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初中物理“前概念”思维张改剖析与对策1. 引言1.1 前言初中物理学科作为学生在学习中的重要组成部分，旨在帮助学生掌握物理学基础知识和思维方法，培养学生的科学素养和实践能力。
在学习初中物理过程中，学生往往会出现一些“前概念”思维张改的问题，即学习者在学习新知识时，会受到既有的错误认知的干扰，导致对新概念的学习困难。
这些“前概念”可能是来源于学生以往的学习经历，或是在日常生活中形成的不正确的认知。
对于初中物理教学中存在的“前概念”问题，我们需要深入分析其概念和特点，找出存在的问题，并提出有效的对策进行思维张改。
本文将对初中物理“前概念”思维张改进行剖析与对策研究，旨在探讨如何有效解决学生在学习初中物理过程中出现的“前概念”问题，提升学生的学习效果和理解能力。
希望通过本文的研究，能够为初中物理教学提供有益的启示和借鉴，促进学生对物理学科的深入理解和学习。
1.2 研究背景初中物理是学生接触科学知识的重要阶段，而“前概念”是学生学习物理时经常出现的一种现象。
前概念指的是学生在学习新知识之前，已经形成的一些错误观念或误解。
这些前概念可能源自于日常生活经验、传统观念、教科书的错误解释等各种原因。
前概念的存在给学生学习物理知识带来了不少困难。
学生往往会将错误的前概念应用到新知识的学习中，导致对正确知识的理解受阻。
研究如何有效地识别和纠正学生的前概念，对于提高学生物理学习效果具有重要意义。
在当前教育改革的大环境下，越来越多的教育者开始重视学生前概念的纠正工作。
对初中物理“前概念”思维张改的研究变得尤为重要。
通过深入分析前概念存在的问题、原因以及对策的实施方式，可以为教育者提供有效的指导和帮助，提高学生物理学习的效果和质量。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨初中物理学科中存在的“前概念”现象，分析其概念和特点，揭示前概念存在的问题，并深入探讨前概念思维张改的原因。
通过研究，旨在提出针对前概念思维张改的有效对策，并探讨对策的实施方式，以期能够帮助学生正确理解物理概念，提升物理学习成绩。
初中物理“前概念”思维张改剖析与对策【摘要】初中物理学习中，“前概念”思维是一个普遍存在的问题，影响着学生的学习效果。
本文通过比较不同学生的“前概念”，分析了其在学习中的重要性。
进一步探讨了“前概念”问题的成因，以及学生和教师在解决这一问题上的具体方法和对策。
结合实际案例，展示了“前概念”思维张改的效果。
对初中物理学习中“前概念”问题的解决方案进行了剖析，展望了未来的发展方向。
通过本文的阐述，期望能够帮助教师和学生更好地理解和解决“前概念”问题，提升物理学习的效果和质量。
【关键词】初中物理、前概念、思维、张改、剖析、对策、重要性、成因、具体方法、教师、学生、实际案例、解决方案、展望、结语。
1. 引言1.1 初中物理“前概念”思维横向比较在初中物理学习中，学生常常会出现“前概念”思维的问题，即他们在学习新知识时往往会受到已有的错误观念的影响，导致对新知识的理解出现偏差。
这种“前概念”思维在学生中较为普遍，造成了许多学习上的困难和挑战。
对于初中物理学习中的“前概念”思维，我们可以从横向比较的角度来进行分析。
我们可以比较各个学生的“前概念”思维表现，看看他们在不同知识点上存在哪些共性和差异性。
我们可以比较不同学生对于同一知识点的“前概念”思维情况，找出问题的根源和可能的解决方法。
我们可以比较不同学校、不同地区的学生在“前概念”思维方面的表现，了解教学环境和学习背景对于“前概念”思维的影响。
通过对初中物理学习中学生“前概念”思维的横向比较，我们可以更深入地了解这一问题的本质，为制定有效的教学对策提供有力支持。
1.2 “前概念”在学生学习中的重要性学生在学习物理过程中，往往会受到“前概念”的影响。
这些“前概念”是学生先前已经形成的关于某一概念或现象的认知框架，它们存在于学生的头脑中，影响着学生对新知识的理解和接受程度。
正确认识“前概念”的重要性，对于提高学生的物理学习效果至关重要。
“前概念”对学生的学习态度产生了深远的影响。
充分暴露前概念实现知识正迁移王长华(浙江省金华市金华外国语学院㊀５２２００１)摘㊀要:物理概念和规律的掌握是基于学生先前的生活经验和学习经历的ꎬ因此对于教师来讲首要任务是利用不同的途径对学生的前概念进行暴露ꎬ然后才能促进知识正迁移.笔者结合本人教学实践ꎬ从实验㊁合理情境㊁理性分析以及变式问题四个方面对前概念视角下的物理知识正迁移进行了探索和研究.关键词:前概念ꎻ暴露ꎻ正迁移中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０１８)０９－００５８－０３收稿日期:２０１８－０１－０１作者简介:王长华(１９７９.２－)ꎬ男ꎬ本科ꎬ中教一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀一㊁对 前概念 的理性认识所谓物理前概念ꎬ是指学生在接受物理教育之前ꎬ通过自己的观察㊁体验㊁思考ꎬ对各种物理现象和物理过程的理解和认识.学生在平时的生活中ꎬ已经从大量的生活情景和现象中获得了很多物理学科方面的感性知识和朴素见解ꎬ比如 重的物体往往比轻的物体下落得快 等.这样的物理前概念ꎬ有的是正确的ꎬ有的是与正确理解相悖的ꎬ有的则是对物理本质的模糊认识.因此ꎬ我们在平时的物理教学中ꎬ必须充分重视学生头脑中的各种各样的前概念ꎬ只有对学生进行充分的暴露ꎬ摸排和掌握这些前概念ꎬ才能采取正确的教学策略ꎬ完成物理知识的正迁移.㊀㊀二㊁暴露 前概念 教学策略奥苏伯尔有一句话说的很好ꎬ 如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话ꎬ我将会说ꎬ影响学习的唯一的最重要的因素是学习者已经知道了什么. 从教育心理学的角度来讲ꎬ暴露 前概念 就是指在不加干预情况下对学生的原始水平进行的测试ꎬ其目的是为后续教学提供参照和依据.笔者提供了几个暴露 前概念 的手段:㊀１.基于证据进行猜想暴露 前概念物理学家的猜想往往是伟大发现的前奏ꎬ他们看似天马行空的猜想其实也是建立在自己学术和智慧的基础之上.在教学中ꎬ我们也可以让学生进行猜想ꎬ但是猜想要有根有据.这么做的目的就是因为学生写出来的根据其实就是他们的前概念.这种有束缚的猜想ꎬ不仅能暴露学生的前概念ꎬ而且还能和新知识发生联系.案例１:比如必修１中«探究加速度与力㊁质量的关系»这一节可以提前设计一个小纸条问卷ꎬ进行前测.学生前测案例如下面两图ꎬ如图１㊁图２.这个猜想暴露了学生头脑中存在的很多前概念ꎬ比如:与物体重力有关ꎬ因为重的物体(比如火车)加速慢ꎬ而轻的物体(比如摩托车)加速就快ꎻ与所受摩擦力有关ꎬ有摩擦力的物体速度变化慢ꎬ而没有的则会更快等.有些学生猜想写完后写根据ꎬ写着写着就发觉自己的根据站不住脚或者完全没有说服力.于是ꎬ自己对自己的前概念就进行怀疑㊁剖析㊁批判ꎬ不自觉的进入了知识迁移的过程.㊀㊀２.利用课堂辩论暴露 前概念新课程要求我们以生为本ꎬ自然要求我们要设有听取学生意见的场合和机会ꎬ因为那是我们了解学生前概８５念的好时机.只要我们抓住这样的时机ꎬ就能促使学生把自己的前概念讲出来ꎬ而课堂辩论是一个很好暴露前概念的方式.案例２:比如在选修３－１«恒定电流»中学习 电流强度 时ꎬ关于电流强度是标量还是矢量?学生有了不同的意见ꎬ于是我在黑板上写了一个标题:电流强度是矢量还是标量?正方:矢量.反方:标量.并请正反双发阐述自己的观点.在老师稍稍鼓励之下ꎬ有同学就带头发表了意见.同学甲(标量观点):我们都知道Ｉ＝ｑ/ｔꎬ对于一个等式ꎬ左右两边的标矢量的性质应该是一致的ꎬ显然ｑ和ｔ都是标量ꎬ所以Ｉ也是标量.同学乙(矢量观点):老师说过ꎬ既有大小又有方向的物理量叫做矢量ꎬ电流强度既有大小又有方向ꎬ所以我认为是矢量.这样的辩论将学生头脑中的前概念和疑惑暴露的比较彻底.但这两种观点似乎是谁也说服不了谁的ꎬ因为在学生的头脑当中这两种观点都是对的.３.利用学案导学暴露 前概念采用导学也是一种很好的暴露 前概念 手段ꎬ导学内容在整个导学案中的比重可以根据实际需要进行调整.而且ꎬ从某个意义上说ꎬ一个好的导学案也应该具有对学生已有知识进行前测的功能.比如选修３－２第四章«电磁感应»一开始就需要探究电磁感应的产生条件ꎬ笔者设计了一个导学作业对学生实施学案导学.如下:导学作业(１)磁通量概念:设在磁感应强度为Ｂ的磁场中ꎬ有一个与磁场方向垂直的平面ꎬ面积为Ｓꎬ我们把和的乘积ꎬ叫做穿过这个面的磁通量.思考:如何用此磁感线条数形象理解磁通量?(２)有一框架面积为Ｓꎬ框架平面与磁感应强度为Ｂ的匀强磁场相互垂直ꎬ对穿过平面的磁通量的情况是(㊀)Ａ.如图３所示时等于ＢＳＢ.若使框架绕轴转过６０ʎꎬ磁通量为１２ＢＳＣ.若从初始位置转过９０ʎꎬ磁通量为０Ｄ.若从初始位置转过１８０ʎꎬ磁通量变化为２ＢＳ第(１)小题用来了解学生对磁通量概念和物理意义的掌握程度ꎬ第(２)小题是对磁通量及其变化量的相关计算的前测.学生都能答第一问ꎬ但是第二问好多选了ＡＣꎬ可见该生对磁通量的概念有一定的理解和掌握ꎬ但是对于磁通量的计算以及变化量的计算还有待加强和巩固.㊀㊀三㊁科学前测实现知识正迁移的教学策略１.利用实验进行正迁移学生头脑中的很多思维都是抽象的或者属于生活经验型的ꎬ比如学生认为重的物体比轻的物体下落的快.要纠正这种片面的或者错误的前概念ꎬ可以通过演示实验来完成ꎬ从而促进知识正迁移.针对前测案例１设计了如下的实验:实验１:对比用小车甲(质量大)和小车乙(质量小)ꎬ在相同的外力的作用下在轨道上同时释放ꎬ可以看到乙运动较快.该实验符合学生的生活认知ꎬ与很多学生头脑中的前概念不谋而合ꎬ学生的认知在这个实验中处于平衡的状态.实验２:增大小车甲的受力(也可以同时减小乙的受力)ꎬ同时释放ꎬ学生发现这回是甲运动的快.也就是说质量大的物体也可以比质量小的物体加速快.这个现象与很多学生的前概念发生了冲突.在这两个实验的基础上ꎬ让学生思考怎么探究物体质量对物体加速度的影响也就顺理成章.在前概念冲突的基础上引导学生概括出控制变量的实验方法ꎬ再利用控制变量法设计探究性实验ꎬ最终得出在相同合力作用下加速度与质量成反比的特点ꎬ完成知识的正迁移.２.利用合理情境进行正迁移学生在高一初次接触 位移 这个概念时容易和 路程 概念混淆ꎬ因为位移是一个矢量ꎬ而学生对矢量的理解还不深刻ꎬ甚至觉得矢量是一个很抽象的概念.在这种情况下ꎬ可以创设合理的情境来促使学生对知识的迁移.针对学生认为 位移 和 路程 差不多的前测结果.教师设计了相关的情景如下:(１)同学小张从校门口出发ꎬ走了１００ｍꎬ请问这位同学现在在哪里?(２)同学小黄从校门口出发ꎬ向东走了１００ｍꎬ接着又向南走了１００ｍꎬ请问ꎬ他现在的位置离校门口多少远?现在的位置在校门口的什么方位?而这个过程中他走的路程是多少?对于情境中第(１)问ꎬ学生的回答是不知道ꎬ因为没有指明行走方向.从而让学生明白ꎬ初中学习过的路程概９５念是不能准确描述物体运动时位置变化的方向的ꎬ也就明白了引入 位移 概念的作用.而对于第(２)问则让学生体会到路程和位移的区别ꎬ由于是情景化的ꎬ学生易于接受ꎬ对于位移的计算方法也有了初步的了解.３.利用理性分析进行正迁移对于前面案例２显示出来学生对矢量和标量的理解有不到位的现象ꎬ我们又该采用何种方式来进行迁移呢?其实ꎬ此处只要抓住矢量的特点进行理性分析就可以完成.首先在黑板上画出图４ꎬ从图４中可以看出ꎬ并联电路上两个支路的电流大小和方向与干路上电流的大小和方向ꎬ恰好符合矢量合成原理ꎬ似乎可以说明电流强度是矢量.那么到底对不对呢?老师再画出图５ꎬ如果仍旧用矢量的合成法则(平行四边形定则)去求总电流ꎬ则总电流的结果不可能仍然是７Ａ.但是根据我们已经掌握的电路知识ꎬ总电流的确应该等于７Ａ.由此说明ꎬ矢量合成法则(平行四边形定则)在 电流强度 这个物理量上是不适用的ꎬ即电流强度不是矢量ꎬ而应该是标量.从这个理性分析中ꎬ可以让学生对矢量有更深刻的认识ꎬ即除了平时经常提及的 既有方向ꎬ又有大小 这个标准外ꎬ矢量还应该符合 平行四边形定则 这个运算法则ꎬ即使学生头脑中是错误的前概念也得到正面迁移.４.利用变式问题进行正迁移变式问题或者变式训练是一种比较实用的教学手段ꎬ符合学生的认知规律ꎬ利用这种方式ꎬ也能很好的对学生已有的物理前概念进行正迁移.它往往是以学生脑海中的前概念或者某一道母题为模型衍生出相关联的问题或者知识ꎬ使学生触类旁通ꎬ举一反三.比如必修１«牛顿第一定律»中 惯性 概念的教学就比较适合利用变式问题进行正迁移.学生在初中阶段已经对 惯性 这一概念有所接触ꎬ但是有些同学对惯性的理解并不深刻ꎬ利用惯性分析生活中的一些现象也不到位ꎬ甚至还有很多错误的前概念存在.高中的教学就是要让学生进一步理解 惯性 这一概念的内涵和外延.模型情境:乘客站立在行驶中的公交车上ꎬ当公交车突然刹车时ꎬ乘客会有怎样的感受或者状态出现?(人的上身会往前方倾斜ꎬ甚至人都会向前摔倒ꎬ这是惯性的表现.)模型变式:将一玻璃瓶装满水后密闭放在水平桌面上ꎬ匀速向前推动ꎬ发现瓶的中部有一个气泡处于如图６图示的状态.现突然用一物体挡住瓶子让其紧急 刹车 ꎬ则瓶中的气泡相对于瓶子将怎样运动?(学生普遍会回答:向前运动.教师因势利导ꎬ要让学生明白类比乘客的不是空气泡而是瓶中水ꎬ水的质量更大ꎬ它的惯性也更大ꎬ在瓶子加速时ꎬ水因为惯性会往前挤占空间ꎬ则气泡向后.)这个关于惯性的变式问题ꎬ通过源于学生生活的较为生动的物理情境ꎬ将定性认识发展为定量比较ꎬ强化了 质量是惯性唯一量度 这一认识ꎬ是一次利用变式问题实现物理知识正迁移的成功实践.㊀㊀四㊁教学反思暴露 前概念 使得教师课前的教学设计更有针对性ꎬ教师能够非常高效率的解决学生存在的问题ꎬ准确的找到新知识的传授起点.同时ꎬ能够让学生学习知识时的认知路径更加的科学化ꎬ这也是高效率的前提.从笔者的实践中发现要实施科学的正迁移ꎬ一是要充分利用实验进行教学ꎬ更多的丰富学生的感性认识ꎬ设计实验时自然要多考虑学生的前概念.其次要重视物理模型的建立ꎬ培养学生的逻辑思维能力ꎬ消除一些抽象思维带来的思维障碍.三是教学时还是要多一些耐心ꎬ要循序渐进ꎬ因材施教.㊀㊀参考文献:[１]张蕾等.建构主义理论指导下的物理错误概念矫正[Ｊ].当代教育科学ꎬ２０１１(４).[２]孔祥梅.前概念对中学生物理学习的影响及转化策略[Ｄ].聊城:聊城大学ꎬ２０１５.[３]梁旭.认知物理教学研究[Ｍ].杭州:浙江教育出版社ꎬ２０１１.[４]徐海莉.变式教学ꎬ拓展物理思维[Ｊ].物理教学探讨ꎬ２０１４(１０).[５]徐志平.以 惯性 的教学为例谈概念的变式教学设计[Ｊ].中学物理ꎬ２０１６(３).[责任编辑:闫久毅]０６。
中学生物理学习中的前概念及其转变陈雪梅摘要：物理前概念是学生在学习科学物理概念之前对周围世界的一些看法和观点。
国内外许多研究表明：物理前概念广泛存在而且根深蒂固，并对物理学习有着不可低估的影响。
分析了物理前概念的来源，阐述了错误概念形成的原因，讨论了概念转变发生的条件。
在此基础上提出了纠正错误前概念，进行科学物理概念教学的策略。
关键词：物理学习；前概念；科学概念；概念转变；图式学生对物理现象的直观认识在他们接受正规的物理课程学习之前就已经存在了，并在这些认识的基础上形成了他们自己的思维体系。
这种在学生系统地学习科学知识之前所具有的想法被人们称之为“前概念”（preconception）。
需要指出的是，这里所指的“概念”和心理学中的一般狭义理解不同，它是指关于某一对象的观点或看法。
比如“地球绕着太阳转”便是一个概念。
这些前概念中，有些与科学概念有相通之处，但是学生对这种概念的理解大多还是相当肤浅的，停留在表面上而不能深入到概念的本质，更多的则是与科学的概念相悖的，因此前概念又常常被称为“错误概念”（misconception）或者“相异构想”（alternative framework）。
关于前概念的研究早已有之，从80年代开始得到迅猛发展，已经召开了多届有关自然科学与数学教育中的学生错误观念的国际研讨会，至今仍是热点[1]。
科学教学及科学学习心理研究，都将学生前概念及其对于科学学习和科学认识的形成与建构的作用和影响问题作为自己研究的重要领域。
对于学生的前概念，美国、加拿大、新西兰等国家已经进行了深入的研究，但我国在这方面的研究还比较缺乏，本文将对有关前概念的几个问题作一些探讨。
一、错误概念的来源及其心理学归因自七十年代中期以来，学术界涌现出大量有关学生错误前概念的研究。
芬德等（Pfundt & Duit,1991）的文献目录中列出了1,100多个这类研究，其中物理学方面的错误概念占总数的70%[2]这些错误概念从何而来呢？研究者发现，每个学生头脑中形成的先入错误都有它的客观条件，但从宏观分析也有一般的共性，这些共性主要体现在以下几个方面：1、直观感觉带来的错误。
学生在日常生活中，从大量的物理现象中获得了不少物理方面的感性知识。
这些凭直观感觉学习到的东西不一定正确，相反，它很容易成为错误的根源。
例如，铁比棉花重；冬天室外的铁块比木块温度低；车不拉就不走等等。
2、知识迁移的负效应。
这主要是由于数学工具运用不当所引起的。
比如看到电阻的定义式R=U/I，初学者往往理所当然地认为电阻的大小与电压成正比，与电流成反比。
3、由语言带来的曲解。
学生常用生活语言来理解物理概念，并由此产生对概念的曲解。
例如，匀加速运动就是速度逐渐增加的运动；“裂变”就是把整体分为部分，因此把一些放射性元素的衰变也都归为裂变。
4、不正确的课外渠道。
学生在课堂教学以外，通过广播、电视、报刊杂志等渠道获得的不少信息是不正确的。
例如，重量、重力和质量三者不分；路程和距离互相混淆；电容器概念与描述电容器容纳电荷本领的电容不分等等。
这些前概念的核心特点是[3]：（1）是学生头脑中强烈具有的一种稳定的认知结构；（2）不同于专家的概念；（3）会对学生如何理解自然现象并做出科学的解释产生重要影响；（4）必须被克服、避免和消除，以使学生接受科学的理解。
霍华德（Howard,1987）曾经以皮亚杰的认知发展理论为基础分析了错误概念的形成并且在学生头脑中根深蒂固的原因。
皮亚杰的认知发展理论体系中的一个核心概念就是图式。
（schema,在他后期著作中用scheme一词）。
图式是指个体对世界的知觉、理解和思考的方式。
我们可以把它看作是心理活动的框架或组织结构。
在皮亚杰看来，图式可以说是认知结构的起点和核心，或者说是人类认识事物的基础。
因此，图式的形成和变化是认知发展的实质。
[4]霍华德从图式理论出发，对前概念能够顽固地存在于学习者的头脑中的原因做了深入地研究。
他认为，（1）概念需较长时间才能形成，学生的各种图式均在逐渐地形成过程中。
（2）学生认为用已有的图式已足够应付日常生活，因而将在学校里所学的图式都存入单独的心理单元。
或是由于学生的已有经验非常有限，看不出利用所给图式概括分析事物的必要性，觉得没有必要改变其已有的图式。
（3）有的新图式虽然能够用来解决一些原有图式不能解决的问题，但是由于新的图式与学生的原有图式发生了严重的认知冲突，学生拒绝接受。
[5]可见，由于学生拥有的对一系列相关问题的前概念并非一些毫不相干的“点”，而是已形成了一个较完整的理论体系，即使他看到了某个概念的不足，也会作尽量小的调整，以维护自己原有图式的完整。
图式的形成是学生在日常生活中长期建构的必然，在学生头脑中印象深刻，要用新的图式去代替原有的图式并非易事。
因此，研究概念转变的心理机制，采取有效的教学策略帮助学习者实现错误概念向科学概念的转变是一项重要的任务。
二、错误概念向科学概念转变的条件1、概念转变的两种类型概念转变是指个体原有的某种知识经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生的重大改变。
[6]概念转变有两种可能：一种是概念同化。
学生在学习新知识或解决新问题时，如果新的刺激物能够纳入到原有的图式之中，这个认知过程就叫做同化。
它的特点在于，客体被纳入到主体已有的图式之中，引起主体认知结构量的变化。
例如，学生在高一学习功的概念时，与初中学习时的不同情境在于力与位移的方向互成任意角度，要把这一新情境下做功的刺激纳入到原有图式中，就必须把原有的图式扩展为：可见，同化只是把新的刺激物整合到原有的图式中去，经过同化扩大了图式的范围，但是它的内涵没有改变，也就是说只发生了量的变化。
另一种是概念顺应。
如果新的刺激物不能与原有的图式同化，或者说在原有图式中找不到同类的图式，这样学习者必须重新构建一个能容纳新刺激物的新图式，这就叫做顺应。
例如，关于电场力做功图式，就不可能为机械做功的图式所包容，于是通过改显然，这里的W=qU与原有图式W= FScosα是截然不同的两个新图式。
就两种概念转变的方式而言，前一种变化是较容易实现的，也就是说如果学生的前概念与科学概念是相容的，那么构建新的概念并不是一件难事。
而后一种情况的概念转变则会遇到较大的阻力，因为它是以破坏学生自身所认可原有图式为前提的。
由于前概念通常是植根于一个与科学理论不相容的概念体系，因此在科学概念的学习过程中，学生要不断面临新的科学概念与原有图式相抵触而无法纳入原有图式的尴尬处境。
基于以上原因，概念转变研究主要是从顺应的侧面来研究概念建构的过程，揭示学生错误概念向科学概念转变的规律。
2、概念转变的条件早在1982年，Posner等人针对概念转变发生的条件提出了概念转变模型（CCM）。
他们认为一个人原来的概念要发生顺应需要满足四个条件：（1）对原有概念的不满。
让个体处于某种情境，让他用自己的原有概念来解释一些现实问题。
只有个体感到自己原有的某个概念在解决实际问题时失去了作用，从而引发认知冲突，他才有可能改变原有概念。
（2）新概念的可理解性。
学习者需懂得新概念的真正含义，而不仅仅是字面的理解，他需要把各个片段联系起来，建立整体一致的表征。
（3）新概念的合理性。
个体需要看到新概念是合理的，而这需要新概念与个体所接受的其它概念、信念相互一致，而不是相互冲突，它们可以一起被重新整合。
这种一致性包括：与自己的认识论信念的一致；与自己其它理论知识或知识的一致；与自己的经验的一致；与自己的直觉一致等。
个体看到了新概念的合理性，意味着他相信新概念是真实的。
（4）新概念的有效性。
个体应看到新概念对自己的价值，它能解决原有概念无法解决的问题，并且能向个体展现出新的可能和方向，具有启发意义。
有效性意味着个体把它看作是解释某问题的更好的途径。
概念的可理解性、合理性、有效性之间密切相关，其严格程度逐级上升，人对概念有一定的理解是看到概念的合理性的前提，而看到概念的合理性又是意识到其有效性的前提。
Hewson把概念的可理解性、合理性和有效性称为概念的状态，而且提出不仅新概念的状态会对概念转变产生影响，原有概念的状态也会对概念转变产生影响，两者之间存在交互作用。
三、对教学的启示根据概念突出的顽固性特点和概念转变发生的条件，在教学过程中，教师如果草率地用所谓的正确的观点去覆盖学生原有的想法，那么其教学效果就可想而知了。
科学的教学过程应该是正确观点和错误观点发生交互作用，根据两者的优势及局限性进行相互协调的过程。
因此，在进行科学的概念教学之前，首先要了解清楚学生原有的对某一概念的认知水平以及相异构想情况，并采用科学的教学手段，使学生有效地转变错误的物理前概念，进行有意义的学习。
1、进行教学前测学生头脑中的图式是在潜移默化中形成的，因此具有隐蔽性，平时一般不会清晰地呈现在脑海里。
因此，教师在教授新知识之前，应采用诊断性测试等方式，了解学生的原认知结构。
这样做对教师的“教”和学生的“学”都有重要意义。
对“教”的意义可用奥苏伯尔的一句名言来概括，“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学习的唯一的最重要的因素是了解学习者已经知道了什么。
”[8]的确，在教授新概念之前，教师只有充分了解学生已有的认知情况，尤其是与新概念有密切关系的已有概念和原理的认识，才能选择有效的教学策略和方法进行有的放矢的教学。
对“学”的意义在于，一方面通过教学前测或者提问，能激活学生的经验图式，让它从隐蔽之处呈现出来，这样就为学生的重新建构提供了基础框架，学生可以根据自己原有的认知结构进行同化和顺应来获得新概念的学习，以避免在大脑一片空白的情况下进行无意义的接受学习。
另一方面，进行教学前测并及时反馈，能够有效地激发学生的学习动机。
学生习惯于用原有图式进行问题解决，当教师给予错误答案的反馈信息时，会沉重打击他们的原有认知图式。
反馈结果会使学生对一些现象感到困惑甚至出现反叛情绪，“我哪里错了？我有事实作为依据的！”，“如果答案错误的话，老师你对这个现象又将如何解释？”，此时大脑无比兴奋，内在的学习动机非常强烈，用原有认知图式进行问题解决的失败促使他们迫切地想知道原由，甚至想根据自己的事实去推翻教师的结论。
在这样的氛围中，教师再绞尽脑汁地要求学生注意力集中，认真听课认真思考就完全没有必要了。
2、组织情境教学让学生在与实际情况相类似的教学情境中修正错误想法是帮助他们获得科学概念的最佳途径。
学生头脑中的前概念大多是在生活的具体情境中建立起来的，用他们获得前概念的真实问题作为实例，会产生真实感和亲切感。
实践证明，教学中用以下的思路来解决真实性任务能有效地转变前概念：选择真实性任务或创设类似的情境；让学生根据自己的理解，预测实验或问题的结果；让他们用自己的前概念对现象进行解释，并为自己的前概念进行辩护，从而引起思维结构发生冲突，并强烈意识到前概念的存在；教师在适当时机进行参与，并步步引导他们用正确的物理概念来解释问题。
