迷思概念轉變的同課異構教學對比思考

〔摘" "要〕" 蘇教版科學四年級《水遇冷以后》涉及的科學知識基于課程標準內容中“物質的變化與化學反應”2.1物質的三態變化中年段要求：學生能描述水結冰時發生的狀態變化，了解凝結和凝固的條件。本課的重點和難點：利用曲線圖，分析水結冰過程中溫度變化的規律。通過對該節課不同的教學設計對比反思，筆者總結歸納了“聯系生活，體現迷思概念；發現學習，掌握科學概念；合理運用，投身實踐”的三點教學策略，糾正學生錯誤的迷思概念，讓他們接受學習并發現學習，獲得正確的科學概念。

〔關鍵詞〕" 小學科學；迷思概念；轉變；教學策略；實驗探究

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）13" " 0028-03

迷思概念一詞指的是學生的錯誤概念。美國學者霍金斯指出，錯誤觀點的存在和影響系統地阻礙了科學學習，描述學生錯誤觀點的術語多種多樣，包括另有概念、另有構架、直覺理論、樸素理論以及樸素信念，在這之中，“迷思概念”這個詞用得最為廣泛。

在蘇教版科學四年級下冊第一單元第四課《水遇冷以后》中，水在不同溫度下所呈現的狀態是不一樣的，生活中隨處可見水的三態變化。對于水呈現出來的不同狀態——水蒸氣、水、冰塊，由于迷思概念的存在，學生會誤以為看到的“白霧”就是水蒸氣。對于相互轉化的溫度臨界點，學生也會有不同的想法，對此，筆者根據《水遇冷以后》開設了兩節同課異構的研討課。第一節課是常態課，第二節課是基于常態課學生的反應進行反思后改進的實驗課。嘗試通過對比尋找合適的教學策略，便于學生轉變迷思概念，同化辨析，幫助學生習得正確的科學概念。

一、兩節同課異構的教學案例

（一）第一節課：常態課

本節課的教學過程如下。

活動一：觀察燒開水的熱水壺壺口，白霧是怎么形成的？

學生幾乎異口同聲：“水蒸氣！”此時學生根據生活經驗的回答已經暴露了迷思概念。教師繼續追問：“壺口有一塊空白處，這里什么都沒有嗎？”學生思考過后，會提出有空氣：空氣看不見摸不著。隨著認知沖突的形成，學生開始反駁之前的答案，又不是很確定地說出空白處才是“水蒸氣”。至此教師已經露出欣慰的笑容，了解了學生的迷思概念，這一步足夠為下個環節做鋪墊。

活動二：模擬白霧形成。

借著剛剛的認知沖突，引發學生思考，水蒸氣遇到什么才會形成白霧？在生活經驗的加持下，學生很快能得出結論：在溫度比較低的時候，會形成白霧的現象。此時教師揭示凝結的概念：水蒸氣遇冷以后從氣態變成液態，這種現象叫作凝結。

活動三：研究水結冰前后溫度和體積的變化。

根據上一節課所學習的“熱脹冷縮”，學生會產生水結冰后溫度降低、體積變小的迷思概念。對于溫度變化，學生會產生溫度一直下降的迷思概念。教師播放實驗視頻，學生觀看實驗現象，把數據填寫在實驗記錄單中，在直角坐標中繪制溫度變化曲線和體積前后的大小。學會分析表格數據，得出結論，教師進行總結，揭示科學概念：當溫度降低到0攝氏度時，水會結冰。水結冰時，體積會增大。

在第一節課中，筆者利用生活中常見的現象作為情境導入，發現了學生的迷思概念，通過直接傳授，向他們揭示了正確的科學概念。

（二）第二節課：增加實驗，讓學生參與完成自主探究

基于第一課的反思，防止學生混淆概念，第二節課筆者更改了導入部分，也增加了實驗，讓學生在做中學，體會發現學習、得到科學概念的過程。

活動一：出示露水，提問“如何在實驗室制造露水？”

此活動具有連續性，從生活中的現象入手，由淺入深，學生先思考露水通常在什么情況下產生，從而進一步思考創設什么樣的條件在實驗室取得露水。讓學生通過實踐自己得出結論，熱的水蒸氣遇到冷的燒杯壁會出現小水滴，教師進行總結：水蒸氣遇冷以后從氣態變成液態，這種現象叫作凝結。

活動二：探究水結冰前后溫度和體積是如何變化的。

與上一節課不同，這個實驗選擇了交給學生自己去做，學生需要去思考，如何比較水結冰前后的體積？溫度怎么去測量，如何去記錄溫度，這都是科學思維碰撞的過程。在自主探究實驗中，學生如實記錄觀察到的信息，尊重事實，用事實說話，在教師的指導下，建立事實與觀點之間的聯系。

二、兩節課的對比思考

顯然增加實驗的第二節課對于迷思概念的糾正和科學概念的習得明顯優于第一節課，在第二節課的設計上，筆者運用了一些教學策略幫助達到更好的教學效果。

（一）聯系生活，糾正迷思概念

概念形成是指個體反復接觸大量同一類事物或現象的共同特征或共同屬性。生活中學生會受多方面因素影響，比如不嚴謹的網站視頻、混淆視聽的網站信息、周圍同學一知半解的說辭等等都會影響認知。之所以出現迷思概念，是由于大部分的概念并未被真正理解，學生通過死記硬背的方式習得。因此在學科教學中，教師更應該引起重視，不要一味地讓學生去背誦概念。教授新知識的時候，可以先通過問卷形式獲得學生的前概念，了解迷思概念的可能，再對癥下藥，方便轉變迷思概念。比如在學習蘇教版科學六年級下冊《有趣的食物鏈》時，當在黑板上出示生物間的吃與被吃的關系“蟬→螳螂→黃雀”，用箭頭表示，學生就會以為這個是食物鏈。此時再出示“草籽→田鼠→鷹”，讓學生比較，這兩種吃與被吃的食物關系起點有什么不同，便不難發現食物鏈應以能自己“制造”食物的植物作為起點，繼而再講解食物鏈的組成還有消費者和分解者。通過對比，糾正迷思概念，學生會印象更深刻。

（二）發現學習，掌握科學概念

迷思概念一旦存在，想要改變學生的原有認知結構，重建新的科學概念，反復強化獲得的知識在記憶中保持的時間是有限的，根據艾賓浩斯的遺忘規律，遺忘在學習之后便開始了，一開始遺忘得最快，隨后逐漸緩慢，過了足夠長的時間后，幾乎不再遺忘。為了促進新概念記憶的保持，需要學生對所學內容進行加工，每個人的學習方法、接受程度是不一樣的，所以在對新概念進行深度加工時，學生需要認識到自己的認知沖突。舉一個例子，在四年級學習浮力的時候，對于物體在水里下沉還是上浮的探究，學生會產生“重的物體會下沉”的迷思概念，比如蘋果重，所以在水里會下沉。在這種情況下，深度加工信息的方法就是做實驗。通過實際探究完成簡單的實驗，能得出結論，有利于概念的提取。掌握科學概念，不僅是概念同化和順應的過程，在沒有旁人幫助的情況下，對原有的知識概念進行重新建構，對學生來說，有一定的難度。一些比較新的科學理論、科學概念憑空出現，打破了學生原有的認知，學生必然會感到困惑，此時需要有指路人（教師）給予解釋，學生才能理解。所以在新概念習得的過程中，需要教師適當地指導，學生也必須有自己的思考過程，能提出問題—做出假設—制定計劃—搜集證據—處理信息—得出結論—表達交流—反思評價，根據自身特點制定學習計劃，完成初步的探究實踐。

（三）合理運用，投身實踐

新的概念一旦被理解后，就能幫助我們在認知活動中發揮作用。在知識層面上，學生根據自己的理解，將新概念與自己的認知進行整合，在遇到相似的事物時會進行分類，學會舉一反三。在思維層面上，學生對新的事物進行分類后，再去辨別分析，解決生活中的實際問題。以教科版科學六年級上冊《神奇的小電動機》為例。教學過程中，筆者首先提出問題：“小電動機轉動的原理是什么？”學生會根據一些常見的家電、玩具車發現，只要給它們通上電就能轉動。但是電動機轉動的原理他們確實存在疑惑：“為什么通電就能轉動？”想解開這個謎團，就需要先從小電動機的結構觀察。學生不難發現小電動機的外殼里有兩塊磁鐵，后蓋里有兩個銅片與中間能轉動的鐵芯連接，鐵芯上面還纏繞了很多銅線圈。這時善于整合知識的學生很快就能聯想到，轉子很像我們學習過的電磁鐵。當給轉子通上電后，轉子就具備了磁性，擁有了磁極。根據電動機的結構，學生聯想可能與外殼里的兩塊磁鐵有關。經過實驗，學生發現通電后的轉子在磁鐵的作用下轉起來了。這時電動機轉動的奧秘已經呼之欲出了。不過學生會想到新的問題：為什么電動機會一直沿著同一個方向轉？根據磁極間的相互作用，同極相斥異極相吸，轉子應該轉完一圈就換方向轉動。這時教師可以提醒學生再仔細觀察轉子的結構，聚焦三個鐵片，解釋這是“換向器”，介紹它的作用。通過思考、觀察與實際探究，學生能更快地將新知識吸收。學生知道小電動機轉動的奧秘后，可進行拓展，如何讓小電動機轉動得更快，并應用于生活實際。

（四）結合實驗，提高素養

我們的生活中隨處可見科學的影子，基于此，在科學教學中，教師應充分利用實驗教學，結合學生的生活經驗，增強實驗中的趣味性，注重學生自己獲得學習經驗的方法，幫助學生樹立“生活處處有科學”的意識，建立生活與科學知識的正確聯系。例如，把鹽放到水里，學生根據自己的生活經驗，知道鹽能夠在水里消失不見，這個現象就是溶解。為了幫助學生理解鹽溶解速度的快慢，教師可以進行適當的引導，提出問題：鹽在水中的溶解速度與什么因素有關？針對這個問題，學生小組討論，說出影響的因素：水的多少、水的溫度、鹽的多少、鹽的顆粒大小、攪拌速度。學生根據自己想要探究的因素設計出實驗，此處需要控制變量，每次只探究一個因素，避免其他因素的影響。學生實驗過后，把好奇心自動轉化為邏輯去思考。通過實驗解釋科學現象，發展理性思維，培養科學素養。

另外，生活中一些常見的、容易獲得的材料都可以拿來利用，成為科學實驗的材料。比如廢棄的紙、使用過的塑料瓶、礦泉水瓶等都可以作為原材料進行二次加工，變廢為寶的同時，幫助學生樹立節約資源、保護環境的意識。對于教師，除了課堂教學時可以多引用當下社會流行的素材，還可以帶學生走出校園，親身體驗大自然的奧秘。例如，在“保護土壤”一節，除了可以讓學生利用廢品模擬水土流失的實驗，同樣可以帶學生去實地感受我們身邊的環境。但是值得注意的是，要從學生的知識水平出發，將學生的全面發展和科學精神培養穿插于教學之中，引導學生樹立正確的世界觀、價值觀，以科學的眼光看問題，時刻保持求真、求實的科學探索精神并做出正確的科學判斷。

三、結語

總之，日常生活中普遍存在迷思概念，它會給教學帶來一定的阻力。對迷思概念以及它的轉變進行分析，有助于學生從“迷思”走向科學思維，有利于課堂從灌輸式走向全面民主、全體參與，培養學生良好的學習習慣與積極的情感態度以及正確的價值觀，為全面提升學生的綜合素質提供扎實有效的保障。

參考文獻

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