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小学生在接受正规的科学课程教育之前,头脑中并非一片空白,他们已经通过各种途径形成了对周围世界的看法和观念,这些看法和观念,通常被称为“前概念”。
在科学教学中,小学生的前概念犹如一条河的此岸,课程所要达到的目标犹如河的彼岸。要想达到河的彼岸就要从此岸开始,忽视了此岸的存在,就很难达到彼岸。关于前概念,许多的科学教育工作者和专家们已经有了很多的了解和探究。
小学生的科学前概念大致具有以下几个明显的特征。
一、表面化
小学生的前概念大多来自他们的生活经验,他们只是凭借着对事物的感觉和一些直观的经验来解释其中的现象。这种解释只停留在现象的表面,没有经过严密的推理和论证。比如,学生在学习物体的导电性能之前就已经知道了金属的导电性能很好,而他们所了解的只是表面上的东西,至于铜、铁、铝三种金属谁的导电性能最好,几乎所有的学生都认为是铝。为什么呢?因为我们平时所用的电话线和电线的芯大多是铝质的,就认为铝的导电性能最好。
二、稳定性
学生头脑中已有的前概念不是一朝一夕形成的,而是在生活中经过长期丰富的感性体验得到的,已经形成了一种固定的模式,融入了学生自身的认知体系,所以学生的前概念还具有一定的稳定性。比如,壶里的热水快速蒸发时,壶口的白气是什么?学生普遍认为是水蒸气,因为他们没有看到显性的水;再如,声音是怎样产生的?学生会认为是由于物体的碰撞而产生的,特别是像课桌、墙壁这样振动极不明显的物体,学生更不容易理解。这样的前概念不是老师通过一个或几个实验就能让学生改变原有的错误认识的。
三、个别差异性
学生前概念的形成在一定程度上受他们所处生活背景和经验的影响,不同的学生对同一事物的认识就有可能不同。如健康食品的标准是什么?有的学生家长认为健康食品应是保质期长些的,有的学生家长则认为健康食品应是保质期短些的。学生也随着家长形成了相应的观念,这样的前概念只要教师加以正确的引导就可以纠正过来。
学生的前概念是科学教学不可回避的现实。我们教师在科学教学中不能忽视学生大脑中形成的前概念,能做的就是深入地了解学情,勇敢地面对学生的前概念,只有运用多种方式,把前概念作为教学时一种重要的课程资源,充分地利用其来促进教学,为我们的科学教学服务,才能顺利地由“此岸”到达“彼岸”,形成正确的科学概念。
1.与学生交流,提前了解学生已有的与教学相关的前概念
教师只有了解了学生在学习科学知识前已有的前概念,才能根据学生前概念的具体情况预设或调控自己的教学。怎样才能提前了解学生的前概念呢?我觉得可以从以下几个方面着手:在课前有目的地设计一些问题调查一些学生,以此获得学生的前概念,把学生的前概念暴露出来后,要对它们进行一些分析和梳理,然后有针对性地设计教学活动。课堂教学中,教师要创设一个宽松的学习环境,设置一定的教学情境引出问题,鼓励并激励学生对新问题进行猜想和解释,在必要的时候鼓励学生质疑和辩论。我在一次教学比赛中教学《雨天中的布料》一课时是借班上课,为了上课时在非重要的问题上不耽误时间,我在课前先对几名学生对不同的雨的理解作了一个调查。知道了学生关于雨天的前概念,在上课时我就能得心应手地处理学生之间出现的不同意见了,从而为下一步的实验铺平了道路。
2.加强实践操作,丰富感性认识,改变错误的前概念
小学生的前概念在很大程度上属于经验型,需要感性经验的支持。在学习科学课的过程中,有许多的科学知识和科学原理是学生见到过却没有实践过和思考过的。有些错误的前概念只有通过亲身经历实验才能得以改变。如在教学《定滑轮》时,学生对定滑轮有没有省力的作用只有一个表面上的猜测,而且多数认为可以省力。由于在备课时没有考虑到学生的前概念,也就没有作具体的实验准备,只是准备了一组演示实验。于是,我在教学《动滑轮》一课时,为学生准备了定滑轮和动滑轮的分组实验,学生有了这样一次经历,科学的概念也就随之形成。
3.创设一定的教学情境,在前概念的基础上进行科学概念的建构
学生的前概念在进入主题探究前往往是处于模糊状态的,教师可以创设一定的学习情境使学生在探究某一主题时把脑子里已有的东西显现出来,运用其前概念,建构新的知识,生成科学概念。如在教学《电磁铁》时,学生已经知道了电磁铁有磁性,对于电磁铁其他方面的特性知之甚少。于是,我先引导学生观察学校附近金属收购站用来搬运废铁的大铁块,猜测其工作原理是什么,然后提供相关实验材料,由学生通过实验进一步认识电磁铁,学生在前概念的基础上完成了对科学知识的自主建构。
4.采取一定的教学策略来改变学生错误的前概念
学生的前概念有的是正确的,还有很多是不准确或不科学的。有的前概念非常牢固,只依靠教师的讲解是很难改变的。美国学者纳斯伯姆和诺威克曾提出了“矛盾事件”的方法:首先通过一定的方法暴露学生的前概念,使学生明确意识到他和别的学生想法不同;接着让学生尝试解释一个矛盾事件,引起认知冲突;最后鼓励和引导调整认知结构,实现错误的前概念向科学概念的有效转变。如在教学《马铃薯在水中是沉还是浮》一课时,学生已经有了轻的物体在水中会浮起来,重的物体在水中会沉下去以及盐水可以使物体浮起来的前概念。在讲到油、清水、糖水哪种液体浮力大时,学生的猜测是油的浮力最大。在猜测的基础上,我将不同的物体逐一放入,结果油的浮力最小。这与学生的原认知发生了冲突,引起学生的思考,为什么看起来成黏稠状的油浮力最小,他们马上会联想到液体轻重影响浮力大小这一概念,得出体积相同时油最轻,所以浮力最小。在此基础上教师将油倒入水中,证明学生的猜测正确,整个过程学生既专注又投入,学生的思维性、创造性得到了充分的发挥。
5.充分利用学生的前概念,提升科学课堂教学的品质
在科学课教学中,不同的设计体现着不同的教学理念。同一节课可以采用不同的教学方法,进而出现了不同的教学效果。例如,教学《点亮我的小灯泡》一课,我们科学教师通常的做法就是按照“学生自主探究——发现正确的连接方法(有正确的、也有错误的)——比较、概括正确电路的特点,特别是小灯泡里面是怎样连接的——判断电路(巩固)”来教学的,这样,教学会很顺利。在苏、鲁、晋三省会课活动中,徐州市的曾宪宇老师执教了这一课。曾老师却没有这样设计,他一开始给学生谈话:“给你一根导线、一节电池、一个小灯泡你能不能将小灯泡点亮?”由学生先画出自己认为正确的连接方法再做实验验证。在学生交流汇报、讨论实验结果的过程中产生质疑,发现问题。学生自然而然地产生进一步观察,了解手中材料的欲望,以便弄清实验的方法。在这里,曾老师并没有避开学生关于电路的前概念:将灯泡的一端通过导线和电池的一端连接起来,灯泡就会亮,而是从学生的前概念认知和实际情况的冲突中发现问题,再来解决问题。问题是学生自己发现的,学生也更乐于去探究其中的奥秘。一节课中,学生的前概念认知和大脑的思维不断地碰撞着,这大概也就是我们的科学课堂所要追寻的目标吧。
在科学教学中,小学生的前概念犹如一条河的此岸,课程所要达到的目标犹如河的彼岸。要想达到河的彼岸就要从此岸开始,忽视了此岸的存在,就很难达到彼岸。关于前概念,许多的科学教育工作者和专家们已经有了很多的了解和探究。
小学生的科学前概念大致具有以下几个明显的特征。
一、表面化
小学生的前概念大多来自他们的生活经验,他们只是凭借着对事物的感觉和一些直观的经验来解释其中的现象。这种解释只停留在现象的表面,没有经过严密的推理和论证。比如,学生在学习物体的导电性能之前就已经知道了金属的导电性能很好,而他们所了解的只是表面上的东西,至于铜、铁、铝三种金属谁的导电性能最好,几乎所有的学生都认为是铝。为什么呢?因为我们平时所用的电话线和电线的芯大多是铝质的,就认为铝的导电性能最好。
二、稳定性
学生头脑中已有的前概念不是一朝一夕形成的,而是在生活中经过长期丰富的感性体验得到的,已经形成了一种固定的模式,融入了学生自身的认知体系,所以学生的前概念还具有一定的稳定性。比如,壶里的热水快速蒸发时,壶口的白气是什么?学生普遍认为是水蒸气,因为他们没有看到显性的水;再如,声音是怎样产生的?学生会认为是由于物体的碰撞而产生的,特别是像课桌、墙壁这样振动极不明显的物体,学生更不容易理解。这样的前概念不是老师通过一个或几个实验就能让学生改变原有的错误认识的。
三、个别差异性
学生前概念的形成在一定程度上受他们所处生活背景和经验的影响,不同的学生对同一事物的认识就有可能不同。如健康食品的标准是什么?有的学生家长认为健康食品应是保质期长些的,有的学生家长则认为健康食品应是保质期短些的。学生也随着家长形成了相应的观念,这样的前概念只要教师加以正确的引导就可以纠正过来。
学生的前概念是科学教学不可回避的现实。我们教师在科学教学中不能忽视学生大脑中形成的前概念,能做的就是深入地了解学情,勇敢地面对学生的前概念,只有运用多种方式,把前概念作为教学时一种重要的课程资源,充分地利用其来促进教学,为我们的科学教学服务,才能顺利地由“此岸”到达“彼岸”,形成正确的科学概念。
1.与学生交流,提前了解学生已有的与教学相关的前概念
教师只有了解了学生在学习科学知识前已有的前概念,才能根据学生前概念的具体情况预设或调控自己的教学。怎样才能提前了解学生的前概念呢?我觉得可以从以下几个方面着手:在课前有目的地设计一些问题调查一些学生,以此获得学生的前概念,把学生的前概念暴露出来后,要对它们进行一些分析和梳理,然后有针对性地设计教学活动。课堂教学中,教师要创设一个宽松的学习环境,设置一定的教学情境引出问题,鼓励并激励学生对新问题进行猜想和解释,在必要的时候鼓励学生质疑和辩论。我在一次教学比赛中教学《雨天中的布料》一课时是借班上课,为了上课时在非重要的问题上不耽误时间,我在课前先对几名学生对不同的雨的理解作了一个调查。知道了学生关于雨天的前概念,在上课时我就能得心应手地处理学生之间出现的不同意见了,从而为下一步的实验铺平了道路。
2.加强实践操作,丰富感性认识,改变错误的前概念
小学生的前概念在很大程度上属于经验型,需要感性经验的支持。在学习科学课的过程中,有许多的科学知识和科学原理是学生见到过却没有实践过和思考过的。有些错误的前概念只有通过亲身经历实验才能得以改变。如在教学《定滑轮》时,学生对定滑轮有没有省力的作用只有一个表面上的猜测,而且多数认为可以省力。由于在备课时没有考虑到学生的前概念,也就没有作具体的实验准备,只是准备了一组演示实验。于是,我在教学《动滑轮》一课时,为学生准备了定滑轮和动滑轮的分组实验,学生有了这样一次经历,科学的概念也就随之形成。
3.创设一定的教学情境,在前概念的基础上进行科学概念的建构
学生的前概念在进入主题探究前往往是处于模糊状态的,教师可以创设一定的学习情境使学生在探究某一主题时把脑子里已有的东西显现出来,运用其前概念,建构新的知识,生成科学概念。如在教学《电磁铁》时,学生已经知道了电磁铁有磁性,对于电磁铁其他方面的特性知之甚少。于是,我先引导学生观察学校附近金属收购站用来搬运废铁的大铁块,猜测其工作原理是什么,然后提供相关实验材料,由学生通过实验进一步认识电磁铁,学生在前概念的基础上完成了对科学知识的自主建构。
4.采取一定的教学策略来改变学生错误的前概念
学生的前概念有的是正确的,还有很多是不准确或不科学的。有的前概念非常牢固,只依靠教师的讲解是很难改变的。美国学者纳斯伯姆和诺威克曾提出了“矛盾事件”的方法:首先通过一定的方法暴露学生的前概念,使学生明确意识到他和别的学生想法不同;接着让学生尝试解释一个矛盾事件,引起认知冲突;最后鼓励和引导调整认知结构,实现错误的前概念向科学概念的有效转变。如在教学《马铃薯在水中是沉还是浮》一课时,学生已经有了轻的物体在水中会浮起来,重的物体在水中会沉下去以及盐水可以使物体浮起来的前概念。在讲到油、清水、糖水哪种液体浮力大时,学生的猜测是油的浮力最大。在猜测的基础上,我将不同的物体逐一放入,结果油的浮力最小。这与学生的原认知发生了冲突,引起学生的思考,为什么看起来成黏稠状的油浮力最小,他们马上会联想到液体轻重影响浮力大小这一概念,得出体积相同时油最轻,所以浮力最小。在此基础上教师将油倒入水中,证明学生的猜测正确,整个过程学生既专注又投入,学生的思维性、创造性得到了充分的发挥。
5.充分利用学生的前概念,提升科学课堂教学的品质
在科学课教学中,不同的设计体现着不同的教学理念。同一节课可以采用不同的教学方法,进而出现了不同的教学效果。例如,教学《点亮我的小灯泡》一课,我们科学教师通常的做法就是按照“学生自主探究——发现正确的连接方法(有正确的、也有错误的)——比较、概括正确电路的特点,特别是小灯泡里面是怎样连接的——判断电路(巩固)”来教学的,这样,教学会很顺利。在苏、鲁、晋三省会课活动中,徐州市的曾宪宇老师执教了这一课。曾老师却没有这样设计,他一开始给学生谈话:“给你一根导线、一节电池、一个小灯泡你能不能将小灯泡点亮?”由学生先画出自己认为正确的连接方法再做实验验证。在学生交流汇报、讨论实验结果的过程中产生质疑,发现问题。学生自然而然地产生进一步观察,了解手中材料的欲望,以便弄清实验的方法。在这里,曾老师并没有避开学生关于电路的前概念:将灯泡的一端通过导线和电池的一端连接起来,灯泡就会亮,而是从学生的前概念认知和实际情况的冲突中发现问题,再来解决问题。问题是学生自己发现的,学生也更乐于去探究其中的奥秘。一节课中,学生的前概念认知和大脑的思维不断地碰撞着,这大概也就是我们的科学课堂所要追寻的目标吧。