在中学物理教学中，加速度是力学中重要的基本概念之一，是力与运动的桥梁。加速度在整个教学中是分层次进行并且是逐渐深入的，首先在速度概念的基础上引入匀变速直线运动的加速度，对加速度下定义，对其含义进行探讨，然后在其他章节中引入自由落体加速度、向心力加速度和简谐运动的加速度，在牛顿定律中讨论加速度的决定因素。由此可见正确形成加速度概念对后继学习有着重要意义。加速度不仅是教学的重点，也是教学的难点。不少学者研究发现，导致加速度难教难学的主要因素之一是学生的认知水平不高。因此，本研究认为有必要调查中学生对加速度概念的认知情况，找到学生学习加速度概念的认知规律，并且揭示他们在建构加速度概念时存在的认知困难及影响因素。笔者希望通过本研究能够对高一物理加速度概念教学提供一些建设性的、可操作的教学建议，从而有针对性地帮助高一学生正确建构加速度概念，提高课堂教学的效率。
2 国内外关于加速度等物理概念认知发展的已有研究
2.1 国内外关于物理概念认知发展的已有研究
沈家鲜，刘范等人针对儿童“容积”概念发展问题展开研究。他们选取北京、西安、广州三个地区的 702 名 5—17 岁的儿童作为研究对象，向儿童呈现 3 个难易水平不同的容积概念题目，旨在探讨儿童对“容积”概念的认知发展情况。结果表明：（1）儿童的认知展经历了以下 4 个水平：①任意性回答（学生依据经验胡乱地套用或胡乱地猜测）；②依据直觉感知做进一步地推理、预测以及运算；③依据头脑中存在的表象进行概括及推理；④凭借概念通过逻辑思维进行推理和运算。（2）儿童头脑中存在容积概念的错误认知，具体表现为：将容积和面积概念、容积和高度、容积变化的数量和空间相应的位置混淆。（3）儿童处理问题时，经常出现运用错误的解题思路，获得正确答案的情况。6]沈家鲜等人的研究成果在一定程度上启发了笔者。启示一：笔者可以从学生头脑中存在的错误认知和认知过程两个方面入手调查学生对加速度概念的认知情况。启示二：要重视定量和定性分析相结合的分析方法。启示三：启发笔者思考中学生在处理加速度的相关问题时，头脑中产生的认识过程是否也与之相类似呢？2.2 国内外关于加速度概念的已有研究
曲亮生、郭玉英利用 FCI 测试卷，采用问卷和访谈相结合的方法，对中学生力学概念的理解情况展开调查，其中加速度概念部分的调查结果表明：学生在处理问题时呈现出了两种不同的水平，即直觉水平和逻辑水平。学生在对位置、速度以及加速度概念有着正确认识的同时，也伴随着错误认识，例如，位置越靠前的物体，速度越大，加速度也越大。当学生遇到实际复杂的问题时，往往不能够在逻辑水平上应用正确的概念去处理问题，而是在直觉水平上运用错误概念去判断。[16]3 研究中学生加速度概念认知情况的理论基础...10
3.1 概念..........103.2 认知与认知发展.......10
3.3 皮亚杰的儿童认知发展理论....10
3.4 概念发展的阶段理论.................11
3.5 概念转变模型理论...11
4 研究思路及调查问卷的编制实施......13
4.1 研究思路..13
4.2 问卷的编制................13
4.3 问卷调查的实施.......14
5 初中生加速度概念认知情况的调查研究............15
5.1 被试的基本情况.......15
5.2 初中生加速度概念认知情况研究与分析.....15
7 结论与建议
7.1 研究结论
本研究分为两部分，分别对未正式学习加速度概念的初中生和学过该概念的高一学生的认知情况进行调查研究，得出以下中学生学习加速度概念的认知过程的特点：学后学生摆脱了学前学生根据位置判断速度大小的错误认知，形成了正确的认知过程。学后学生认识到做匀速运动的物体的加速度为 0，但仍然存在学前学生依据位置、速度判断加速度大小的错误认知，他们只是对规律和结论展开简单记忆，受到生活经验的影响，从表象的层面，依据感觉作出判断。绝大多数学后学生摆脱了学前学生将加速度理解为“增加的速度”的错误认知，能够认识到速度减小的运动存在加速度，但是不能理解物体速度方向的改变也存在加速度，对于矢量的认识仍停留在对矢量大小的认识程度上。少数学后学生受到定势思维的影响，认为在单一直线上速度变大的运动存在加速度。7.2 高一物理加速度教学建议
按照建构主义理论，无论处于哪一个学习阶段，原有的认知结构对新知识的获得都有着非常重要的影响。通过调查中学生对加速度概念的认知情况，发现许多学生经过教学后仍然存在错误的前认知，并且在前认知的基础上还产生了新的错误认识，可见教学对于学生错误认知的转变并没有起到明显的效果。笔者认为这与教师的教学观念息息相关。如果教师只关注“教什么”和“如何把它传授给学生”，而没有关注“学生头脑中已有些什么和“如何在其基础上让学生有效的学些什么”，产生上述结果也是在意料之内的。因此我们的教学要关注了解学生的前认知，并要以前认知为出发点，防止学生在前认知的基础上形成新的误认识，力争将学生的前认知转变为科学认知。在教学过程中，教师不应该一味地将知识灌输给学生，按照自己既定的教学程序开展教学，而是应该加强与学生之间的交流，为学生发表自己的观点提供一个平台，让学生的前认知充分暴露，从而充分了解学生的前认知。另外，教师应注意自己的教学语言，不要限制学生的思考范围。
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8 中学生加速度概念认知方面需要进一步研究的问题
本研究针对未学过加速度概念的初中学生和已学过该概念的高一学生展开调查，并初步得出了一些研究结论。但是由于笔者在时间、精力、经验等方面存在的局限性，以及所研究的问题本身所带有的复杂性，因此本研究在研究思路、方法和实施等方面有着很多不足之处，也存在需要进一步探讨的问题。针对本次研究工作，笔者有以下 2 个方面的思考：1.研究方法本研究采用问卷法和访谈法相结合的方式，探查中学生加速度概念的认知情况。调查问卷的编制还需要根据调查结果的分析进一步完善，并对其信度、效度进行分析；访谈法在本研究中只是起到了补充和说明的作用，所访谈的对象数量相对较少，并且在访谈过程中与学生的交流也不够充分，未能挖掘出更深层次的内容。下一步要做的工作是在问卷调查的基础上扩大访谈所占的比重，以期更加深入地揭示中学生的认知情况。
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参考文献（略）
