小学科学相异概念的修正模式及教学策略(一)

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小学科学相异概念的修正模式及教学策略

浙江省台州市天台小学    陈霄

[内容摘要]
相异构想会严重地阻碍学生对科学概念的接受,形成和发展，错误地支配着学生的学习行为。本文通过明确“概念知识”的含义，解剖建构概念过程，提出依靠学生前概念，通过不断修正，从而建构新概念的教学模式，并为教学模式的操作提供策略建议：前测，把握起点，是实现相异构想修正的前提；冲突，搭建支架，是实现相异构想修正的动力；探究，经历过程，是实现相异构想修正的关键；元认知，自我监控，是实现相异构想修正的助推器。

[关键词]
小学科学   相异概念修正模式   教学策略
奥苏伯尔在他的《教育心理学》一书的扉页上写道：“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学习的最重要因素是学生已经知道了什么，根据学生原有的知识状况进行教学。”虽然这句话可能有失偏颇，但他强调原有知识水平对新学习的重要影响的用意却无疑是正确的。
教学实践证明，学生在接触到新的知识时，总是试图用旧的知识结构和思维方式去理解它，有时甚至会修正新知识的含义，以适用旧有的知识结构与思维方式，结果新的与旧的混杂在一起，派生出形形色色的偏离了科学概念的想法，教育理论上称之为相异构想。相异构想会严重地阻碍学生对科学概念的接受，形成和发展，研究相异构想的修正模式和策略，对科学概念的教学有重要的指导意义。

一、相异构想修正模式的现状分析及理论基础
（一）科学概念教学的现状分析
小学科学新课程实施的总体趋势是好的，科学探究学习对于传统的过于注重知识传授的科学教育来说也的确有拨乱反正作用。但也出现了矫枉过正的现象和对课程标准的误读误解，背离了课程改革原定目标。主要表现在：1、脱离实际，盲目开展探究活动。2、过分注重探究过程，忽视探究结果。3、重视了探究能力的培养，忽视了知识概念的构建、忽视了情感态度价值观的培养。因此在经过了一轮的课程改革后，在轰轰烈烈的科学探究背后，大家也开始了对科学探究的否定和迷茫，相当一部分教师心中也出现了科学探究信心的迷失。
这种否定、迷茫，这种信心迷失，其实质就是对科学概念构建的否定和迷失。其实，“科学学习以探究为核心”与“关注科学概念的构建”并不矛盾，探究过程与科学概念的构建是一对孪生兄弟。没有探究过程，科学概念将被架空，忽视科学概念，探究过程将失去方向。那么，实证的科学探究活动如何在概念引领下走向深入呢？如何重拾科学探究的信心呢？
就“概念知识”而言，先把概念具体解析为最事实性知识、具体概念直至这个核心概念，然后针对每个概念设计探究活动。（见图1）

图1：科学概念层级分析图

我们现在对科学概念进行层级分析，注重引导学生在大量事实性知识的基础上，探究次级主题，每一次都是对前一次的补充和修正。但我们不难从上图发现，显示虽处同一个学习情境中接受同样的事实性知识，但对同一类事物的认识、感受也不完全相同，每个学生在头脑中关于主题的相异构想也是各式各样的。并且，从心理学角度分析，相异构想含有学生对科学现象的首因效应，即第一印象会对后继过程产生影响，包括影响具体概念、核心概念的建构。

（二）相异构想修正模式的理论基础
1．从建构主义认识论分析
学习不是学生简单地“输入、储存”课本和教师提供的信息，而是主动地将原有经验和新信息进行对比、分析、批判、选择和重建知识结构的过程。学生建构知识的基本方式是同化和顺应。当新的知识与其原有的知识结构和思维方式相符时，就被同化、吸收并储存，否则就会被排斥或经“修正”、“重组”后再吸收。
相异构想从产生的途径上可以分为两种形式，一种是在接受科学教育之前，学生根据日常生活经验，在与自然和社会环境相互作用的过程中形成的。另一种是学生在接受科学教育之后，在教学情境中形成的，主要表现在一些学生缺乏感知经验的概念。
2．从概念转变学习理论分析
科学学习就是学生原有概念的改变、发展和重建过程，就是学习者的前科学概念向科学概念的转变过程。学生是如何进行概念转变的呢？必须具备以下四个条件：（1）学习者对当前的概念产生不满。（2）新概念的可理解性。（3）新概念的合理性。（4）新概念的有效性。如果满足了上述概念转变学习的四个条件，学生所持有的错误概念就会被科学概念所替代或改变。
根据概念转变学习理论，科学概念教学欲促进学生通过概念转变建构科学知识，必须遵循一定的学习策略。其次，对同一现象作出另一种解释或设计活动以引发学生的顿悟；再次，允许他们花时间重新建构自己的解释。
二、相异构想修正模式的构建与实践
（一）模式构建
根据科学概念教学的现状及支撑理论分析，我们认为科学探究必须以科学概念的建构为引领，依靠学生原有的概念不断修正科学概念的相异构想。其教学模式主要包括四个阶段（见图）


图：相异构想修正模式

此模式中，在诊断阶段主要暴露学生的前概念，聚焦探究起点，在修正中同样要评价学生前概念，在解释阶段中也有评价学生的前概念。所以这是一种以最低层级的科学概念为基础的螺旋上升的教学模式。在该模式中，将评价阶段放在模式中心，指在学生的诊断、修正、解释三个阶段是否促进相异构想修正。从评价这一阶段向周围发出的三条虚线表示这一阶段是潜在的，暗含在其他三个阶段当中。其余三个阶段中相互发出的三条实线表示这三个阶段之间是双向的，而且是螺旋渐进的，它们之间是互动的，每一阶段的探究都是对前阶段的补充和修正。本文档由文档同学网(www.lunwentongxue.com)整理，更多文档，请点毕业文档范文查看

（二）各阶段教学实施
以五下科学《用水测量时间》一课的教学为例，谈谈如何在探究过程中帮助学生修正前概念，建构科学概念。
1、诊断阶段
这一阶段的主要任务是诊断并引出学生的前概念。首先，教师创设特定的探究性问题情境，为学生的自主探究学习定向。其次，引导学生自己尝试解释问题，从而引出学生对此主题的前概念。这一阶段教师要提出一些启发性问题，提供活动的材料，让学生自主进行探究活动。
在《用水测量时间》一课的教学过程中，首先引出的是古人利用水的流动制作的水钟图，教师引导学生在观察水钟图的同时，推测水钟的计时方法。此时，在学生脑海中呈现出来的是水能流动，像自来水龙头那样，一滴滴地从洞口中流出，水流的速度是一样的，甚至有的学生的概念是一滴就是一秒，这就是学生的前概念。此时，用水测量时间的学习便开始了，学生也由此进入了学习新概念的状态。
在小学科学的教材中，有很多概念的形成都必须建立在前概念的基础上，通过思维的激发，引导探究，才能形成新的概念。
2、修正阶段
这一阶段是建构新的认识和初步形成解释的过程，同时也是使有关概念、原理或技能变得易懂、可理解和更加清楚的过程。在这个过程中，充满了个人认识与事实证据之间、个人认识与科学概念之间的“冲突”。学生在这样的过程中，进一步暴露和明确自己的先有概念和认识，感受不同观点和解释之间的差异。我们在教学过程中要有层次地依据事实去引导学生进行推测与验证，把握教学各个阶段的不同要求，及时地指导学生开展各种探究活动使教学过程向着预期要达到的概念目标前进，从而修正相异构想，逐步地建构新的概念。
《用水测量时间》三个活动线索虽然十分清晰，但其中蕴涵的内容却非常多，如果教师把握不好，就容易使活动处于杂乱无章的状态。为此，我们仔细推敲教学策略，促进学生科学概念的修正与完善。活动二是做个滴漏试试看，形成具体概念——“ 在同一装置中，水流的速度是不一样的，是先快后慢的”“水流的速度与水位的高低有关”。我是这样设计和安排的：首先让学生在讨论中明白应该怎样分工合作才能做到准确地测量，接着开始测量流完100毫升水的时间，并统计测量数据。然后推测积聚10毫升、50毫升、100毫升的水需要多少时间，讨论交流；最后，展开验证。这样的设计一是基于在对前概念进行反思的基础上做推测，非常必要和及时；二是测量数据初步建构了科学概念，为更有价值的推测提供了事实与依据，体现了科学探究的实证性；三是保证了交流的效率，形成了冲突；四是可以通过验证可以高效的达成对相异构想修正。
3、解释阶段
这一阶段一是指学生对自己的经验开始抽象化、理论化，使其成为一种可交流的形式，并通过进一步的观察和实验，对自己的解释进行修正、求证与评价。二是学生要扩展自己的概念，使其与其他概念相联系，并运用所建构的新概念解释周围世界或新情境问题，从而实现对新概念的验证、应用、巩固和提高，使新获得的概念在应用和拓展中得以精致。
师：要想使水流的速度一样，你们认为用什么办法可以解决？
生讨论交流

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