宗全全
在小學科學學習中,學生在進入課堂學習情境時,已經(jīng)具備一些經(jīng)驗基礎(chǔ),對日常生活的某些事物、現(xiàn)象有自己合理的認識與理解。學生的這些原有認識,與科學家對科學概念的理解相比,是不全面或者不正確的,而這些已有的認識,對于學生的學習有一定的干擾,且很難改變,對于這樣的認識我們稱之為迷思概念。小學科學教學中,教師要充分了解學生的迷思概念,進一步優(yōu)化活動結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變學生迷思概念,幫助學生建構(gòu)科學概念。
一、溯本求源——了解學生前概念
前概念是學生在學習前就存在著對科學事件的個人認識,是學生的個人認識,是其知識框架的一部分,也是學習新知識、解決新問題的基礎(chǔ)。了解學生的前概念是迷思概念轉(zhuǎn)變教學的出發(fā)點。教學中,教師可以通過談話法、測驗法、觀察法、畫圖法等方法來探明學生的前概念。然后在明晰學生前概念的基礎(chǔ)上對前概念進行分析,并思考如何運用有效的探究來改變學生的迷思概念。
例如在教學教科版小學科學五年級上冊《沉與浮》單元時,我通過訪談了解了學生對沉與浮的看法。
師:你認為物體為什么會浮在水面上?
生甲:比較小的物體會浮在水面上。
生乙:比較輕的物體會浮在水面上。。
生丙:我認為大而且輕的物體會浮在水面上。
通過談話,可以看出,生甲和乙的前概念與科學概念之間差異較大,生乙的前概念接近科學概念。知道了在學生腦海中的前概念,教師就可以通過分析找出迷思概念,在教學時就可以針對學生的迷思概念的區(qū)別來預(yù)設(shè)自己的教學方案,設(shè)計最恰當?shù)膶嶒炥D(zhuǎn)變學生的迷思概念。
二、抽絲剝繭——轉(zhuǎn)變迷思概念
在教學中,教者必須優(yōu)化教學活動結(jié)構(gòu),從而將學生頑固的迷思概念轉(zhuǎn)變成正確的科學概念。
1.優(yōu)化活動過程
蘭本達教授將教學比作 “過河”:我們要帶孩子們過河,此岸就是學生自己已有的概念,河對岸就是我們希望他們發(fā)展到的概念。有的老師是牽著孩子整齊地從橋上走過去,有的老師卻是喜歡帶著孩子在有大小不同的墊腳石的小河里走,有的學生踩著小石頭走,有的則踏著大的石頭走,當教師發(fā)現(xiàn)學生偏離了自己的方向的時候,就把他吸引到自己的身邊,讓他們踩著墊腳石,一步步地過來。這一塊塊石頭正是教師設(shè)計的有結(jié)構(gòu)的活動。
在教學《運動和力》時,學生會認為靜止的物體沒有受到力,知道學生這一迷思概念后,我設(shè)計了這樣的教學活動:
活動一:通過游戲讓學生體會感受力有大小、方向,用力可以改變物體的運動狀態(tài)、方向、形狀。
活動二:觀察生活中物體受力的圖片,感知力是怎樣作用于物體的,作用的結(jié)果是什么,明白了如何知道一個物體受了力。
活動三:通過分析掰手腕的兩位學生的手腕受力情況,體會靜止的物體也受力!
在這樣的教學中,每一個活動就像是一塊塊“墊腳石”,幫助學生修正迷思概念,建立起科學概念。
2.優(yōu)化科學材料結(jié)構(gòu)
在小學科學教學中實驗材料是學生解決科學問題,獲得科學知識、提高探究能力的重要載體,是學生感受科學與生活的聯(lián)系,體驗科學價值的重要資源。實驗材料的結(jié)構(gòu)性往往會影響學生迷思概念向科學概念的轉(zhuǎn)變。
在上《固體的認識》這一課時,筆者發(fā)現(xiàn):三年級的學生對固體有著充分的認識,但是他們對某些固體認識并不夠深入,會對一些特殊的固體會產(chǎn)生迷思概念,比如會認為煙、塵等物體不是固體。針對學生的迷思概念,我設(shè)計了這樣的教學活動:
活動一:比較生雞蛋和熟雞蛋的區(qū)別;學生通過比較生雞蛋和熟雞蛋對典型的固體有了更深的印象。
活動二:認識典型的集中固體:木塊、石塊、鐵塊、骨頭、玻璃、塑料;學生通過操作厘清固體的基本性質(zhì)。
活動三:列舉大的固體和小的固體,在通過收集蠟燭煙的實驗感受煙是固體。
通過這一活動,教師通過優(yōu)化實驗材料的結(jié)構(gòu),讓學生對固體的迷思概念逐步轉(zhuǎn)向科學概念,認識到有些固體的體積可以很小,小到我們?nèi)庋劭床坏?,比如空氣中的煙、灰塵也是固體。
三、闡幽明微——建構(gòu)科學概念
科學教學中,引發(fā)學生認知沖突對于前概念轉(zhuǎn)變具有關(guān)鍵意義,因為學生只有體驗到認識沖突,才能感受到已有概念的不足,認識到替換或調(diào)整已有概念的必要性。
1.巧用類比方法建構(gòu)科學概念
在前概念與科學概念發(fā)生沖突時,怎樣讓學生轉(zhuǎn)變已有概念呢?我認為,教者應(yīng)該從學生的認知沖突出發(fā),運用類比的方法,讓學生腦海中的科學概念明晰化,使學生更好地理解新概念,從而建構(gòu)科學概念,實現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變。
例如,學生在接受“靜止在桌面上的書將受到桌子施予書的力”的概念上有困難。為了使這樣的說法在學生的認識中合理化,教師請學生想象書在彈簧上的情形。學生能夠理解彈簧對書本施了力,這時再增加書放在有彈性的桌子的中間的活動,學生就能將“彈簧”與“桌子”建立起聯(lián)系,很容易接受“靜止在桌面上的書將受到桌子施予書的力”這一概念。
2.巧借模型建構(gòu)科學概念
科學模型是指按照科學研究的特定目的,用物質(zhì)形式或思維形式對原型客體本質(zhì)關(guān)系的再現(xiàn)。在小學科學課的一些教學中就可以巧借模型幫助學生建構(gòu)起科學概念。
如在教學教科版小學科學五年級下冊《地球的運動》一單元時,部分學生對于地球的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)現(xiàn)象不能很好地理解,腦海中仍存在著迷思概念,認為太陽圍繞著地球轉(zhuǎn),地球是不動的。教學中我?guī)е⒆油ㄟ^用手電筒來模擬太陽,籃球來模擬地球,讓學生看到在“地球”自轉(zhuǎn)的情況下,晝夜的變化情況,再通過三球儀模型的演示,結(jié)合課前制作的演示地月運動的課件,讓學生對地球運動有了深刻認識,在學生的腦海中建構(gòu)起了科學概念。
綜上所述,在小學科學課的教學中,教師可以通過多種方法來探明學生的認知結(jié)構(gòu),了解學生的科學前概念,在此基礎(chǔ)上設(shè)計教學,進一步優(yōu)化活動結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變學生迷思概念,幫助學生完善概念內(nèi)涵,豐富概念外延,建構(gòu)科學的概念,進一步提升學生的科學素養(yǎng)。
【作者單位:淮陰師范學院第二附屬小學 江蘇】