_为概念转变而教_策略综述_P_H_Scott
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概念转变的教学策略教育是社会发展的重要组成部分,教学策略的使用对于培养学生的创造力和批判性思维能力至关重要。
概念转变的教学策略是一种有效的教学方法,旨在通过重新构建学生原有的概念和知识结构,帮助学生获得更深层次和全面的理解。
本文将详细介绍概念转变的教学策略,并探讨其在教学实践中的应用。
一、概念转变的教学策略的定义和原理概念转变的教学策略,顾名思义,是通过对学生原有概念的转变来促进学习和理解。
它基于学生已有的概念和经验,通过提供新的信息和引导,使学生能够重新构建和调整其概念结构,从而建立更准确和深刻的知识体系。
概念转变的教学策略的原理主要包括以下几个方面:1. 挑战既有的概念:教师通过提出问题、引发讨论等方式,让学生开始思考并质疑原有的概念。
2. 引入新的观点和概念:教师通过介绍新的概念和观点,拓宽学生的知识领域,并刺激他们进行思维上的连接和对比。
3. 知识的整合和调整:学生在接触新的概念后,需要将其与原有的概念进行比较和整合,找到相似之处和差异之处,从而形成一个更加统一和准确的知识框架。
二、概念转变的教学策略在实践中的应用概念转变的教学策略可以应用于各个学科和教学领域,下面以数学教学为例进行具体讨论。
1. 数学教学中的概念转变在数学教学中,学生常常会存在一些错误的概念或误解。
通过概念转变的教学策略,教师可以引导学生进行对比和整合,帮助他们重新理解数学概念。
例如,对于分数的理解,学生可能会将分数看作是两个数的比值。
而实际上,分数本质上是用来表达部分整体的概念。
通过引导学生观察和思考有关分数的例子,并辅以实际操作和练习,可以促使他们逐渐转变之前的错误概念,建立起正确的数学概念结构。
2. 科学教学中的概念转变在科学教学中,概念转变的教学策略也发挥着重要作用。
例如,在学习化学中的元素周期表时,学生可能只会记住元素的名称和符号,而忽略了元素周期表的内在规律和属性。
通过概念转变的教学策略,教师可以通过引导学生发现元素周期表中的规律,并辅以实验和实际应用,让学生体验到这些规律的重要性和实用性,从而使他们对元素周期表的理解更加深入和全面。
概念转变教学的基本理论依据和有效策略以高中化学为例一、本文概述本文旨在探讨概念转变教学的基本理论依据以及其在高中化学教学中的有效策略。
概念转变教学是一种重要的教学方法,旨在帮助学生从错误或片面的概念理解转变为全面而准确的理解。
在高中化学教学中,概念转变教学尤为重要,因为化学作为一门基础自然科学,涉及大量抽象和复杂的概念。
通过深入研究和理解概念转变教学的理论依据,以及探索在高中化学教学中实施的有效策略,我们可以提高教学效果,帮助学生更好地理解和掌握化学知识。
本文将首先介绍概念转变教学的基本理论依据,包括认知冲突理论、建构主义学习理论等,然后结合高中化学教学的具体案例,探讨实施概念转变教学的有效策略,以期为广大教育工作者提供有益的参考和启示。
二、概念转变教学的基本理论依据概念转变教学是建立在现代认知心理学、教育心理学以及科学教育研究的理论基础之上的。
其核心思想源于皮亚杰的认知发展理论和波斯纳的概念转变模型。
皮亚杰的认知发展理论强调个体在与环境的互动中建构自己的知识体系。
他认为,认知发展是通过适应机制实现的,包括同化和顺应两个过程。
同化是将新信息纳入已有的认知结构中,而顺应则是当新信息与已有认知结构发生冲突时,个体调整或改变原有的认知结构以适应新信息。
概念转变教学借鉴了皮亚杰的理论,强调在化学教学中应通过引发学生的认知冲突,促进学生的概念转变和认知发展。
波斯纳的概念转变模型则提供了概念转变的具体过程和策略。
他认为,概念转变需要经历四个阶段:一是学生对原有概念的认同和理解;二是学生遇到与原有概念相冲突的新信息;三是学生产生认知冲突并进行概念重构;四是学生形成新的概念并应用到实际问题中。
概念转变教学强调教师应该通过设计具有认知冲突的教学活动,引导学生经历这四个阶段,从而实现概念的转变和深化。
概念转变教学还借鉴了建构主义学习理论、元认知理论等现代教育心理学理论。
建构主义学习理论强调学生是知识的主动建构者,而不是被动接受者。
2011年教育学考研答案及真题解析2011年的考研已经落下帷幕。
勤思考研第一时间发布2011年真题答案及解析,对于刚刚走出考场的同学来说,看答案,估分数是最急迫的事情。
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二、辨析题46.德育普遍存在于一切教学之中。
正确。
德育途径主要包括直接的道德教学和间接的道德教育,直接的道德教学包括思想品德课和时事政治课。
间接的道德教育包括思想教育外的其它各科教学,活动课程和课外活动等一些教学形式。
所以,德育普遍存在于一切教学之中。
此题目放在教育学原理中属于是德育和教学关系或是说是德育的途径问题,而实际上正如勤思教育学原理尹老师多次提到并且适中坚信的一个理念是赫尔巴特的“教育性教学”。
只要听过勤思考研尹老师的2011年教育学原理课程,此题目肯定可以完整回答。
原题请见勤思强化班讲义P18“教学是德育额基本途径”以及P16“教学过程永远具有教育性”。
47.经典条件反射的建立过程与操作条件反射的建立过程无根本差异。
错误。
经典条件反射认为学习是一种刺激替代另一种刺激建立条件反射的过程。
勤思教育强化班的教育心理学中,师保国老师用图文并茂的形式为我们讲解了中性刺激与无条件刺激在时间上的结合是强化,强化的次数越多,条件反射就越巩固。
经典条件反射认为人类出生时只有几个反射和情绪反应,所有其他行为都是通过条件反射建立新刺激——反应联结而形成的。
操作条件反射虽然也认为学习是个体在刺激情境中表现时所产生的刺激——反应联结。
个体所学到的一连串刺激——反应联结都是经由先是错误的反应多于正确的反应,而后逐渐变为正确的反应多于错误反应,最后到达全部正确的地步,即试误说。
概念转变教学理论一、概念转变理论的渊源及发展在20世纪80年代初期,科内尔大学的一群教育研究者和哲学家开发了一种称为概念转变的理论。
这种理论基于皮亚杰的不平衡和适应性调节的观点,以及托马斯库恩的科学进化论。
根据库恩的观点,科学进化遵循的是一种稳定的范式。
首先,一种占优势地位的科学范式——一种基本的认知、思考、评价和做事的方式——濒临危机,因为它没能解决或解释科学团队确定的重要问题。
其次,就必须有一个有望解决这些问题的可供选择的范式。
这两个条件的存在就增加了“范式转变”的可能性或者新的思维框架的普遍接受性。
然而,研究者发现,如果只强调和采取逻辑和理性思维一~宾特里奇把这种方法称之为“冷酷的概念转变”,学生的已有概念非常难以改变。
因为这种方法太过理性化,忽视了学习中的情感(如动机,价值观,兴趣)和社会成分,比如,没考虑到学习环境中其他的参与者(如教师和其他的学生),以及这些参与者是如何影响学习者的概念生态圈,并影响概念转变的。
社会建构主义者和认知学徒观也影响了概念转变理论,这些学习观鼓励学生互相讨论,教师是促进概念转变的一个因素。
因此,概念转变不再被认为是只受认知因素的影响。
情感、社会和情境因素也能影响概念转变。
在培养概念转变的教学或学习环境设计中,所有这些因素必须综合考虑。
二、概念转变的定义、形式和过程概念转变大致可以定义为改变已有概念的学习,如信仰、观点或思维方式。
概念转变一般包括两种形式:(1)丰富,即同化。
新概念与原有概念之间基本是一致的,个体很容易理解新概念,并能很快地接纳。
新概念补充了原有概念,使原有概念更加完善。
这种形式主要通过积累的方式发生。
(2)修订,即顺应。
新概念与原有概念不一致,产生冲突,需要对原有概念进行分析、判断和权衡,从而建立新的概念。
这种转变不是细枝末节的变化,是从本质上对原有概念进行调整和改造。
概念转变是个不断循环的过程,当学习者碰到新旧概念之间不一致的情况时,就会产生一种认知冲突感。
概念转变策略的形式和特点
概念转变策略是一种教学方法,旨在帮助学生转变原有的错误观念,接受更科学、更准确的概念。
以下是概念转变策略的主要形式和特点:
1. 引发认知冲突:通过创设特定的情境,让学生面临与原有观念相矛盾的事实或现象,引发认知冲突,激发学生转变观念的内在动力。
2. 直观化教学:通过实物展示、图表演示、实验操作等方式,将抽象的概念具体化、形象化,帮助学生更好地理解概念的本质特征。
3. 概念图的运用:概念图是一种以图形方式呈现概念之间关系的工具。
通过概念图的制作和运用,可以帮助学生梳理概念的内在逻辑关系,促进概念的有意义建构。
4. 讨论与互动:组织学生进行讨论和互动,分享各自的理解和观念,从不同角度审视概念,从而更全面地理解概念。
5. 重复与强化:通过重复练习和不断强化,让学生逐渐巩固正确的概念,减少错误观念的干扰。
概念转变策略的特点主要体现在以下几个方面:
1. 针对性:针对学生的错误观念和困惑进行有针对性的教学设计和策略应用,帮助学生逐步转变观念。
2. 互动性:强调师生之间、学生之间的互动和交流,通过讨论、质疑、解答等方式,促进学生对概念的深入理解和思考。
3. 建构性:重视学生已有知识经验和新概念之间的联系和建构,引导学生逐步形成科学、完整的知识体系。
4. 发展性:关注学生的认知发展过程,不断调整和完善教学策略,以满足不同阶段学生的认知需求。
5. 科学性:遵循科学教育的原则和方法,确保所教授的概念准确、科学,符合学科发展的事实和理论。
浅谈促进概念转变的教学策略摘要新课程要求科学教育必须走向生活,要善于将生活现象引入科学教学。
心理学研究也表明,学习内容和学生熟悉的生活情境越贴近,学生自觉接纳知识的程度就越高。
关键词促进概念转变教学策略很多不同领域的研究都指出:学生在接受学校教育之前,就已经通过对日常生活中的一些现象的观察和体验,形成了许多自己的概念想法。
在这些概念中,一些是反映客观世界的朴素概念,而更多的是有悖于科学的错误概念。
我们把学生头脑中存在的错误概念或与科学概念不完全一致的认识叫做迷思概念。
迷思概念不能正确地反映事物的本质而仅仅反映事物的一些表面现象,违背了科学道理,对学生正确地掌握科学概念,形成正确的认识造成一定的障碍。
可以说,迷思概念就是科学课堂教学目标达成过程中的难点,必须有效的转化它,才能实现有效教学。
笔者提炼出了科学课堂转化迷思概念的几种策略,希望对广大初中科学课堂的教学优化提供借鉴意义。
(一)探查学生前概念——转变迷思概念的前提为促成学生实现概念的转化,教师首先应当走近学生,透彻地了解他们在学习科学概念之前究竟存在哪些前概念.可以提问:同学们了解了有关……的哪些知识?”或者“关于……,你有多少了解?”或者“为什么……你能用已有知识解释吗?”教师必须创造条件,尊重学生,提供学生表达的机会,从而使学生能够暴露出自己的迷思概念。
(二)引发认知冲突——解构迷思概念的契机建构主义理论认为,学生以自己头脑中原有的认知结构来完成新知识的理解。
当新知与原有经验矛盾时,则必须经过认知结构的顺应才能接纳新知识。
而顺应过程是有条件的,并且相当困难,教师如果没有采取有效的策略,随着时间的流逝,学生很容易对顺应建立起来的知识淡化或遗忘。
因此,寻找转变迷思概念的策略落脚在如何促进学生对知识的顺应过程上。
在科学课堂教学中,教师在转变迷思概念时,要给学生一个“震撼”,引起学生认知冲突,在心理觉察到思维中的漏洞,以使其放弃并解构迷思概念。
1.创设问题情境,为解构迷思概念架桥面对某个情境,当学生的前概念与科学概念存在一定的距离时,可以创设新的问题情景,在前概念与科学概念之间架设沟通的桥梁,以帮助学生将前概念转化为科学概念;学生的前概念大多是在生活的具体情境中建立起来的,科学教学如果能够重现学生获得前概念相类似的情景,通过情景的审视和分析,则能有效地引导学生将前概念转化为科学概念。
基于概念转变的教学模式
基于概念转变的教学模式是一种强调学生从错误或不完全理解到正确理解概念的教学方法。
这种教学模式主要关注学生的思维方式和对知识的理解,目的是通过引导学生进行思维转变,从而帮助他们建立更准确和全面的概念。
基于概念转变的教学模式通常包括以下几个步骤:
1. 引入概念:教师通过具体的例子和引导性问题引入新的概念,激发学生的兴趣和好奇心。
2. 提供错误观念:教师通过分析学生常见的错误观念,有意识地引导学生思考。
这样可以让学生认识到自己的错误观念,并激发他们思考和质疑。
3. 激发认知冲突:教师通过提出与学生已有观念相悖的问题或情境,制造认知冲突,促使学生主动寻找解决方法。
在这个过程中,学生会自然地反思和调整他们原有的观念。
4. 引导探索和发现:教师以引导者的角色,鼓励学生进行实践、讨论和探索,通过自己的实践和发现逐步建立正确概念。
5. 反馈和巩固:教师及时给予学生反馈,帮助他们修正错误和改进。
同时,教师通过练习、综合运用和巩固性作业等方式,巩固学生对概念的理解。
基于概念转变的教学模式注重学生的主动参与和思维思考,通过引导和激发学生的思维能力和批判思维能力,帮助他们形成准确的知识结构,提高学习效果。
这种教学模式可适用于各个学科和领域的教学。
专业课教育学模拟题2020年(294)(总分300,考试时间180分钟)单项选择题1. 1.在数学课堂上,学生掌握了乘法交换律的解题步骤,这里所涉及的知识类型是A. 陈述性知识B. 直接经验知识C. 程序性知识D. 感性知识2. 2.意义或观念的最小单元是A. 命题B. 概念C. 表象D. 图式3. 3.学生在化学课堂上,掌握了氢气是无色无味的气体,难溶于水。
学生对氢气的知识表征形式是A. 概念B. 命题C. 表象D. 脚本4. 4.教师头脑中掌握与教室有关的信息,包括:教师、学生、黑板、课桌、讲台等,能够预想到整个教室的布置和上课的情境。
这体现的知识表征形式是A. 表象B. 图式C. 产生式D. 命题网络5. 5.学生已经形成自然数的概念,在学习新概念“负数”后,收获了有关“有理数”的概念。
这一学习模式为A. 上位学习B. 下位学习C. 并列结合学习D. 产生式6. 6.学生在识别等边三角形时的解题思路为:如果已知一个图形有三个角,且三边相等,那么这个图形为等边三角形。
这一知识学习模式为A. 上位学习B. 产生式C. 派生类属学习D. 并列结合学习7. 7.学生通过掌握认知策略、解决问题的思想和方法,可以促进知识的积累。
这一论述中学生学习理解的知识是A. 陈述性知识B. 程序性知识C. 策略性知识D. 图形知识8. 8.“温故而知新”体现的迁移类型是A. 顺向迁移B. 逆向迁移C. 负迁移D. 一般迁移9. 9.下列成语不属于迁移学习的是A. 举一反三B. 触类旁通C. 闻一知十D. 照本宣科10. 10.一个人如果学会了骑自行车,他就会容易学会骑摩托车。
这种迁移学习是A. 顺向正迁移B. 逆向负迁移C. 顺向负迁移D. 逆向正迁移11. 11.学生掌握了汉语语法后,在初学英语语法时,总是习惯用汉语语法去套英语语法,从而影响了英语语法的学习。
这一知识迁移属于A. 正迁移B. 负迁移C. 垂直迁移D. 逆向迁移12. 12.学生学会了加法、减法和乘法运算后会促进除法运算学习。
促进概念转变的教学策略综述作者:朱琳王明怡来源:《教育界》2011年第08期【摘要】科学学习是儿童拥有的有关自然现象的原有概念发生转变的过程,近年来研究者探索出多种促进概念转变的教学策略。
本文分别从认知冲突、类比、理论支持等角度对此进行了分类评述。
20世纪80年代以来,西方研究者通过多种方法对科学学习的过程进行了深入的研究,结果表明,科学学习是学习者前科学概念的发展或转变,即概念转变,不单是新信息的积累。
近年来研究者的焦点从概念转变的理论探讨逐渐转向教学实践,依据不同观点发展出多种促进概念转变的教学策略。
本文从不同角度对这些教学策略分类评述,以期对我国科学教育的研究与实践工作有所启发。
一、基于认知冲突的教学策略认知冲突(cognitive conflict)是指人的原有图式与感受到的事件或客体之间的对立性矛盾[1]。
基于认知冲突的教学策略主要是教师通过引发学生的认知冲突,令其主动解决冲突并构建自己的理解,最终获得科学概念。
这类教学策略的核心问题是:如何引发学生的认知冲突?Limon则提出一个更为基础的问题:如何使认知冲突有意义?很多实验证明:认知冲突策略无法有效地带来概念转变是因为学生根本不容易产生认知冲突[2],即使面对反常现象,学生通常也无法获得有意义的认知冲突或是无法对原有概念产生不满。
教师可以用实验、演示的方法直接给学生呈现反例,或是设计一个冲突现象引发认知冲突。
夏令(2005)使用不同的认知文本———传统文本与反驳文本,考察了小学五年级学生学习“食物链”和“杠杆”两个概念的效果,发现采用专为引发认知冲突编写的“反驳文本”对促进学生在一定主题上的概念转变有积极作用。
呈现反例可以帮助学生反思,激发低年级学生的好奇心,“即使不能产生些微激烈的转变,也是促进概念转变过程的第一步”[3]。
二、基于类比的教学策略基于类比的教学策略以承认学生现有的与科学观点相一致的认识为基础,侧重利用教师的适当干预让学生获得科学概念。
概念转变教学理论初探一、文献综述1、国外概念转变研究现状通过对国外概念转变的文献进行梳理和研究,总结出国外对概念转变的研究主要包括了概念转变理论、概念转变途径、心理过程机制和教学策略等几个方面。
概念转变的研究最早起源于国外,1972 年,波斯纳教授在《科学教育》(science education)一书中提出概念转变策略,书中提出即概念转变需要通过同化和调适两个步骤来实现[1]。
在概念转变策略方面,1982 年,Nussbaum和 Novick 提出了 NN 三步教学模式,包括探究错误概念、引发和解决认知冲突三个步骤[2];1989 年,Oldham 和 Drever提出了 DO 五步教学模式,包括导入、应用、定向、重组和反省五个步骤[3]。
1992年,Strike和 Posner 提出了以认知冲突为主的概念转变策略[4];1994 年,Chi 和 Roscoe 等学者认为概念转变是一个概念再分配的过程,观念转变就是纠正原有的错误观念的过程[5];P.H. Scott 提出基于学习者的前概念,运用类比进行拓展、比较的教学策略[6]。
Ceren Tekkaya发现概念图和概念转变理论能较好的转变迷思概念,形成科学概念[7]。
研究表明,人们在积极更新教学理念、改革教学方式,提高概念转变的有效性,从而帮助学生更好地理解科学概念的本质。
在概念转变机制方面,第一是认知冲突理论,第二是类比理论,第三是学习认识论[8]。
皮亚杰基于概念转变提出了图式、同化、顺应和平衡的概念[9]。
Chi提出了基于本体论的类别归属[10],Pintrich 提出概念转变要将动机、情境因素纳入概念转变的研究当中[11]。
综上所述,目前国外关于概念转变的研究比较成熟,在实践研究中主要以高等教育、职业教育研究为主,中小学阶段的教学研究相对较少。
2、国内概念转变研究现状我国直到 20 世纪末才开始对概念转变进行相关的研究。
我国学者首先在国外研究了翻译学习的相关理论,逐渐过渡到实践阶段,基于理论视角提出了很多概念转变策略并开展实践研究。
概念转变的教学策略教学是一项重要的社会活动,其目标是引导学生掌握知识和技能,以及培养学生的创新思维和问题解决能力。
而在实施教学过程中,教师需要灵活运用不同的教学策略来满足学生的不同需求。
概念转变的教学策略就是其中一种浸润式的教学方法,通过激发学生的兴趣和积极性,帮助他们逐步建立新的学科或领域的概念体系。
概念转变的教学策略强调的是学生学习知识的过程,它不同于传统的知识传授模式,而是通过引导学生实际参与、探究和发现,使他们主动解决问题和构建新的概念。
这种策略注重学生的个人、合作和集体学习,推动学生的思维发展和认知转变。
首先,概念转变的教学策略注重培养学生的观察力和实际操作能力。
教师可以引导学生通过观察和实验,发现问题、触发思考,并结合已有的知识进行解释和分析。
通过实践性的学习,学生可以深入理解和掌握知识,逐渐建立起新的概念。
其次,概念转变的教学策略注重学生的合作学习和交流。
教师可以组织学生进行小组活动或讨论,让他们互相交流、分享和比较彼此的观点和想法。
这种合作学习的方式可以帮助学生从不同的角度审视问题,并集思广益,拓宽他们的思维路径,促进概念的转变和提升。
此外,概念转变的教学策略也注重学生的自主学习和创新思维培养。
教师可以提供一系列开放性的问题和挑战,激发学生的探索欲望和求知欲望,鼓励他们自主研究、思考和解决问题。
通过自主学习,学生可以培养创新思维和问题解决能力,进而实现概念的转变。
概念转变的教学策略在实际运用中需要教师具备一定的教学技能和教学设计能力。
教师应该准确把握学生的学习水平和认知特点,合理选择概念转变的教学策略,并设计相应的教学活动和任务。
同时,教师还需要提供及时的反馈和指导,帮助学生纠正错误和完善思维,促进概念的转变和深化。
总之,概念转变的教学策略是一种富有启发性和实践性的教学方法,可以有效提高学生的学习效果和学科素养。
教师在实施这种策略时,需要关注学生的参与程度和学习动机,以及教学设计和反馈机制的有效性。
为“概念转变”而教摘要:前概念广泛存在而且根深蒂固,在学生的学习中扮演着重要的角色。
在初中科学教学中前概念的负迁移对学生科学概念的学习理解具有阻碍作用。
为促进科学概念学习,提出以下前概念负迁移的转化策略:设疑引发冲突,克服经验错误;进行逻辑归谬,转化错误概念;注重探究实验,促成概念转变;加强变式教学,把握概念关键;加强概念比较,理解科学概念;运用元认知策略,反思概念转变。
关键词:初中科学;前概念;负迁移;转化策略中图分类号:g632 文献标识码:b 文章编号:1002-7661(2013)08-140-03一、问题的提出在科学概念的教学中,我们时常会抱怨:有些学生顽固不化,冥王不灵。
这个概念或知识点都讲了十几遍,为什么就理解不了呢?学生普遍存在一种“一听就懂、一看就会,一做就错”的现象。
如:在讲解“惯性”时,我问学生:一个人站着时惯性大还是100米赛跑时惯性大?学生毫不犹豫地说“跑步时惯性大”。
学生为什么这么认为呢?因为他们体验很深的是在跑100米的人速度快很难停下来,而忽略了静止的人要达到赛跑时的速度也很困难。
这就是学生前科学概念负迁移的体现。
建构主义理论认为,学习不是教师向学生传递知识的过程,而是学生总是以原有的知识经验为基础来建构新的知识。
我们平时教学只重视知识的传授,不注重“前概念”的转变,认为传授的新知识会自动替代学生原有的“前概念”,但事实并非如此,他们往往不会因教师告诉他们科学概念而“除掉”脑袋中已有的错误概念。
因为学生是花了相当多的时间与精力形成了自己的“朴素理论”,学生头脑中的这些常识性的朴素理论往往是对自然界的先入为主的印象,又是切身体验到的东西,属于自己的精神财富。
因而,学生往往对此深信不疑,并试图将这些错误概念迁移到对新环境、新现象的解释中去。
可见,学生头脑中存在的错误前概念对教学产生的巨大阻力是造成学生学习科学困难的一个重要原因。
因此在科学教学中,认清学生的“前概念”,探索错误“前概念”转变的策略至关重要。
“为概念转变而教”策略综述P. H. Scott,H.M. Asoko, R. H. DriverChildren’s Learning in Science ResearchGroup University of Leeds, UK北京师范大学物理系99级教育硕士卢俊梅译序言近二十多年来,一个极具活力的研究课题被建立起来了,那就是关于儿童对于科学概念的理解问题。
这一研究的成果详细地记录了包括在广泛科学领域中的有关孩子们对于科学概念的理解的各种详细的信息在内。
本文收集了关于这一研究领域的许多研究成果,它能给我们提供一个关于这一领域的一个总的观点。
(Gilbert and Watts, 1983;Carey, 1985;Driver, Guesne and Tiberghien,1985;West and Pines, 1985).贯穿这一研究领域的一个共同的主题就是如何认识儿童关于自然现象的现有概念。
学习与其说是新知识。
新信息的一片片的累积倒不如说是对儿童关于自然现象的现有概念的发展或对儿童现有概念的转变。
已经提出的建立在这个观点之上的学习模型,它们中的一些是来源于认识论文献(Posner, Strike, Hewsonand Gertzog, 1982), 而另一些则是来自于认知心理学。
(Osborne and Wittrock,1983).所有这些著作对于课堂实践都有佷重要的意义。
承认儿童的相异概念的教学方法也得到了研究,发展和检验。
这些教学方法包含了不同的教学策略,涉及到基本理论的各个方面,对于一定年龄的小学生这些方法已经得到了检验并作了报道。
本文是关于那些建立在“学习就是概念转变”这一观点之上的教学策略的文献综述。
到目前为止相异概念这一研究课题在课堂实践中已经有了一定的影响。
在Leed,我们正在试验寻找一种能够被广泛使用的科学教学的方法。
这篇综述是为了确认所提议的策略的范围和分析他们所依据的不同的假设。
为转变“概念”而教摘要:本文论述的是小学科学基于前概念的教学策略。
从两个层面进行论述,对学生的错误善加利用,展开有效教学,促进学生逻辑思维能力的提高。
关键词:前概念;转变;策略;外显化;应用;在科学课的课堂教学中,在调查学生的前概念的时候,我们会发现,学生的前概念是和事实相悖的。
而教师对于这些调查结果,往往熟视无睹,白白浪费了可贵的学习资源也不能通过简单粗暴的否定学生的错误前概念来展开教学,因为这是徒劳的。
学生的错误前概念是学生自己对于生活经验的总结,是顽固,不容易转化的。
在小学科学课堂的教学实践中,我们经常能够发现学生的前概念是错误的。
教材中也提供了这样的课例,教科版《马铃薯在水中的沉与浮》,教科版《比较水的多少》,苏教版《研究物体下落的规律》等就是其中的经典案例。
从转变学生错误前概念的角度出发,科学课的教学策略应该着眼于学生的错误前概念提炼和应用两个方面,来构建学生一个全新的厚实的概念。
一、发现学生的“错误”——外显化学生内隐的概念斯太威和伯克威茨的认知冲突理论认为,发现学生的认知结构和真实现象之间的矛盾,建立有效的认知冲突,能够有效的实现概念的转变。
所以,在教学中,证明学生错了,能够有效的促进科学课的教学进程。
既然学生的前概念是天然存在的,那么我们就可以通过课前的调研,了解学生的前概念。
在展开教学前,对学生前概念的了解,是教学成败的关键。
使学生错误前概念外形化的策略有对话法、画图法、问卷调查法等。
这些策略在课堂教学中简单易行,能够有效指导课堂教学。
使课堂教学目标更加明确。
调查研究也是比较好的方法。
通过简单的选择,可以清晰的了解学生的前概念,掌握学生前概念的现状。
在这个基础上来设计教学方案,使基于前概念的教学策略应用更加有效。
(一)、对话法例如,曾宝俊老师的《研究物体下落的规律》一课中使用了对话法,教师提供了网球、木块、沙包、纸片、羽毛、气球、一张纸巾、纸飞机,让它们自由下落,研究它们物体下落跟什么有关。
转变教育观念英文作文Changing the concept of education is crucial for the development of the society. It is important to recognize that education is not just about acquiring knowledge, but also about developing critical thinking and problem-solving skills.We need to shift from the traditional model of education, which focuses on rote memorization and standardized testing, to a more holistic approach that values creativity, innovation, and individuality. This means moving away from the one-size-fits-all mentality and embracing personalized learning experiences that cater to the unique needs and interests of each student.Moreover, we should also reevaluate the role of teachers in the educational process. Instead of being mere disseminators of information, they should be facilitators of learning, guiding students to explore and discover knowledge on their own. This requires a shift from ateacher-centered to a student-centered approach, where the focus is on fostering curiosity and a love for learning.In addition, we need to recognize the importance of practical skills and real-world application in education.It's not enough for students to simply memorize facts and figures; they need to be able to apply what they learn to solve real-life problems and navigate the complexities of the modern world.Furthermore, it is essential to promote a moreinclusive and diverse education that celebrates different perspectives and experiences. This means incorporating multicultural content and promoting understanding and empathy among students from different backgrounds.Ultimately, changing the concept of education requiresa fundamental shift in mindset. It's about moving from a system that values conformity and compliance to one that values creativity, critical thinking, and lifelong learning. Only by embracing this new paradigm can we truly preparestudents for the challenges and opportunities of the 21st century.。
#教育理论研究#/为概念转变而教0策略综述P.H.Scott,H.M.Aso ko,R.H.Dr iver(英国里兹大学儿童科学学习研究组)郭玉英卢俊梅译(北京师范大学物理系,北京100875)1引言近20多年来,研究者们对于儿童在科学学习中的概念化理解开展了大量研究.这些研究成果包括不同年龄段的学生理解科学概念的详细信息,并涉及到了广泛的科学领域.有许多综述文章和论文集收录了有关的研究成果,为我们提供了对这一领域的整体认识. (Gilbert and Watts,1983;Car ey,1985;Driver,Guesne and T iberghien,1985;West and Pines,1985).这些研究所关注的共同主题是认识儿童关于自然现象的原有概念的重要性.研究者把科学学习看作儿童关于自然现象的原有概念的发展或转变,而不是新信息的点滴累积过程,已经提出了建立在这个观点之上的各种学习模型,其中有些来源于认识论文献(Posner,Strike, Hewsonand Gertzog,1982),有些则来自认知心理学(Osborne and Wittro ck,1983).这些工作对于课堂教学实践都有重要意义.承认儿童相异概念的教学方法也得到了研究、发展和检验.这些教学方法包含了建立在基本理论的不同方面上的各种教学策略,并对一定年龄段的学生进行了实验,报告了研究结果.本文是关于建立在/学习就是概念转变0这一观点之上的教学策略的文献综述.迄今为止,关于相异概念的研究在课堂实践中的影响还是有限的.在里兹,我们正在研究能够在科学教学中广泛利用这些研究成果的教学方法.本综述的目的是确定已经提出的各种教学策略并分析它们所依据的不同假设.舒尔(Shuell,1987)指出,教师的主要工作就是确定最适合学生学习的学习任务.这就为科学教育工作者和教师提出了一个中心问题:教师选择学习任务和教学策略的依据是什么?进一步说,关于儿童的概念和概念转变的研究成果对于这个实际问题可以提供哪些指导和帮助呢?我们认为,教师要在以下三个层次上进行教学决策:首先,教师需要营造一个能够支持概念转变学习的学习环境.例如,为学生提供一个能够互相讨论,思考不同观点的机会.第二是选择教学策略,我们把教学策略看作指导特定主题教学顺序的整体方案.第三,必须考虑选择具体的学习任务.学习任务要适应所选择的教学策略,并且必须考虑具体科学内容的需要.要确定适当的教学策略,应当考虑以下四个因素:(1)学生原有的观念和态度:学生在广阔的科学领域中具有的前概念在文献中已有大量报道,现在需要考虑的是怎样利用这些结果进行教学.(2)预期的学习结果的性质:学习结果和用科学术语对这些结果的逻辑分析是制订教学计划的主要框架.(3)分析在发展和转变观念的过程中对学生智力的要求:这种分析集中于学习者从现有概念向预期结果转变的过程中需要经历的智力途径的性质.(4)考虑可能用来帮助学生从现有概念向科学概念转变的各种教学策略.本文在综述关于概念转变的教学策略的文献过程中,将突出上述四个要素.首先总结文献中报道的各种不同的教学策略,然后确定和分析有关的理论问题.最后讨论为概念转变而教所存在的实际问题.2促进概念转变的策略综述我们将促进概念转变的教学策略分为两大类.第一类是建立在认知冲突和解决冲突基础上的教学策略.第二类以学习者原有的观念为基础,利用比喻和类比的方法将其扩展到新的领域.这两类策略在促进学习者的概念转变过程中所强调的侧重点不同.强调认知冲突及其解决的策略可以看作来自皮亚杰的观点,认为学习的核心是学习者积极参与对知识的重组.以学生的认知结构为基础进行扩展的教学策略,重点不在于学习者的主动调适,而是侧重于教师的适当干预,为新的思维方式提供/支架0.2.1以认知冲突和解决冲突为基础的教学策略许多促进概念转变的教学过程是建立在认知冲突基础上的.这些过程包括创设一定的情境,使学生对一些现象所持的观念明朗化,然后直接对其进行挑战,从而引起认知冲突.解决冲突的尝试为随后的学习提供了前提.下面总结了建立在认知冲突基础上的不同的教学策略.a)矛盾事件纳斯伯姆和诺威克(Nussbaum,N ovick,1982)提出了一种以皮亚杰的顺应理论为基础的教学策略.这种策略包括四个主要因素:(1)首先通过学生对暴露事件的反应来揭示学生的前概念.(2)使学生明确意识到他们自己和别的学生的想法.(3)通过让学生尝试解释一个矛盾事件,引起概念冲突.(4)鼓励和引导认知的调整,建立与科学概念相一致的新的概念模型.研究者将上述过程作为气体结构(包括粒子间真空的概念和粒子运动的概念)教学的基础,对11岁至13岁的学生进行了教学实验.在对这种教学方法进行评价时,作者认为它对/激发认知挑战和学习的动机是很成功的0,但承认/不能使所有的学生达到预期的概念转变的效果.0在结论中,他们将这种方法与科学史进行了比较,并指出/一个重要概念的转变不能通过革命的方式发生,而在本质上是一个渐进过程.0b)不同认知间的冲突斯太威和伯克威茨(Stavy,Berkov itz,1980)研究了两种通过引起冲突进行的教学活动,并对它们进行了区别.一种是学生对某一物理现象的认知结构和真实的物理现象之间的矛盾;另一种是对同一物理事实的两种不同的认知结构之间的冲突.他们利用第二类冲突设计了一种教学策略,目的是为了促进儿童理解温度的概念.他们特别揭示了学生描述温度的两种不同的表达方式之间的矛盾冲突:定性的直觉的描述和定量的描述.对于一定年龄的儿童来说,对温度某方面的定性认识是正确的,冲突策略利用了这些正确认识,鼓励他们应用这些知识去解决一些定量的问题,从而引起矛盾.例如,大部分9到10岁的儿童认为温水加温水还是温水,然而他们也认为30摄氏度的水加30摄氏度的水,就会得到60摄氏度的水.这种教学策略利用作业纸和精心设计的实验使学生意识到他们认识上存在着矛盾.将这种教学策略用于平均年龄为10岁的小学生,分别让他们进行单独练习和小组练习.关于实验结果作者写道,研究表明,无论是在单独还是班级的训练情境中,冲突确实促进了儿童对温度概念的理解.他们提到,这一策略对于帮助儿童理解温度的/强度0性质具有特殊作用.科斯格儒等(Cosgr ove,Osbor ne,Champagne,Gun-stone,Klopfer,Rowell and Dawson)在1985年提出了一种教学法,要求学生明确地解决不同观点之间的差异(如学生之间的、教师的、科学书籍上的观点).科斯格儒和奥斯本提出了/产生式学习的教学模式0,它由四个阶段组成:(1)预备阶段:教师需要理解科学家的观点、学生的观点和自己的观点.(2)集中阶段:给学生创造机会探索与概念有关的情境,最好是真实的日常生活情境,鼓励学生阐明自己的观点.(3)挑战阶段:学习者互相之间对现有的观点进行争论,辩护或质疑.必要时,教师可介绍科学的观点.(4)应用阶段:给学生提供各种情境来应用新观念.作者强调,科学观念只有通过实验、演示或类比的方法,使学生认为它是明智的和合理的,才能积极地接受它.他们还强调了预备阶段的重要性.研究者用这种模式进行电路中电流的教学.在挑战阶段,进行一个/关键测试0,测量灯泡两侧的电流.这种电流单元的教学对于11~14岁的学生已经进行过多次实验.作者报告说,这种模式成功地帮助学生改变了对电流的认识.在此之前,学生认为电用光了,现在则认识到在电路中电流处处相同.在研究中,他们注意到了新观点在时间和不同情境中的稳定性问题,指出/那些与学生的直觉知识相反的,而又没有被其他学习情境所强化的概念,在学过一段时间之后,需要进行更多的应用练习.0查朴尼等(Champagne,Gunstone and K lopfer, 1985)提出了一种以对话为基础的教学策略,他们称之为/对抗偏见0,专门用来改变学生在特定的领域内的原有认识.(例如,物体的运动),它包括以下几个步骤:(1)首先使学生明确他们用于解释或预测一个常见的物理现象的观念(例如,关于向外排气的气球的运动).(2)每个学生对自己的预测或观念作进一步的分析论证,并向全班同学介绍.(3)学生们尽力阐明自己的观点是正确的.经过讨论和争论,使每个学生都能明确自己对于有关情境中的运动的看法.(4)教师演示物理现象(例如,释放气球),并用科学概念进行理论解释.(5)进一步的讨论,让学生对他们自己的分析和科学的分析进行比较.据报道,研究者将这种策略运用在中学生和实习教师中.作者指出,在教学过程中,讨论、考虑他人的观点,将所研究的情境与其他的真实物理现象相联系,对于促进概念的转变非常重要.他们同时指出,必须激励学生增强自主学习的动机.经过这种教学课堂讨论的质量有所提高.除了在教学开始时,通过引起与学生的前概念之间的冲突以促进概念转变之外,罗尔等(Rowell and Daw son,1985)还提出了另一种策略,在介绍新概念以后,再解决学生的前概念和新概念之间的冲突.这种方法来自科学哲学、科学史和皮亚杰的平衡理论的观点.它建立在以下前提之上:(1)一个理论只能被另一个更好的理论所代替,而不是在遇到无法解释的证据时被抛弃.(2)建构一个更好的理论并不需要直接挑战个人自发产生的相关知识.(3)尽管认知的改变包含策略和元认知的知识,但不必将它们建构在一起.这一教学方法包含六个步骤:(1)确定学生认为与问题情境相关的观点.(2)讨论并将内容记录下来,以备随后思考.(3)告诉学生将要教给他们的理论能够解决这些问题,而且要求他们参与知识的建构和随后的学习,与他们自己提出的观点进行对比.(4)在学生已有的知识基础上提出新的理论.(5)要求学生用新的理论解决问题,从而证明这个理论已经被个体建构.要求学生把这个过程记录下来,作为第二次笔记.(6)每个学生对步骤(2)和(5)的记录结果进行比较,检查这些观点的性质.起初的检测直接针对在测试中的刺激问题的记录.随后的检测尽可能地包含许多相关的情境.这样,使学生参与获取元认知的认识过程之中.道森(Dawson,1990)考察了使用这种方法给初学者介绍化学变化的教学过程.2.2以发展学生与科学观点相一致的认识为基础的教学策略与引起冲突并要求学生解决冲突的教学策略不同,第二类教学策略是建立在学生现有观念基础之上的.随后的教学使学生的现有观念向科学认识发展和拓宽.克莱门特(Clement et al,1987)在力学领域里提出并验证了一套类比的教学策略,其目的是增加有益的直觉的应用范围,并减少有害的直觉的应用范围.这种策略假定,在学生掌握定量规律之前,给学生提供机会建立对现象的定性直觉的理解,这样可以促进概念的转变.利用学生原有的直觉知识,在被学生误解的/靶例0和/锚例0之间形成类比关系,通过这种方式来发展学生的理解.研究表明,在发展这些关系的过程中,/架桥策略0是非常有用的.布朗和克莱门特(Brown,Clement,1989)描述的架桥策略包含四个步骤:(1)创设一个靶子问题,暴露学生与讨论的主题相关的错误概念.例如,大多数初学物理的学生对于静止在桌子上的书会受到向上的力,往往产生错误的概念.学生中最典型的观点是,桌子是被动的,不能对书施加向上的力.(2)教师举出一个符合学生直觉的类比例子(例如,用手托着一本书),这个例子称为一个/锚例0,或简单说是一个/锚0(锚的直觉含义是初学者所持有的和物理理论基本相容的信念,这种信念可以是明确的,也可以是缄默的.)(3)教师要求学生在锚例和目标事件之间作出明确的对比,并试图建立类比关系.(4)如果学生没有接受这种类比,教师再试图找到一种架桥类比(或者一系列架桥类比),即在目标和锚之间插入的概念化的中介物.例如对于放在桌子上的书,可以用放在弹簧上的书作为中介物.据报道,运用这种策略克服静止、摩擦力和关于运动物体的牛顿第三定律的错误概念产生了很好的效果.实验组和控制组在教学后的测验成绩有显著差异.最近的工作涉及到有关抛锚概念的更进一步的研究.斯太威(Stav y,1991)也报告了他的研究工作,其目标是利用学生直观的感性知识,理解蒸发过程中的物质守恒.斯太威认为,在已知的和未知的事物之间利用类比关系,可以帮助学生学习新知识,摒弃或修正错误概念.在他所报告的研究中,来自5、6年级的学生分为两组,第一组要完成的任务是首先研究碘的蒸发(碘蒸气是可见的有色气体),然后再尝试着去做类似的工作,研究丙酮的蒸发(丙酮的蒸气是一种不可见的气体).第二组学生首先观察丙酮的蒸发,然后再观察碘的蒸发.结果发现,第一组学生的学习要比第二组有效的多.对碘蒸发现象的直觉感性的认识成为认识丙酮的蒸发的一个类比例子,便于消除对于丙酮的错误认识(学生认为丙酮消失了).通过对16~19岁的学生的研究,尼德若(N iedder-er,1987)提出了一种概念转变的不同(下转第8页)增,思维变得全面而细致,表述能力也有一定的提高.其提高学生学习能力的效果是显著的.当然,/讨论题0一般来说解题篇幅较长,耗用时间较多,在教学中使用要掌握分寸、量力而行.(但另一方面/讨论题0100%都是/文字题0,无须作繁琐而无甚大效的数字运算,这对学生也是一个解放.对扭转当今/数字题0过于泛滥成灾的局面,会有一点作用.)看到网上有文章说,以后美国的/GRE0考试要与/选择题0/拜拜0了.不管几时真的实行,反正一句话, /选择题0这种题型现在连老美也开始怀疑了.如果这还/未经证实0,那么这几年的全国物理高考卷里选择题越来越少了却是不争的事实.(选择题对物理、数学这些学科的学习,真的是效率低低,弊端多多.)但是反观充满书店书架上的这几年新出版的各种/习题书0、/参考书0,却继续由选择题占了/半壁江山0,学生整天疲于奔命地做这些劳而无功的题目,哪里还谈得上什么学习的效率啊!哪里还有时间去/讨论0啊!做习题是学习过程的重要的一环,每堂课下来,习题最好是/量身定做0.而那些/习题书0、/参考书0却做不到这一点(里面充满了为凑篇幅而/无病呻吟0、/小题大做0的题目)))在编写前就已经定好要多少比例的什么题型;东摘西抄的题目,只适合做考题而不一定适合做习题的题目).因此,在这样的背景下,提倡适当关注一下/讨论题0,也许还会有更加预想不到的好处.(收稿日期:2002-12-19)(上接第3页)方法.作者认为这种方法和布朗在1977年提出的教学策略的理论基础一样,也是以/新科学哲学0为基础的.其目的不是用科学理论代替学生自己的观点(学生自己的观点是与日常生活中的思考相联系的),而是让学生了解科学理论和自己的观点,并通过比较日常思维与科学思维的差异来达到学习科学概念的目的.这一点,所罗门(Solomn,1983)也指出过.概括地说,这个策略包含六个阶段:(1)准备:教学干预之前的过程,包括准备仪器和相关概念.(2)开始:提出一个开放性问题.(3)实施:包括下列内容:提出问题或形成假设,设计和进行实验,观察,理论讨论,总结发现.(4)对结果进行讨论:全班讨论.(5)与科学的结论进行比较:把学生的发现与相似的历史上的理论或者现代观念进行比较,找出不同之处,并讨论产生这些差异的原因.(6)反思:鼓励学生回顾实施过程,并思考出现的特殊问题或困难.研究者将这种方法应用于/力0这一单元的教学中.在学生学习了距离、时间、速度、加速度等概念之后,向他们提出一个问题:加速度与什么因素有关?学生分组进行讨论,他们确定问题,形成假设,进行实验做汇报.然后,教师说明一个普遍理论可以解决各种问题,指出F=ma这一公式是与学生讨论的问题相联系的.作者指出,在他们的研究中,学生一般能解决特定的问题,但是不能找到普遍关系.在领会科学探究的基本思想方面有所进步.作者也声称:/这种教学策略通过让学生自己得出结论,并且系统地与科学研究的结论进行对比,从而开始了深入的学习过程,这一点看起来是合理的.(未完待续)(收稿日期:2002-11-27)(上接第5页)这是因为,在现实社会生活、工作学习以及科学研究中,个人之间、团体之间的交流与合作都是十分重要的,这就需要教师在探究教学中注意及时引导.顺便指出,科学探究的教学固然是一种重要的教学方式,同时探究学习当然也是一种重要的学习方式.从获取知识和培养能力的角度来说,并非所有学科知识和能力都适合探究学习的方式,接受学习与体验学习也同样是非常有效的学习方式.选取怎样的学习方式应根据实际的教学情况来决定.从培养学生的基本科学素养、一般学习能力、社会交流能力等一般素养来说,在许多情况下,接受学习、体验学习等学习方式同探究学习一样,具有不可替代的作用.在教学工作中,教师应结合实际的教育对象、教学媒体、教学环境,采用灵活多样的教学方式,最终促进学生积极主动地探究学习.参考文献:1中华人民共和国教育部制订.全日制义务教育.物理课程标准(实验稿).北京:北京师范大学出版社,2001.(收稿日期:2003-02-25)。
促进“概念转变”的科学教学策略综述“概念转变”这一术语表明这样一个事实:通常学生的前概念和生活中关于科学现象的认识,与即将学到的科学概念和原理是有很大差别的。
科学学习是学生关于自然现象的原有概念的发展或转变的过程,而不是新信息的点滴累积过程。
因此在科学教学中,概念转变是主要的教学任务。
如何促进概念转变?首先,教师需要营造一个能够支持概念转变的学习环境,例如为学生提供一个能够互相讨论的机会。
其次,教师要选择教学策略。
促进概念转变的教学策略分为两大类:第一类是建立在认知冲突和解决冲突基础上的教学策略;第二类以学习者原有的观念为基础,利用比喻和类比的方法将其扩展到新的领域。
这两类策略在促进学习者的概念转变过程中所强调的侧重点不同:强调认知冲突及其解决冲突的策略可以看做来自皮亚杰的观点,认为学习的核心是学习者积极参与对知识的重组;以学生的认知结构为基础进行扩展的教学策略,重点不在于学习者的主动调适,而是侧重于教师的适当干预,为新的思维方式提供“支架”。
一、以认知冲突和解决冲突为基础的教学策略许多促进概念转变的教学是建立在认知冲突基础上的。
教学的过程包括创设一定的情境,使学生对一些现象所持的观念明朗化,然后直接对其进行挑战,从而引起认知冲突。
解决冲突的尝试为随后的学习提供了前提。
(一)由矛盾事件引发冲突的教学策略由矛盾事件引发冲突的教学策略是一种以皮亚杰的顺应理论为基础的教学策略。
这种策略包括四个主要因素:(1)通过学生对矛盾事件的反应来揭示学生的前概念。
(2)使学生明确意识到他们自己和别的学生的想法。
(3)通过让学生尝试解释一个矛盾事件,引起概念冲突。
(4)鼓励和引导认知的调整,建立与科学概念相一致的新的概念模型。
我们可以根据这一教学策略来设计“温度”的教学。
首先让学生做一个实验:倒三杯温度不同的水,一杯热水,一杯温水,一杯冷水,两只手一只放在热水中,一只放在冷水中,然后把两只手同时放入温水中,结果两只手冷热的感觉是不同的。
#教育理论研究#/为概念转变而教0策略综述P.H.Scott,H.M.Aso ko,R.H.Dr iver(英国里兹大学儿童科学学习研究组)郭玉英卢俊梅译(北京师范大学物理系,北京100875)1引言近20多年来,研究者们对于儿童在科学学习中的概念化理解开展了大量研究.这些研究成果包括不同年龄段的学生理解科学概念的详细信息,并涉及到了广泛的科学领域.有许多综述文章和论文集收录了有关的研究成果,为我们提供了对这一领域的整体认识. (Gilbert and Watts,1983;Car ey,1985;Driver,Guesne and T iberghien,1985;West and Pines,1985).这些研究所关注的共同主题是认识儿童关于自然现象的原有概念的重要性.研究者把科学学习看作儿童关于自然现象的原有概念的发展或转变,而不是新信息的点滴累积过程,已经提出了建立在这个观点之上的各种学习模型,其中有些来源于认识论文献(Posner,Strike, Hewsonand Gertzog,1982),有些则来自认知心理学(Osborne and Wittro ck,1983).这些工作对于课堂教学实践都有重要意义.承认儿童相异概念的教学方法也得到了研究、发展和检验.这些教学方法包含了建立在基本理论的不同方面上的各种教学策略,并对一定年龄段的学生进行了实验,报告了研究结果.本文是关于建立在/学习就是概念转变0这一观点之上的教学策略的文献综述.迄今为止,关于相异概念的研究在课堂实践中的影响还是有限的.在里兹,我们正在研究能够在科学教学中广泛利用这些研究成果的教学方法.本综述的目的是确定已经提出的各种教学策略并分析它们所依据的不同假设.舒尔(Shuell,1987)指出,教师的主要工作就是确定最适合学生学习的学习任务.这就为科学教育工作者和教师提出了一个中心问题:教师选择学习任务和教学策略的依据是什么?进一步说,关于儿童的概念和概念转变的研究成果对于这个实际问题可以提供哪些指导和帮助呢?我们认为,教师要在以下三个层次上进行教学决策:首先,教师需要营造一个能够支持概念转变学习的学习环境.例如,为学生提供一个能够互相讨论,思考不同观点的机会.第二是选择教学策略,我们把教学策略看作指导特定主题教学顺序的整体方案.第三,必须考虑选择具体的学习任务.学习任务要适应所选择的教学策略,并且必须考虑具体科学内容的需要.要确定适当的教学策略,应当考虑以下四个因素:(1)学生原有的观念和态度:学生在广阔的科学领域中具有的前概念在文献中已有大量报道,现在需要考虑的是怎样利用这些结果进行教学.(2)预期的学习结果的性质:学习结果和用科学术语对这些结果的逻辑分析是制订教学计划的主要框架.(3)分析在发展和转变观念的过程中对学生智力的要求:这种分析集中于学习者从现有概念向预期结果转变的过程中需要经历的智力途径的性质.(4)考虑可能用来帮助学生从现有概念向科学概念转变的各种教学策略.本文在综述关于概念转变的教学策略的文献过程中,将突出上述四个要素.首先总结文献中报道的各种不同的教学策略,然后确定和分析有关的理论问题.最后讨论为概念转变而教所存在的实际问题.2促进概念转变的策略综述我们将促进概念转变的教学策略分为两大类.第一类是建立在认知冲突和解决冲突基础上的教学策略.第二类以学习者原有的观念为基础,利用比喻和类比的方法将其扩展到新的领域.这两类策略在促进学习者的概念转变过程中所强调的侧重点不同.强调认知冲突及其解决的策略可以看作来自皮亚杰的观点,认为学习的核心是学习者积极参与对知识的重组.以学生的认知结构为基础进行扩展的教学策略,重点不在于学习者的主动调适,而是侧重于教师的适当干预,为新的思维方式提供/支架0.2.1以认知冲突和解决冲突为基础的教学策略许多促进概念转变的教学过程是建立在认知冲突基础上的.这些过程包括创设一定的情境,使学生对一些现象所持的观念明朗化,然后直接对其进行挑战,从而引起认知冲突.解决冲突的尝试为随后的学习提供了前提.下面总结了建立在认知冲突基础上的不同的教学策略.a)矛盾事件纳斯伯姆和诺威克(Nussbaum,N ovick,1982)提出了一种以皮亚杰的顺应理论为基础的教学策略.这种策略包括四个主要因素:(1)首先通过学生对暴露事件的反应来揭示学生的前概念.(2)使学生明确意识到他们自己和别的学生的想法.(3)通过让学生尝试解释一个矛盾事件,引起概念冲突.(4)鼓励和引导认知的调整,建立与科学概念相一致的新的概念模型.研究者将上述过程作为气体结构(包括粒子间真空的概念和粒子运动的概念)教学的基础,对11岁至13岁的学生进行了教学实验.在对这种教学方法进行评价时,作者认为它对/激发认知挑战和学习的动机是很成功的0,但承认/不能使所有的学生达到预期的概念转变的效果.0在结论中,他们将这种方法与科学史进行了比较,并指出/一个重要概念的转变不能通过革命的方式发生,而在本质上是一个渐进过程.0b)不同认知间的冲突斯太威和伯克威茨(Stavy,Berkov itz,1980)研究了两种通过引起冲突进行的教学活动,并对它们进行了区别.一种是学生对某一物理现象的认知结构和真实的物理现象之间的矛盾;另一种是对同一物理事实的两种不同的认知结构之间的冲突.他们利用第二类冲突设计了一种教学策略,目的是为了促进儿童理解温度的概念.他们特别揭示了学生描述温度的两种不同的表达方式之间的矛盾冲突:定性的直觉的描述和定量的描述.对于一定年龄的儿童来说,对温度某方面的定性认识是正确的,冲突策略利用了这些正确认识,鼓励他们应用这些知识去解决一些定量的问题,从而引起矛盾.例如,大部分9到10岁的儿童认为温水加温水还是温水,然而他们也认为30摄氏度的水加30摄氏度的水,就会得到60摄氏度的水.这种教学策略利用作业纸和精心设计的实验使学生意识到他们认识上存在着矛盾.将这种教学策略用于平均年龄为10岁的小学生,分别让他们进行单独练习和小组练习.关于实验结果作者写道,研究表明,无论是在单独还是班级的训练情境中,冲突确实促进了儿童对温度概念的理解.他们提到,这一策略对于帮助儿童理解温度的/强度0性质具有特殊作用.科斯格儒等(Cosgr ove,Osbor ne,Champagne,Gun-stone,Klopfer,Rowell and Dawson)在1985年提出了一种教学法,要求学生明确地解决不同观点之间的差异(如学生之间的、教师的、科学书籍上的观点).科斯格儒和奥斯本提出了/产生式学习的教学模式0,它由四个阶段组成:(1)预备阶段:教师需要理解科学家的观点、学生的观点和自己的观点.(2)集中阶段:给学生创造机会探索与概念有关的情境,最好是真实的日常生活情境,鼓励学生阐明自己的观点.(3)挑战阶段:学习者互相之间对现有的观点进行争论,辩护或质疑.必要时,教师可介绍科学的观点.(4)应用阶段:给学生提供各种情境来应用新观念.作者强调,科学观念只有通过实验、演示或类比的方法,使学生认为它是明智的和合理的,才能积极地接受它.他们还强调了预备阶段的重要性.研究者用这种模式进行电路中电流的教学.在挑战阶段,进行一个/关键测试0,测量灯泡两侧的电流.这种电流单元的教学对于11~14岁的学生已经进行过多次实验.作者报告说,这种模式成功地帮助学生改变了对电流的认识.在此之前,学生认为电用光了,现在则认识到在电路中电流处处相同.在研究中,他们注意到了新观点在时间和不同情境中的稳定性问题,指出/那些与学生的直觉知识相反的,而又没有被其他学习情境所强化的概念,在学过一段时间之后,需要进行更多的应用练习.0查朴尼等(Champagne,Gunstone and K lopfer, 1985)提出了一种以对话为基础的教学策略,他们称之为/对抗偏见0,专门用来改变学生在特定的领域内的原有认识.(例如,物体的运动),它包括以下几个步骤:(1)首先使学生明确他们用于解释或预测一个常见的物理现象的观念(例如,关于向外排气的气球的运动).(2)每个学生对自己的预测或观念作进一步的分析论证,并向全班同学介绍.(3)学生们尽力阐明自己的观点是正确的.经过讨论和争论,使每个学生都能明确自己对于有关情境中的运动的看法.(4)教师演示物理现象(例如,释放气球),并用科学概念进行理论解释.(5)进一步的讨论,让学生对他们自己的分析和科学的分析进行比较.据报道,研究者将这种策略运用在中学生和实习教师中.作者指出,在教学过程中,讨论、考虑他人的观点,将所研究的情境与其他的真实物理现象相联系,对于促进概念的转变非常重要.他们同时指出,必须激励学生增强自主学习的动机.经过这种教学课堂讨论的质量有所提高.除了在教学开始时,通过引起与学生的前概念之间的冲突以促进概念转变之外,罗尔等(Rowell and Daw son,1985)还提出了另一种策略,在介绍新概念以后,再解决学生的前概念和新概念之间的冲突.这种方法来自科学哲学、科学史和皮亚杰的平衡理论的观点.它建立在以下前提之上:(1)一个理论只能被另一个更好的理论所代替,而不是在遇到无法解释的证据时被抛弃.(2)建构一个更好的理论并不需要直接挑战个人自发产生的相关知识.(3)尽管认知的改变包含策略和元认知的知识,但不必将它们建构在一起.这一教学方法包含六个步骤:(1)确定学生认为与问题情境相关的观点.(2)讨论并将内容记录下来,以备随后思考.(3)告诉学生将要教给他们的理论能够解决这些问题,而且要求他们参与知识的建构和随后的学习,与他们自己提出的观点进行对比.(4)在学生已有的知识基础上提出新的理论.(5)要求学生用新的理论解决问题,从而证明这个理论已经被个体建构.要求学生把这个过程记录下来,作为第二次笔记.(6)每个学生对步骤(2)和(5)的记录结果进行比较,检查这些观点的性质.起初的检测直接针对在测试中的刺激问题的记录.随后的检测尽可能地包含许多相关的情境.这样,使学生参与获取元认知的认识过程之中.道森(Dawson,1990)考察了使用这种方法给初学者介绍化学变化的教学过程.2.2以发展学生与科学观点相一致的认识为基础的教学策略与引起冲突并要求学生解决冲突的教学策略不同,第二类教学策略是建立在学生现有观念基础之上的.随后的教学使学生的现有观念向科学认识发展和拓宽.克莱门特(Clement et al,1987)在力学领域里提出并验证了一套类比的教学策略,其目的是增加有益的直觉的应用范围,并减少有害的直觉的应用范围.这种策略假定,在学生掌握定量规律之前,给学生提供机会建立对现象的定性直觉的理解,这样可以促进概念的转变.利用学生原有的直觉知识,在被学生误解的/靶例0和/锚例0之间形成类比关系,通过这种方式来发展学生的理解.研究表明,在发展这些关系的过程中,/架桥策略0是非常有用的.布朗和克莱门特(Brown,Clement,1989)描述的架桥策略包含四个步骤:(1)创设一个靶子问题,暴露学生与讨论的主题相关的错误概念.例如,大多数初学物理的学生对于静止在桌子上的书会受到向上的力,往往产生错误的概念.学生中最典型的观点是,桌子是被动的,不能对书施加向上的力.(2)教师举出一个符合学生直觉的类比例子(例如,用手托着一本书),这个例子称为一个/锚例0,或简单说是一个/锚0(锚的直觉含义是初学者所持有的和物理理论基本相容的信念,这种信念可以是明确的,也可以是缄默的.)(3)教师要求学生在锚例和目标事件之间作出明确的对比,并试图建立类比关系.(4)如果学生没有接受这种类比,教师再试图找到一种架桥类比(或者一系列架桥类比),即在目标和锚之间插入的概念化的中介物.例如对于放在桌子上的书,可以用放在弹簧上的书作为中介物.据报道,运用这种策略克服静止、摩擦力和关于运动物体的牛顿第三定律的错误概念产生了很好的效果.实验组和控制组在教学后的测验成绩有显著差异.最近的工作涉及到有关抛锚概念的更进一步的研究.斯太威(Stav y,1991)也报告了他的研究工作,其目标是利用学生直观的感性知识,理解蒸发过程中的物质守恒.斯太威认为,在已知的和未知的事物之间利用类比关系,可以帮助学生学习新知识,摒弃或修正错误概念.在他所报告的研究中,来自5、6年级的学生分为两组,第一组要完成的任务是首先研究碘的蒸发(碘蒸气是可见的有色气体),然后再尝试着去做类似的工作,研究丙酮的蒸发(丙酮的蒸气是一种不可见的气体).第二组学生首先观察丙酮的蒸发,然后再观察碘的蒸发.结果发现,第一组学生的学习要比第二组有效的多.对碘蒸发现象的直觉感性的认识成为认识丙酮的蒸发的一个类比例子,便于消除对于丙酮的错误认识(学生认为丙酮消失了).通过对16~19岁的学生的研究,尼德若(N iedder-er,1987)提出了一种概念转变的不同(下转第8页)增,思维变得全面而细致,表述能力也有一定的提高.其提高学生学习能力的效果是显著的.当然,/讨论题0一般来说解题篇幅较长,耗用时间较多,在教学中使用要掌握分寸、量力而行.(但另一方面/讨论题0100%都是/文字题0,无须作繁琐而无甚大效的数字运算,这对学生也是一个解放.对扭转当今/数字题0过于泛滥成灾的局面,会有一点作用.)看到网上有文章说,以后美国的/GRE0考试要与/选择题0/拜拜0了.不管几时真的实行,反正一句话, /选择题0这种题型现在连老美也开始怀疑了.如果这还/未经证实0,那么这几年的全国物理高考卷里选择题越来越少了却是不争的事实.(选择题对物理、数学这些学科的学习,真的是效率低低,弊端多多.)但是反观充满书店书架上的这几年新出版的各种/习题书0、/参考书0,却继续由选择题占了/半壁江山0,学生整天疲于奔命地做这些劳而无功的题目,哪里还谈得上什么学习的效率啊!哪里还有时间去/讨论0啊!做习题是学习过程的重要的一环,每堂课下来,习题最好是/量身定做0.而那些/习题书0、/参考书0却做不到这一点(里面充满了为凑篇幅而/无病呻吟0、/小题大做0的题目)))在编写前就已经定好要多少比例的什么题型;东摘西抄的题目,只适合做考题而不一定适合做习题的题目).因此,在这样的背景下,提倡适当关注一下/讨论题0,也许还会有更加预想不到的好处.(收稿日期:2002-12-19)(上接第3页)方法.作者认为这种方法和布朗在1977年提出的教学策略的理论基础一样,也是以/新科学哲学0为基础的.其目的不是用科学理论代替学生自己的观点(学生自己的观点是与日常生活中的思考相联系的),而是让学生了解科学理论和自己的观点,并通过比较日常思维与科学思维的差异来达到学习科学概念的目的.这一点,所罗门(Solomn,1983)也指出过.概括地说,这个策略包含六个阶段:(1)准备:教学干预之前的过程,包括准备仪器和相关概念.(2)开始:提出一个开放性问题.(3)实施:包括下列内容:提出问题或形成假设,设计和进行实验,观察,理论讨论,总结发现.(4)对结果进行讨论:全班讨论.(5)与科学的结论进行比较:把学生的发现与相似的历史上的理论或者现代观念进行比较,找出不同之处,并讨论产生这些差异的原因.(6)反思:鼓励学生回顾实施过程,并思考出现的特殊问题或困难.研究者将这种方法应用于/力0这一单元的教学中.在学生学习了距离、时间、速度、加速度等概念之后,向他们提出一个问题:加速度与什么因素有关?学生分组进行讨论,他们确定问题,形成假设,进行实验做汇报.然后,教师说明一个普遍理论可以解决各种问题,指出F=ma这一公式是与学生讨论的问题相联系的.作者指出,在他们的研究中,学生一般能解决特定的问题,但是不能找到普遍关系.在领会科学探究的基本思想方面有所进步.作者也声称:/这种教学策略通过让学生自己得出结论,并且系统地与科学研究的结论进行对比,从而开始了深入的学习过程,这一点看起来是合理的.(未完待续)(收稿日期:2002-11-27)(上接第5页)这是因为,在现实社会生活、工作学习以及科学研究中,个人之间、团体之间的交流与合作都是十分重要的,这就需要教师在探究教学中注意及时引导.顺便指出,科学探究的教学固然是一种重要的教学方式,同时探究学习当然也是一种重要的学习方式.从获取知识和培养能力的角度来说,并非所有学科知识和能力都适合探究学习的方式,接受学习与体验学习也同样是非常有效的学习方式.选取怎样的学习方式应根据实际的教学情况来决定.从培养学生的基本科学素养、一般学习能力、社会交流能力等一般素养来说,在许多情况下,接受学习、体验学习等学习方式同探究学习一样,具有不可替代的作用.在教学工作中,教师应结合实际的教育对象、教学媒体、教学环境,采用灵活多样的教学方式,最终促进学生积极主动地探究学习.参考文献:1中华人民共和国教育部制订.全日制义务教育.物理课程标准(实验稿).北京:北京师范大学出版社,2001.(收稿日期:2003-02-25)。