《透视科学前概念 挖掘教学生长点》2014.1论文 蔡玲玲 联系客服

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参评小学科学论文

透视科学前概念 挖掘教学生长点

象山文峰学校 蔡玲玲

【摘要】: 科学前概念是学生在接受科学教育之前对事物和现象的所有认识与观念,它在一定程度上影响着学生科学概念的转化和形成。在科学概念教学中,教师适时地介入,创设问题情境和宽松的学习环境,觉察学生的思维困境,挖掘学生概念的“生长点”,引发学生对科学概念的不满,激发概念转化的内驱力,才能有效引领学生走进前概念向科学概念转变的“门槛”。 【关键词】 教学生长点 前概念 挖掘

奥苏贝尔在《教育心理学:一种认知观》的扉页上写道:“如果我不得不把教育心理学的所有内容简约成一条原理的话,我会说:影响学习的最重要的内容是学生已知的内容。弄清了这一点后,再进行相应的教学”。 由此可见,学生前概念是一种宝贵的教学资源,它直接影响着课堂深入,直接影响着科学概念的转化和形成,所以我们要关注学生前概念,把学生的前概念作为教学的“生长点”“始发点”,那么如何透视科学前概念,挖掘找准这个教学生长点,实现科学概念的有效转化呢?现结合教学实践从以下几方面谈些粗浅的看法:

一、生长点凸显在概念模糊处

学生在长期的生活中,对许多现象早已有了一些片面的、模糊的认识,由于知识的缺乏,对于一些科学问题又难以用自己的这些认识(前概念)来解释,这就使得学生的先前认识含混不清,这模糊的前概念就是教师要紧抓的教学生长点,在这儿教师搭起支架,通过概念同化,学生就能从含混、模糊的前概念中催生出清晰、明确的科学概念。

如教学《空气有重量吗》一课前,了解到学生潜意识里对空气是否有重量这一概念含混不清,有的认为“空气没有重量”,有的认为“空气有重量的”,有的干脆不知道。这是学生的概念模糊点,教师不能轻易放过,抓住这个点,让学生充分述说“空气是否有重量”的理由,暴露自己对此概念的理解,交流中生生之间有理有据,形成概念认识对立点,激发学生探究空气是否有重量的积极性,通过实验论证,学生的模糊概念会自然清晰。

在教学中,我们还常遇到学生“知其然,而不知其所以然” 的情况。如在教学《拱形的力量》一课时,教师出示了一些拱形建筑的图片,学生都知道很多建筑采用拱形结构就是因为其抵抗弯曲能力强,但问及为什么拱形结构抗弯曲能力强时,学生都糊里糊涂,说不出个所以然来,究其原因:在生活中,小学

生大多凭借感官对现象进行一些直观的感受,但这些感受往往停留在感性认识的水平上,缺乏严格的推理和实验验证,所以这时学生又变不知道了。这时教师不能走走形式含混简单灌输一通拱形抵抗弯曲能力强的原因,因为学生听了也还是云里雾里,一知半解,教师要抓住这个模糊概念让学生根据实验过程中的发现,试着画示意图,图文结合用自己的话来解释拱形结构抗弯曲能力强的原因。这样就能将问题的难度大大降低,引发学生内驱力主动去思考问题,这样,模糊的前概念慢慢就会转向清晰的科学概念了。

二、生长点暴露在概念冲突处

科学探究到一定程度,由于知识经验的限制,学生的学习可能会出现再一次障碍而停滞不前,此时也有可能出现意见分歧,矛盾重重的激烈对立场面,这正是学生的前概念认识在这儿出现了冲突,教师应好好利用这认知冲突的情境,让学生发现自己对某一现象的认知和真实现象之间的矛盾冲突,逐渐调整认知结构,使其与真实现象之间达到一致,从而建立与科学概念相一致的新的概念模型,实现前概念向科学概念的转变。

如在教学《白醋与小苏打的变化》一课时,在帮助学生建立了“白醋和小苏打混合会冒泡”这一科学概念后,教师继续追问“杯中留下的液体可能是什么?说说你的理由”,创设这样的问题情境,再一次充分挖掘暴露学生的前概念,学生的认知开始出现明显的冲突,有的认为这是一种白醋,有的认为这是小苏打和白醋的混合溶液,还有的认为这是白醋和小苏打混合后产生的新的液体。这是一个训练学生科学逻辑思维很好的教学生长点,教师舍得花时间引起概念冲突,让学生尝试解释这个矛盾事件:“如果是白醋,有办法证明吗?如果是小苏打和白醋的混合溶液,那里面肯定有小苏打,那小苏打哪儿去了,有办法证明吗?如果加白醋和小苏打都没有冒泡,那么混合后的液体是什么?”这样从学生矛盾冲突中暴露前概念,充分尊重学生的前概念,把它们作为教学的始发点,作为一种尝试性的解释加以处理,不武断否定一些“不科学”的前概念,创设合适的科学探究条件,允许学生为自己的前科学概念辩护,使学生间或师生间充分交换对同一事物与概念的不同看法。在激烈的争论和积极思考中,在认真的验证实验中,在教师的因势利导中,学生就会对自己先前所持有的观念提出怀疑和自我反省,认识到自己前概念的不合理之处,从而推翻前概念,愿意接受新的正确地科学概念,知道“白醋和小苏打混合后,不再是原来的白醋和小苏打,而是产生了另外新的物质”,很好地实现了认知结构的顺应转化。

三、生长点呈现在概念错误处

先入为主的日常生活经验,知识的负迁移和旧有概念的局限,由语词带来的曲解等导致了学生会有许多错误的前概念。这些错误的前科学概念和科学概念虽然同是来源于人的实践活动,他们都是由主体的认识活动所产生,但学生的这些错误前概念有其本身的隐蔽性和顽固性,所以往往很难让他们一下子就接受、理解或掌握现在要求掌握的新的正确的科学概念,阻碍了学生科学素养的培养。这是我们教师不容忽视的一个教学点,必须好好把握利用,实现正确科学概念的有效转化。

如在教学《水和食用油的比较》一课拓展延伸环节中,教师问及“一根牙签放入水中是沉的,放入油

中是沉还是浮?”学生想都不想,齐刷刷的举起手来,都说“是浮的”,显然学生是受了旧有错误概念“油水混合,油会浮,其他物质放油上,油托着它,当然也是浮”的思想束缚,没有真正理解“油轻水重才使油浮于水面的原因”,影响了“油轻水重”科学概念的形成与理解。虽然是拓展环节,但既然错误概念呈现了,教师就要十分关注,及时引导教育,让学生及时更正错误观点,重新构建科学概念,从而使学生在更高层次上去观察世界。如教师可以采用分层建构概念法,先让学生动手操作油水混合实验,解释为什么油浮在上面,水沉在下面?根据经验学生知道因为油轻水重,所以油浮在水面,然后牙签放入水中,又让学生解释为什么牙签沉入水底?学生解释因为牙签重于水,接着再让学生猜测油与牙签谁轻谁重?学生这时恍然大悟,明白牙签重油轻,牙签放入油中肯定沉,最后 仍然不忘实验验证,让学生亲自发现自己前概念中的错误之处,重构清晰、明确的科学概念,这是实现认知结构新平衡的过程。

四、生长点留存在概念转化处

在帮助学生完成从前概念到科学概念的转化后,还要提供对科学概念进行巩固和系统化的机会。因为孤立的概念很不稳定,很容易受其他因素的影响,也难迁移到其他的情境中。所以在学生的概念转化处也是对学生进行教学生长点挖掘的好机会。

如教学《白醋与小苏打的变化》一课中,有这样一个教学片段:

师:这杯剩下的液体是不知名液体,那么在实验过程中冒气泡产生的气体可能是什么? 生:可能是二氧化碳气体(很多人都认可) 生:不确定,但肯定是一种新物质

师:那我们先称它是不知名的气体吧!刚才很多同学认为是二氧化碳,有证据吗? 生:(面面相觑)

师:老师这儿有一些气体的特征,可能对你确定这是不是二氧化碳有帮助。空气、氧气、二氧化碳这3种都是无色无味的气体,空气、氧气支持燃烧,二氧化碳不支持燃烧,有办法确定二氧化碳吗?

生:只要点燃火柴伸进瓶内,看火柴有没有灭掉,灭掉的是二氧化碳(师演示) 生:我知道了,火柴灭了,肯定是二氧化碳。

师:老师还有一些资料,现在还那么确定吗?(出示氮气特点:无色无味,不支持燃烧,比空气轻 二氧化碳特点:无色无味,不支持燃烧,比空气重)那有没有办法再次确定这就是二氧化碳? 生:只要比一下它们谁轻谁重就行。 师:怎么比轻重? 生:放在天平上称??

师:方法很多,老师也想到了一个办法,很简单。(教师演示倒气体实验) 生:倒过来把点燃的火柴灭掉,说明比空气重,是二氧化碳。

师:现在还确定吗?教师再出示一些气体特征,(氪气、氡气特点:无色无味,不支持燃烧,比空气重)

还是那么肯定嘛? 生:(又呆了) ??

以上教学过程中,学生已经知道“白醋与小苏打混合会产生新物质”这一科学概念,但是教师始终不忘在概念转化处, 一次又一次呈现给学生与前概念有一定联系的新颖资料,一次又一次催发学生概念认知上的不协调和冲突,不断地引发学生的好奇心,激发认知兴趣、启迪科学思维,让学生经历“发现---否定---再否定---再发现”这样一个不断冲突不断修正的过程,完成前概念向科学概念的转变,知道“二氧化碳不助燃,比空气重,是具有特殊性质的一种气体。”完成科学概念转化过程中的再次波浪式跃进,再次螺旋式上升,实现概念转化的最高境界。

科学概念的转化从某种意义上来说实际是前概念的补充、深化、发展或者纠错的过程,是一个重构科学概念的过程。它在学生的科学学习中扮演着非常重要的角色,从认知发展的角度来看,前概念体现了人类认知发展的一般规律:从简略到复杂、从片面到全面、从谬误到正确。小学科学教学不能忽视学生已有的这一前概念,应当透视科学前概念,通过各种途径充分挖掘学生的科学前概念,把前概念作为教学的始发点、生长点,对它们进行一些分析、梳理和归类,设计有针对性的教学活动,引导学生把前概念有效地转化为科学概念。

参考文献:

【1】奥苏贝尔《教育心理学:一种认知观》 【2】林雪芳《是谁偷换了概念》 【3】郁波 《关注科学概念》

【4】徐春建《概念对小学科学教学的启示》 【5】郑建铭《关于科学前概念的有效教学》