小学科学教学中迷思概念的转换策略
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有效促进小学生科学概念的转变儿童获得概念的方式主要有两种:一是在日常生活中通过积累经验而获得的概念,这类概念称为日常概念,也称为迷思概念或前概念;二是在科学教学过程中,通过揭示概念的内涵而形成的科学概念。
这两种概念有着十分复杂的关系。
从事科学教学研究的学者经过大量的研究后发现,学生形成的前科学概念由来已久、根深蒂固,这些概念中有些是对客观世界的朴素概念,更多的则完全与科学概念相悖。
在科学学习中,学生原有的认知结构中的迷思概念不但会妨碍对新知识的理解,而且会导致产生新的错误概念。
但这不等于说前科学概念没有意义。
根据建构主义的观点,前科学概念是儿童用以解释周围环境和世界的知识框架和基础结构。
学生的概念学习是一个概念发展过程,这一过程不可能绕开学生头脑中的前科学概念,相反,必须依靠学生原有的前科学概念,通过概念转变,形成更加精确的科学概念。
一、探测认知结构,了解迷思概念奥斯贝曾说:“影响学习最重要的因素,是学习者已经存有的想法,确知了这个,然后依据这个来教学。
”可见,在教学中调查学生的迷思概念是非常关键的,能够使我们了解学生的“先入之见”。
儿童科学概念的形成正是以学生的迷思概念为基础和生长点的。
《水和水蒸气》是教科版三年级下册《温度与水的变化》单元第六课教学内容。
本单元的核心概念是引导学生探究温度和水状态变化之间的关系。
前一课《水珠从哪里来》与本课共同组成探究水的液态与气态之间变化的研究活动。
通过调查、访谈,我们发现三年级的学生根据生活经验,对于“水蒸气”“蒸发”等概念已经有了模糊的初步认识。
比如衣服上的水干了,有些学生会用“水蒸发了”进行解释。
但是在他们的迷思概念中有着许多根深蒂固的错误认识,最典型的是对于热水中冒出的“白汽”的认识,绝大多数学生认为白汽便是蒸发出来的水蒸气。
学生认为白汽是气态,其实白汽是液态;学生认为白汽是蒸发现象,其实白汽是凝结现象。
分析学生这个错误的前概念,可以发现背后隐含着这样的信息:正是由于对“蒸发”和“凝结”两个概念未能充分理解,导致对“白汽”的错误认识。
浅谈小学科学迷思概念的转变及应对策略作者:张莉来源:《学校教育研究》2017年第26期浅谈小学科学迷思概念的转变及应对策略北京市丰台区丰台第一小学张莉[摘要]“迷思概念”的研究是目前科学教育的一大课题,加强对学生迷思概念向科学概念转变的研究就已成为科学教学研究的一项重要任務。
本文以转变学生的迷思概念为视角,以小学科学课程为研究对象,简要分析提高科学课教学质量的具体策略。
[关键词] 迷思概念;转变一、基本概念:前概念:我们把学习者在接受正式的科学教育之前,在日常生活中按照自己的习惯、经验、思维方式而获得的一些感性印象、积累的一些缺乏概括性和科学性的经验,称之为“前科学概念”,简称“前概念”。
迷思概念:学生的前概念中有些是与科学的理解大体一致的,但有些概念可能是与科学概念的理解相悖的,这些与科学理解相悖的前概念通常称为迷思概念。
对于“迷思概念”,不同的专家学者有不同的理解,但是也有一些共同点,通过比较,不难发现,“迷思概念”一旦形成便根深蒂固,很难改变。
“迷思概念”还存在个别性和普遍性,由于学习者的学习方式不同,所形成的的迷思概念往往也不同,对于同一概念不同的学习者所存有的迷思概念也并非完全相同。
二、迷思概念产生的原因儿童产生迷思概念的原因是非常广泛的,对每一个儿童来说,他们随时随地都在接受新的信息,但这些信息未必都是正确的,就算正确的信息,由于个体因素,也会被儿童所误解。
针对这一原因,有很多学者进行的研究,综合这些学者的研究,我认为迷思概念产生的原因如下。
:(一)(一)学生自身的个人因素。
学生原有的想法可能会成为学习的阻碍,因为学生在学习时,是以其先入为主的观点来解释所见所闻的,因此他们所得的结论和解释很可能会和教师教的不同。
比如,在《大气压力》一课中,问题到学生“吸盘为什么可以固定在玻璃上?”学生会说:“吸盘有吸力,吸在玻璃上”,但事实并非如此,吸盘可以固定在玻璃上是因为大气压力,吸盘内的空气少,大气压力小;吸盘外的空气多,大气压力大,是外面的空气把吸盘牢牢的压在玻璃上。
儿童迷思概念及其转变--国培讲稿在这节课的开始,我先给大家讲一个小故事:一位科学教师提问学生,“鸡蛋中各个部分都有什么作用呀?”,学生说,蛋黄变成小鸡,蛋清提供营养,蛋壳保护蛋黄和蛋清。
于是教师引导学生进行深入细致的观察。
(如下图)学生经过观察后,意识到自己原有的观念是错误的。
像刚才所讲的“蛋黄变成小鸡,蛋清提供营养”就是一个迷思概念。
现在,你能说一下什么是迷思概念吗?一、迷思概念的定义儿童不是空着脑袋进入教室的,在日常生活和以往的学习中,他们对各种事物已经形成了自己的看法,其中有些观念是与科学知识相一致的,可以作为新知识的起点,但也有很多理解是与科学知识相违背的,这就是迷思概念(misconception),也称为错误概念。
例如,“重的物体比轻的物体下落得快”、有的小学生认为“夏天白天长而冬天白天短是由于热胀冷缩”,等等。
二、迷思概念的特点1.个体性。
儿童的经验千差万别,每个人都有其独特的体验,在此基础上,儿童会形成不同的解释。
2.矛盾性。
儿童的科学解释常常是自相矛盾的,甚至自己也不一定意识的到。
在不同的时候,儿童会选择最“适合”的一种来进行解释,而不考虑他的理论是否前后一致。
例如学生解释湿衣服变干是因为衣服上的水蒸发到空气中,而对雨过天晴后地面由湿变干这一现象的解释则仅仅是地面上的水渗入了地下。
3.顽固性。
奥斯本和维特罗克(Osborne & Wittrock,1985)对小学儿童在科学概念(如电流)学习中常常遇到困难的原因做了研究,调查了美、英、澳大利亚和新西兰等地的儿童。
在简单电路中,直流电的流动方式是怎样的?对于研究者在电路中接上电流表后的实验结果,儿童说:“哦,可能在学校中不是,但如果你跟我回家(回到学校之外的真实世界中),你会看到电流是按照我说的那种方式流动的”。
当研究者把器材带到他的家中重复演示时,孩子常常会说:“这是你的电流表、你的电池、灯泡和导线”。
儿童认为,教师操纵的环境和知识是不真实的,它只是纯学术的,不能代表真实世界中发生的事情。
《小学六年级学生“物质科学”领域迷思概念现状研究及启示》2023-10-27•研究背景与意义•研究方法与研究对象•小学六年级学生“物质科学”领域迷思概念现状分析•小学六年级学生“物质科学”领域迷思概念的目干预策略与效果•研究结论与展望录01研究背景与意义研究背景物质科学是小学科学课程的重要领域之一,涵盖了物质性质、结构、变化等基本概念。
在实际教学中,发现学生对于一些物质科学的基本概念存在迷思和误解,这可能影响他们对后续科学知识的理解和应用。
因此,对小学六年级学生的物质科学领域迷思概念进行调查研究,有助于了解学生的真实学习状况,为后续教学提供依据。
研究意义通过了解学生的迷思概念,教师可以针对性地调整教学策略,帮助学生纠正误解,提高学习效果。
本研究的结果可以为学生家长和教育工作者提供参考,帮助他们更好地辅导孩子的学习。
通过深入研究和分析,可以发现教学中存在的问题和不足,为改进和完善小学科学教育提供有益的启示。
01020302研究方法与研究对象研究方法对国内外相关研究进行梳理,分析迷思概念研究的理论框架和实证方法。
文献综述问卷调查课堂观察教师访谈设计问卷,以了解小学六年级学生在“物质科学”领域中的迷思概念现状。
对小学六年级学生进行课堂观察,进一步了解他们在“物质科学”领域中的迷思概念。
与小学六年级教师进行深入交流,了解教师在教学中遇到的学生迷思概念问题。
小学六年级学生选取某市两所小学的六年级学生作为研究对象,其中男生50名,女生50名,共计100名学生。
小学科学教师选取两所小学的六年级科学教师作为研究对象,了解教师在教学中遇到的学生迷思概念问题。
研究对象03小学六年级学生“物质科学”领域迷思概念现状分析迷思概念类型及分布迷思概念类型在小学六年级学生的“物质科学”领域中,存在多种迷思概念类型。
这些类型包括对物理现象的误解、对化学现象的错误理解、对生物现象的错误解释等。
迷思概念分布这些迷思概念广泛分布在各个学科领域中,如物理学、化学、生物学等。
辅助教师分析国小学生小数学习迷思概念及教学策略支援系统目录1、绪论1迷思概念(m i s c o n c e p t i o n)指的是指在某一特定概念中,对某事件或某现象,所持有的一些有别於目前所公认的想法错误!未找到引用源。
,其形成的原因可能源自於学生日常生活经验的自我学习所得,也可能来自於学生对老师机械式敎学的一知半解错误!未找到引用源。
在学生学习的过程产生迷思概念时,教师若能适时做教学策略的调整,即能有效澄清学生的学习迷思并调整错误的概念。
诊断教学法(d i a g n o s t i c t e a c h i n g)即是协助教师解决学生迷思概念的教学策略之一,近几年来许多相关研究错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。
指出诊断教学能有效的解决学生迷思概念,其主要的理论是假设当学生所处的学习环境时,其要求掌握的资讯量超过能力负荷时,学生将就趋向发展出合理但过於简化的解题策略错误!未找到引用源。
,因而产生学习迷思。
依据诊断教学法的理论基础,教师可将含有迷思概念的布题融入至题目(i t e m)或答案选项(c h o i c e)中,经由行间巡视或由学生发表的答案内容(r e s p o n s e)来诊断学生可能具有的迷思概念。
因此在诊断教学中,教师就所了解学生所犯的错误,在教学中设计活动有机会呈现出来错误!未找到引用源。
,使学生能够以自觉的方式发现认知有误,并产生认知上的不平衡,进而以认知调整的需求来导正其迷思概念。
依诊断教学理论,当学生学习过程中产生迷思概念时,若能针对学生的迷思进行修正的工作,即时有效地澄清学生的迷思概念,不同教师对於使用适性化的教学策略类型的选择方式不一,影响教师选择教学策略类型的因素皆来自於教师本身的教学经验及专业素养,另外在面对不同背景及学习特性的学生时也会影响教学策略类型的抉择结果,教师依据学生不同的迷思结构分布状况及不同学习背景进行重点补救或适性化的辅导,以解决学生的迷思概念。
小学科学教学中迷思概念的转换策略
作者:宗全全
来源:《小学科学·教师版》2015年第12期
在小学科学学习中,学生在进入课堂学习情境时,已经具备一些经验基础,对日常生活的某些事物、现象有自己合理的认识与理解。
学生的这些原有认识,与科学家对科学概念的理解相比,是不全面或者不正确的,而这些已有的认识,对于学生的学习有一定的干扰,且很难改变,对于这样的认识我们称之为迷思概念。
小学科学教学中,教师要充分了解学生的迷思概念,进一步优化活动结构,转变学生迷思概念,帮助学生建构科学概念。
一、溯本求源——了解学生前概念
前概念是学生在学习前就存在着对科学事件的个人认识,是学生的个人认识,是其知识框架的一部分,也是学习新知识、解决新问题的基础。
了解学生的前概念是迷思概念转变教学的出发点。
教学中,教师可以通过谈话法、测验法、观察法、画图法等方法来探明学生的前概念。
然后在明晰学生前概念的基础上对前概念进行分析,并思考如何运用有效的探究来改变学生的迷思概念。
例如在教学教科版小学科学五年级上册《沉与浮》单元时,我通过访谈了解了学生对沉与浮的看法。
师:你认为物体为什么会浮在水面上?
生甲:比较小的物体会浮在水面上。
生乙:比较轻的物体会浮在水面上。
生丙:我认为大而且轻的物体会浮在水面上。
通过谈话,可以看出,生甲和乙的前概念与科学概念之间差异较大,生乙的前概念接近科学概念。
知道了在学生脑海中的前概念,教师就可以通过分析找出迷思概念,在教学时就可以针对学生的迷思概念的区别来预设自己的教学方案,设计最恰当的实验转变学生的迷思概念。
二、抽丝剥茧——转变迷思概念
在教学中,教者必须优化教学活动结构,从而将学生顽固的迷思概念转变成正确的科学概念。
1.优化活动过程
兰本达教授将教学比作“过河”:我们要带孩子们过河,此岸就是学生自己已有的概念,河对岸就是我们希望他们发展到的概念。
有的老师是牵着孩子整齐地从桥上走过去,有的老师却是喜欢带着孩子在有大小不同的垫脚石的小河里走,有的学生踩着小石头走,有的则踏着大的石头走,当教师发现学生偏离了自己的方向的时候,就把他吸引到自己的身边,让他们踩着垫脚石,一步步地过来。
这一块块石头正是教师设计的有结构的活动。
在教学《运动和力》时,学生会认为静止的物体没有受到力,知道学生这一迷思概念后,我设计了这样的教学活动:
活动一:通过游戏让学生体会感受力有大小、方向,用力可以改变物体的运动状态、方向、形状。
活动二:观察生活中物体受力的图片,感知力是怎样作用于物体的,作用的结果是什么,明白了如何知道一个物体受了力。
活动三:通过分析掰手腕的两位学生的手腕受力情况,体会静止的物体也受力!
在这样的教学中,每一个活动就像是一块块“垫脚石”,帮助学生修正迷思概念,建立起科学概念。
2.优化科学材料结构
在小学科学教学中实验材料是学生解决科学问题,获得科学知识、提高探究能力的重要载体,是学生感受科学与生活的联系,体验科学价值的重要资源。
实验材料的结构性往往会影响学生迷思概念向科学概念的转变。
在上《固体的认识》这一课时,笔者发现:三年级的学生对固体有着充分的认识,但是他们对某些固体认识并不够深入,会对一些特殊的固体会产生迷思概念,比如会认为烟、尘等物体不是固体。
针对学生的迷思概念,我设计了这样的教学活动:
活动一:比较生鸡蛋和熟鸡蛋的区别;学生通过比较生鸡蛋和熟鸡蛋对典型的固体有了更深的印象。
活动二:认识典型的集中固体:木块、石块、铁块、骨头、玻璃、塑料;学生通过操作厘清固体的基本性质。
活动三:列举大的固体和小的固体,在通过收集蜡烛烟的实验感受烟是固体。
通过这一活动,教师通过优化实验材料的结构,让学生对固体的迷思概念逐步转向科学概念,认识到有些固体的体积可以很小,小到我们肉眼看不到,比如空气中的烟、灰尘也是固体。
三、阐幽明微——建构科学概念
科学教学中,引发学生认知冲突对于前概念转变具有关键意义,因为学生只有体验到认识冲突,才能感受到已有概念的不足,认识到替换或调整已有概念的必要性。
1.巧用类比方法建构科学概念
在前概念与科学概念发生冲突时,怎样让学生转变已有概念呢?我认为,教者应该从学生的认知冲突出发,运用类比的方法,让学生脑海中的科学概念明晰化,使学生更好地理解新概念,从而建构科学概念,实现概念转变。
例如,学生在接受“静止在桌面上的书将受到桌子施予书的力”的概念上有困难。
为了使这样的说法在学生的认识中合理化,教师请学生想象书在弹簧上的情形。
学生能够理解弹簧对书本施了力,这时再增加书放在有弹性的桌子的中间的活动,学生就能将“弹簧”与“桌子”建立起联系,很容易接受“静止在桌面上的书将受到桌子施予书的力”这一概念。
2.巧借模型建构科学概念
科学模型是指按照科学研究的特定目的,用物质形式或思维形式对原型客体本质关系的再现。
在小学科学课的一些教学中就可以巧借模型帮助学生建构起科学概念。
如在教学教科版小学科学五年级下册《地球的运动》一单元时,部分学生对于地球的公转与自转现象不能很好地理解,脑海中仍存在着迷思概念,认为太阳围绕着地球转,地球是不动的。
教学中我带着孩子通过用手电筒来模拟太阳,篮球来模拟地球,让学生看到在“地球”自转的情况下,昼夜的变化情况,再通过三球仪模型的演示,结合课前制作的演示地月运动的课件,让学生对地球运动有了深刻认识,在学生的脑海中建构起了科学概念。
综上所述,在小学科学课的教学中,教师可以通过多种方法来探明学生的认知结构,了解学生的科学前概念,在此基础上设计教学,进一步优化活动结构,转变学生迷思概念,帮助学生完善概念内涵,丰富概念外延,建构科学的概念,进一步提升学生的科学素养。
【作者单位:淮阴师范学院第二附属小学江苏】。