访谈进行分析，从中总结出学生常见迷思概念如下表所示（表 4-1）（编号 A1 代表迷思概念 1，以此类推）。
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结论
转变迷思概念靠传统的教学模式是根本行不通的，因为传统的教学大都是灌输式教学，教师在课堂上把物理的概念和公式告诉学生，没有深究学生在学习概念的时候会不会有疑惑，疑惑点在哪里，盲目的教学有时候甚至会强化学生的迷思概念，学生在实际应用中出错误的可能性会更大[24]。例如探究影响滑动摩擦力的大小实验中，教材中给出了实验的大致思路，我们应鼓励学生自己动手做实验去探究，或者鼓励学生自己重新设计实验，不要直接告诉学生其大小只和正压力和摩擦系数成正比，这样不利于解决学生中的迷思概念。在实际生活中，我们跑的越快，感觉风对人的阻力越大。学生会根据生活中的经验，直接得出答案，许多迷思概念就是这样形成的。要想解决这迷思概念，简单地告诉学生他们的答案是错误的还不够，要把他们的认知观念和真实实验联系起来，建立一种认知冲突[25]。例如在学生的认知中“物体所受的阻力与物体的速度成正比”，我们可以引导学生设计实验（一个滑块在粗糙地面上以不同的初速度滑行），让学生自己推翻自己已有的错误认知；继续追问学生迷思概念的来源——考虑空气阻力。认知冲突有助于学生理解概念的本质，帮助学生建立正确的认识观念。
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参考文献（略）