小學(xué)科學(xué)教學(xué)中迷思概念的轉(zhuǎn)換策略

宗全全

在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生在進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)情境時(shí)，已經(jīng)具備一些經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，對(duì)日常生活的某些事物、現(xiàn)象有自己合理的認(rèn)識(shí)與理解。學(xué)生的這些原有認(rèn)識(shí)，與科學(xué)家對(duì)科學(xué)概念的理解相比，是不全面或者不正確的，而這些已有的認(rèn)識(shí)，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)有一定的干擾，且很難改變，對(duì)于這樣的認(rèn)識(shí)我們稱之為迷思概念。小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要充分了解學(xué)生的迷思概念，進(jìn)一步優(yōu)化活動(dòng)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變學(xué)生迷思概念，幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。

一、溯本求源——了解學(xué)生前概念

前概念是學(xué)生在學(xué)習(xí)前就存在著對(duì)科學(xué)事件的個(gè)人認(rèn)識(shí)，是學(xué)生的個(gè)人認(rèn)識(shí)，是其知識(shí)框架的一部分，也是學(xué)習(xí)新知識(shí)、解決新問題的基礎(chǔ)。了解學(xué)生的前概念是迷思概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)。教學(xué)中，教師可以通過談話法、測驗(yàn)法、觀察法、畫圖法等方法來探明學(xué)生的前概念。然后在明晰學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上對(duì)前概念進(jìn)行分析，并思考如何運(yùn)用有效的探究來改變學(xué)生的迷思概念。

例如在教學(xué)教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)《沉與浮》單元時(shí)，我通過訪談了解了學(xué)生對(duì)沉與浮的看法。

師：你認(rèn)為物體為什么會(huì)浮在水面上？

生甲：比較小的物體會(huì)浮在水面上。

生乙：比較輕的物體會(huì)浮在水面上。。

生丙：我認(rèn)為大而且輕的物體會(huì)浮在水面上。

通過談話，可以看出，生甲和乙的前概念與科學(xué)概念之間差異較大，生乙的前概念接近科學(xué)概念。知道了在學(xué)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(xué)時(shí)就可以針對(duì)學(xué)生的迷思概念的區(qū)別來預(yù)設(shè)自己的教學(xué)方案，設(shè)計(jì)最恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變學(xué)生的迷思概念。

二、抽絲剝繭——轉(zhuǎn)變迷思概念

在教學(xué)中，教者必須優(yōu)化教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)，從而將學(xué)生頑固的迷思概念轉(zhuǎn)變成正確的科學(xué)概念。

1.優(yōu)化活動(dòng)過程

蘭本達(dá)教授將教學(xué)比作 “過河”：我們要帶孩子們過河，此岸就是學(xué)生自己已有的概念，河對(duì)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(xué)生踩著小石頭走，有的則踏著大的石頭走，當(dāng)教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生偏離了自己的方向的時(shí)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(jì)的有結(jié)構(gòu)的活動(dòng)。

在教學(xué)《運(yùn)動(dòng)和力》時(shí)，學(xué)生會(huì)認(rèn)為靜止的物體沒有受到力，知道學(xué)生這一迷思概念后，我設(shè)計(jì)了這樣的教學(xué)活動(dòng)：

活動(dòng)一：通過游戲讓學(xué)生體會(huì)感受力有大小、方向，用力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、方向、形狀。

活動(dòng)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(gè)物體受了力。

活動(dòng)三：通過分析掰手腕的兩位學(xué)生的手腕受力情況，體會(huì)靜止的物體也受力！

在這樣的教學(xué)中，每一個(gè)活動(dòng)就像是一塊塊“墊腳石”，幫助學(xué)生修正迷思概念，建立起科學(xué)概念。

2.優(yōu)化科學(xué)材料結(jié)構(gòu)

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)材料是學(xué)生解決科學(xué)問題，獲得科學(xué)知識(shí)、提高探究能力的重要載體，是學(xué)生感受科學(xué)與生活的聯(lián)系，體驗(yàn)科學(xué)價(jià)值的重要資源。實(shí)驗(yàn)材料的結(jié)構(gòu)性往往會(huì)影響學(xué)生迷思概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變。

在上《固體的認(rèn)識(shí)》這一課時(shí)，筆者發(fā)現(xiàn)：三年級(jí)的學(xué)生對(duì)固體有著充分的認(rèn)識(shí)，但是他們對(duì)某些固體認(rèn)識(shí)并不夠深入，會(huì)對(duì)一些特殊的固體會(huì)產(chǎn)生迷思概念，比如會(huì)認(rèn)為煙、塵等物體不是固體。針對(duì)學(xué)生的迷思概念，我設(shè)計(jì)了這樣的教學(xué)活動(dòng)：

活動(dòng)一：比較生雞蛋和熟雞蛋的區(qū)別；學(xué)生通過比較生雞蛋和熟雞蛋對(duì)典型的固體有了更深的印象。

活動(dòng)二：認(rèn)識(shí)典型的集中固體：木塊、石塊、鐵塊、骨頭、玻璃、塑料；學(xué)生通過操作厘清固體的基本性質(zhì)。

活動(dòng)三：列舉大的固體和小的固體，在通過收集蠟燭煙的實(shí)驗(yàn)感受煙是固體。

通過這一活動(dòng)，教師通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生對(duì)固體的迷思概念逐步轉(zhuǎn)向科學(xué)概念，認(rèn)識(shí)到有些固體的體積可以很小，小到我們?nèi)庋劭床坏剑热缈諝庵械臒煛⒒覊m也是固體。

三、闡幽明微——建構(gòu)科學(xué)概念

科學(xué)教學(xué)中，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突對(duì)于前概念轉(zhuǎn)變具有關(guān)鍵意義，因?yàn)閷W(xué)生只有體驗(yàn)到認(rèn)識(shí)沖突，才能感受到已有概念的不足，認(rèn)識(shí)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(xué)概念

在前概念與科學(xué)概念發(fā)生沖突時(shí)，怎樣讓學(xué)生轉(zhuǎn)變已有概念呢？我認(rèn)為，教者應(yīng)該從學(xué)生的認(rèn)知沖突出發(fā)，運(yùn)用類比的方法，讓學(xué)生腦海中的科學(xué)概念明晰化，使學(xué)生更好地理解新概念，從而建構(gòu)科學(xué)概念，實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變。

例如，學(xué)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(xué)生的認(rèn)識(shí)中合理化，教師請(qǐng)學(xué)生想象書在彈簧上的情形。學(xué)生能夠理解彈簧對(duì)書本施了力，這時(shí)再增加書放在有彈性的桌子的中間的活動(dòng)，學(xué)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(xué)概念

科學(xué)模型是指按照科學(xué)研究的特定目的，用物質(zhì)形式或思維形式對(duì)原型客體本質(zhì)關(guān)系的再現(xiàn)。在小學(xué)科學(xué)課的一些教學(xué)中就可以巧借模型幫助學(xué)生建構(gòu)起科學(xué)概念。

如在教學(xué)教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《地球的運(yùn)動(dòng)》一單元時(shí)，部分學(xué)生對(duì)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(rèn)為太陽圍繞著地球轉(zhuǎn)，地球是不動(dòng)的。教學(xué)中我?guī)е⒆油ㄟ^用手電筒來模擬太陽，籃球來模擬地球，讓學(xué)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(yùn)動(dòng)的課件，讓學(xué)生對(duì)地球運(yùn)動(dòng)有了深刻認(rèn)識(shí)，在學(xué)生的腦海中建構(gòu)起了科學(xué)概念。

綜上所述，在小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中，教師可以通過多種方法來探明學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，了解學(xué)生的科學(xué)前概念，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)教學(xué)，進(jìn)一步優(yōu)化活動(dòng)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變學(xué)生迷思概念，幫助學(xué)生完善概念內(nèi)涵，豐富概念外延，建構(gòu)科學(xué)的概念，進(jìn)一步提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

【作者單位：淮陰師范學(xué)院第二附屬小學(xué) 江蘇】