例談初中科學(xué)迷思概念修正和重建的教學(xué)策略

　　一、初中科學(xué)迷思概念和科學(xué)概念的區(qū)別
　　初中學(xué)生在接受正統(tǒng)科學(xué)教育之前，就已經(jīng)通過(guò)對(duì)日常生活中的一些現(xiàn)象的觀察和體驗(yàn)，形成了許多概念。在這些概念中，一些是反映客觀世界的樸素概念，但更多的是有悖于科學(xué)的錯(cuò)誤概念。我們把學(xué)生頭腦中存在的錯(cuò)誤概念或與科學(xué)概念不完全一致的認(rèn)識(shí)叫做迷思概念。迷思概念不能正確地反映事物的本質(zhì)而僅僅反映事物的一些表面現(xiàn)象，違背了科學(xué)道理，對(duì)學(xué)生正確地掌握科學(xué)概念、形成正確的認(rèn)識(shí)造成一定的障礙。[1]
　　學(xué)生頭腦中的迷思概念是形成正確科學(xué)概念的基礎(chǔ)。這就提醒我們，在具體教學(xué)過(guò)程中，不能忽視學(xué)生的迷思概念，而應(yīng)采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，有效利用學(xué)生的迷思概念，逐步修正和重建，直至形成完整而正確的科學(xué)概念。
　　二、科學(xué)迷思概念修正和重建的幾點(diǎn)教學(xué)策略
　　科學(xué)概念的教學(xué)過(guò)程，就是依據(jù)學(xué)生原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，分析現(xiàn)象，抓住本質(zhì)，形成理性認(rèn)識(shí)的過(guò)程。因此，教師在實(shí)施教學(xué)時(shí)須弄清楚學(xué)生已有的迷思概念，并提供具體的、具有說(shuō)服力的科學(xué)事實(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己原有概念的不足，引發(fā)認(rèn)知沖突；要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)際中的問(wèn)題進(jìn)行交流，通過(guò)生生之間、師生之間的相互交流和討論，使學(xué)生從不同的角度修正自己的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)，轉(zhuǎn)變自己不正確的觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)科學(xué)概念的全面、準(zhǔn)確的理解。[2]筆者結(jié)合自己多年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)如何修正學(xué)生的迷思概念，重建新的正確的概念有了自己的一點(diǎn)體會(huì)，在日常課堂教學(xué)中常采用如圖1所示的教學(xué)模式，進(jìn)行科學(xué)概念教學(xué)。
　　1．前測(cè)、把握起點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)迷思概念修正和重建的前提
　　在實(shí)施科學(xué)新概念教學(xué)之前，研究學(xué)生原有的概念和思維方式，弄清其對(duì)學(xué)習(xí)和理解新知識(shí)會(huì)造成什么樣的障礙與影響，把握學(xué)生學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)迷思概念修正和重建的前提。為了真實(shí)了解學(xué)生原有的迷思概念，筆者一般采取兩種方法，一是課前調(diào)查訪談，了解情況；二是課堂設(shè)計(jì)針對(duì)性的問(wèn)題，誘導(dǎo)學(xué)生暴露迷思概念。
　　例如，筆者在關(guān)于“物質(zhì)溶解度”的教學(xué)之前，設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)調(diào)查問(wèn)題：你覺(jué)得物質(zhì)的溶解能力與哪些因素有關(guān)？學(xué)生的答案有很多，比較集中的有：溫度、物質(zhì)顆粒大小、是否攪拌、氣壓、溶劑的多少等。其實(shí)，學(xué)生在七年級(jí)時(shí)，曾經(jīng)學(xué)習(xí)了物質(zhì)溶解快慢的影響因素，學(xué)生囫圇吞棗，把這個(gè)知識(shí)遷移過(guò)來(lái)，因此才出現(xiàn)了“物質(zhì)顆粒大小、是否攪拌”這樣的回答。
　　學(xué)生由于生理、心理不夠成熟，思維簡(jiǎn)單，往往憑自己的感性認(rèn)識(shí)，把事物的非本質(zhì)屬性當(dāng)做本質(zhì)屬性。通過(guò)前期調(diào)查，知道了學(xué)生在認(rèn)知上的偏差，課堂教學(xué)時(shí)筆者尤為注意對(duì)這些問(wèn)題的澄清和說(shuō)明，以此來(lái)修正和重建學(xué)生的迷思概念。
　　為了充分暴露學(xué)生的迷思概念，課堂教學(xué)中，設(shè)計(jì)針對(duì)性的問(wèn)題也是筆者常采取的方法。
　　例如，在學(xué)習(xí)摩擦力時(shí)，筆者問(wèn)學(xué)生，摩擦力方向跟物體運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系怎樣？絕大多數(shù)學(xué)生都會(huì)認(rèn)為摩擦力方向總是與運(yùn)動(dòng)方向相反。于是，筆者讓學(xué)生走路或跑起來(lái)，體會(huì)腳受到的摩擦力的方向，然后師生交流、討論分析。最后，學(xué)生才恍然大悟，原來(lái)是因?yàn)槿耸艿降哪Σ亮ο蚯埃瞬艜?huì)向前行走，摩擦力方向也可以和運(yùn)動(dòng)方向一致。至此，學(xué)生對(duì)摩擦力這個(gè)概念有了更深刻的理解。
　　另外筆者在教學(xué)前測(cè)時(shí)，常思考新舊概念之間的上下位關(guān)系，當(dāng)學(xué)生已有的舊概念在包容程度和概括水平上高于新學(xué)習(xí)的概念時(shí)，新知識(shí)與已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)構(gòu)成下位關(guān)系，這時(shí)新概念的學(xué)習(xí)稱(chēng)為下位學(xué)習(xí)。下位學(xué)習(xí)是一種注重演繹方法的學(xué)習(xí)。在下位學(xué)習(xí)中，學(xué)生對(duì)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推演、擴(kuò)展、精確化、修飾或者限制即可獲得新概念的意義，同時(shí)使原有的認(rèn)識(shí)得到擴(kuò)展、深化或者證實(shí)、說(shuō)明。例如，學(xué)生已經(jīng)具有了無(wú)機(jī)化合物的概念，這時(shí)學(xué)習(xí)氧化物、酸、堿、鹽的概念就構(gòu)成了下位學(xué)習(xí)（如圖2所示）。筆者在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生常把含氧化合物當(dāng)做氧化物，這就告訴我們必須重視學(xué)生已有的迷思概念，才能有效地開(kāi)展科學(xué)教學(xué)。
　　2．沖突、搭建支架，是實(shí)現(xiàn)迷思概念修正和重建的動(dòng)力
　　當(dāng)學(xué)生用迷思概念來(lái)理解和解釋某些實(shí)際問(wèn)題而產(chǎn)生矛盾時(shí)，即原有概念與科學(xué)概念之間發(fā)生了“沖突”，而原有的迷思概念無(wú)力解決“沖突”時(shí)，學(xué)生才會(huì)自愿放棄舊的觀念。從心理學(xué)角度看，凡經(jīng)過(guò)否定質(zhì)疑的知識(shí)，在學(xué)生中才有較高的確信度。所以，教師在教學(xué)過(guò)程中適時(shí)創(chuàng)設(shè)能引起學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突的教學(xué)情境，以其無(wú)力解決的“沖突”動(dòng)搖其頑固的迷思概念，感到必須修正原來(lái)的錯(cuò)誤觀念或模糊認(rèn)識(shí)，以此為契機(jī)和動(dòng)力，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知順應(yīng)，形成與科學(xué)觀念一致的新概念。[3]
　　例如，在探究“物體浮沉條件”一課時(shí)，筆者的教學(xué)片斷實(shí)錄如下：
　　師：物體放入水中，是沉下去還是浮在水面上，與哪些因素有關(guān)呢？請(qǐng)大家猜一猜。
　　生A：當(dāng)然與這個(gè)物體本身的質(zhì)量有關(guān)。
　　師：你為什么這么認(rèn)為呢？（板書(shū)：質(zhì)量）
　　生A：一塊質(zhì)量大的石頭會(huì)沉在水底，而一只乒乓球是會(huì)浮在水面上的。
　　師：用同一塊橡皮泥分別做了甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，立即感到驚奇起來(lái)，筆者讓學(xué)生進(jìn)行討論、分析。
　　生B：與這個(gè)物體的形狀有關(guān)。
　　師：怎么想到跟形狀有關(guān)了呢？（板書(shū)：形狀）
　　生B：我洗碗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)的，碗可以漂浮在水面上，跟老師做的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)一樣。
　　筆者又將橡皮泥取出，做了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)，這時(shí)候?qū)W生感到有些茫然，造成了強(qiáng)大的心理認(rèn)知沖突。學(xué)生開(kāi)始重新審視自己原有的迷思概念。
　　至此，教師創(chuàng)設(shè)了一個(gè)認(rèn)知沖突的教學(xué)情境，給學(xué)生造成了一定的“震撼”，為學(xué)生修正和重建新概念搭建了支架，提供了動(dòng)力。在這一過(guò)程中，也充分暴露了學(xué)生已有的迷思概念，面對(duì)新情境、新信息，學(xué)生會(huì)對(duì)比、分析、批判、選擇和重建頭腦中原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，教師應(yīng)抓住這個(gè)修正迷思概念的契機(jī)，趁熱打鐵，促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)新概念的順應(yīng)建構(gòu)。通過(guò)分析、討論、交流，學(xué)生明確物體浮沉取決于物重和所受浮力的大小關(guān)系。
　　需要注意的是，迷思概念的修正和重建是螺旋漸進(jìn)的，教師在搭建支架、設(shè)置能引起學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突的問(wèn)題情境后，應(yīng)誘導(dǎo)學(xué)生充分暴露迷思概念。可組織學(xué)生討論，乃至爭(zhēng)論，并要運(yùn)用延遲評(píng)價(jià)的原則，即待所有學(xué)生的觀點(diǎn)都充分展示后，再揭示矛盾，以免迷思概念暴露不完全，解決不徹底。[4]
　　3．探究、經(jīng)歷過(guò)程，是實(shí)現(xiàn)迷思概念修正和重建的關(guān)鍵
　　教學(xué)實(shí)踐證明，學(xué)生在接觸到新的知識(shí)概念時(shí)，總是試圖用舊的知識(shí)結(jié)構(gòu)和生活經(jīng)驗(yàn)去理解它，但這樣的認(rèn)識(shí)往往是不科學(xué)的，與事實(shí)相違背的。筆者在教學(xué)過(guò)程中，常力圖通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生親自動(dòng)手，經(jīng)歷過(guò)程，達(dá)到修正和重建迷思概念的目的。
　　例如，筆者在教授七年級(jí)“滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)”的時(shí)候，首先讓學(xué)生猜想影響滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)。經(jīng)過(guò)討論后，學(xué)生一般會(huì)提出這樣一些猜測(cè)：與接觸面積大小有關(guān)、與壓力大小有關(guān)、與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)、與接觸面粗糙程度有關(guān)、與接觸面的濕度（有無(wú)水分）有關(guān)等。大多數(shù)時(shí)候，我們很多教師馬上依據(jù)書(shū)本研究壓力大小和接觸面粗糙程度對(duì)滑動(dòng)摩擦力的影響，而對(duì)接觸面積大小、物體運(yùn)動(dòng)速度和接觸面間的濕度這幾個(gè)因素進(jìn)行回避，只是告訴學(xué)生這些不是影響因素。但學(xué)生往往到九年級(jí)后對(duì)這些問(wèn)題依然比較迷惑。筆者在教學(xué)時(shí)，給予學(xué)生充分的時(shí)間，加以探究。
　　以下是701班湯東杰等學(xué)生的研究過(guò)程，現(xiàn)實(shí)錄如下：
　　①在接觸面積、接觸面粗糙程度一定、接觸面間的壓力一定、接觸面干燥的條件下（控制變量法），研究滑動(dòng)摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系：
　　②在物體運(yùn)動(dòng)速度、接觸面粗糙程度一定、接觸面間的壓力一定、接觸面干燥的條件下（控制變量法），研究滑動(dòng)摩擦力與接觸面積的關(guān)系：
　　③在物體接觸面積、物體運(yùn)動(dòng)速度、接觸面粗糙程度一定、接觸面干燥的條件下（控制變量法），研究滑動(dòng)摩擦力與接觸面間壓力的關(guān)系：
　　④在物體接觸面積、物體運(yùn)動(dòng)速度、接觸面間壓力一定、接觸面干燥的條件下（控制變量法），研究滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系：
　　⑤在物體接觸面積、物體運(yùn)動(dòng)速度、接觸面間壓力一定的條件下（控制變量法），研究滑動(dòng)摩擦力與接觸面濕度（有水分）的關(guān)系：
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)，用無(wú)可爭(zhēng)議的數(shù)據(jù)得出滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小、接觸面粗糙程度和接觸面間的濕度有關(guān)，而與接觸面積大小和物體運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。其中，對(duì)于實(shí)驗(yàn)⑤，學(xué)生平常都認(rèn)為物體表面濕度增大，有了水分，就像有了潤(rùn)滑劑，物體受到的滑動(dòng)摩擦力會(huì)減小，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明恰恰相反。學(xué)生通過(guò)課后查閱資料，給出的解釋是：接觸面間有了水分，水分填補(bǔ)了木塊與玻璃之間的空隙，縮短了木塊與玻璃間的距離，因此，分子之間的作用力大了很多，故而濕度增大，滑動(dòng)摩擦力隨之增大。
　　實(shí)踐證明，增加讓學(xué)生自己動(dòng)手探究的機(jī)會(huì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供必要的感性材料，是糾正迷思概念的關(guān)鍵之一，可促進(jìn)學(xué)生自主解除迷思概念，重建正確的科學(xué)新概念，達(dá)到事半功倍的效果。[5]
　　4．練習(xí)、鞏固新知，是實(shí)現(xiàn)迷思概念修正和重建的平臺(tái)
　　如果要使新概念真正地成為知識(shí)體系中的一部分，主動(dòng)內(nèi)化為學(xué)生頭腦中固有的知識(shí)，還要知道如何運(yùn)用新概念，并在此基礎(chǔ)上做出解釋、推論和預(yù)測(cè)，這樣才算完成整個(gè)的概念修正和重建過(guò)程。因此，在新概念建立以后，還要提供對(duì)新概念進(jìn)行鞏固和系統(tǒng)化的機(jī)會(huì)。
　　例如，筆者在復(fù)習(xí)有關(guān)燃燒問(wèn)題時(shí)，挑選了這樣一道習(xí)題：
　　某實(shí)驗(yàn)小組為探究可燃物的“燃燒”問(wèn)題，進(jìn)行了如下的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：
　　（1）左圖實(shí)驗(yàn)（著火點(diǎn)：白磷40℃，紅磷240℃；水溫不低于70℃）可觀察到的現(xiàn)象是__▲___。由此可得出的結(jié)論是__▲___。
　　（2）按上面右圖實(shí)驗(yàn)（集氣瓶底部鋪有少量沙子）可觀察到的現(xiàn)象：鎂條可以在二氧化碳?xì)怏w中劇烈燃燒，集氣瓶?jī)?nèi)部有黑色的碳和白色固體氧化鎂生成。寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：__▲___。對(duì)照上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，你對(duì)燃燒和滅火有哪些新的認(rèn)識(shí)？__▲___。
　　本題屬于一道綜合性的關(guān)于燃燒問(wèn)題的習(xí)題，通過(guò)觀察兩個(gè)看似關(guān)系不大的實(shí)驗(yàn)，來(lái)回答對(duì)燃燒和滅火有哪些新的認(rèn)識(shí)。這樣一個(gè)問(wèn)題很好地促使學(xué)生積極思索和提取以前學(xué)過(guò)的相關(guān)概念知識(shí)，關(guān)于燃燒的概念、燃燒的條件、滅火的方法、二氧化碳的相關(guān)性質(zhì)、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)等。對(duì)以前所學(xué)知識(shí)進(jìn)行批判思考后，程度較好的學(xué)生能夠答對(duì)本題最后一問(wèn)：燃燒不一定要有氧氣參加；二氧化碳能滅火是具有相對(duì)性的，并不能一概而論。這樣一道習(xí)題，不僅鞏固了學(xué)生關(guān)于“燃燒”的有關(guān)知識(shí)，更為重要的是拓展了關(guān)于“燃燒”的知識(shí)，使學(xué)生對(duì)燃燒的相關(guān)知識(shí)概念理解更深了。
　　通過(guò)這樣的習(xí)題訓(xùn)練，激活學(xué)生的內(nèi)心思維，活化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，能讓學(xué)生把自己頭腦中的迷思概念與科學(xué)概念進(jìn)行對(duì)照、比較，從而達(dá)到對(duì)科學(xué)概念的意蘊(yùn)的理解，把建立起來(lái)的科學(xué)新概念全面、深刻、牢固地印留在學(xué)生的頭腦中，為學(xué)生轉(zhuǎn)變迷思概念創(chuàng)造了平臺(tái)。[6]
　　三、結(jié)束語(yǔ)
　　幾年來(lái)，筆者閱讀了大量的關(guān)于概念教學(xué)的理論，對(duì)個(gè)人而言，形成了一種震撼，一種強(qiáng)烈的沖擊，通過(guò)不斷的教學(xué)實(shí)踐和積累，對(duì)如何開(kāi)展科學(xué)概念教學(xué)有了自己的認(rèn)識(shí)。筆者認(rèn)為學(xué)生不是空著腦袋走進(jìn)課堂的，學(xué)生學(xué)習(xí)更不是簡(jiǎn)單地“輸入、儲(chǔ)存”課本和教師提供的信息，而是主動(dòng)地將原有經(jīng)驗(yàn)和新信息進(jìn)行對(duì)比、分析、批判、選擇和重建知識(shí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。因此，教師要充分重視學(xué)生已有的迷思概念，整合優(yōu)化教學(xué)策略，把握學(xué)習(xí)起點(diǎn)，修正和重建迷思概念，直至形成精致的、正確的科學(xué)概念。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]鄒小斌.基于科學(xué)概念有效形成的課堂教學(xué)策略研究[Z].杭州江南實(shí)驗(yàn)學(xué)校.
　　[2][3]