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科学教育概念范文1
中图分类号:G610 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)31-0187-02
一、内容选择与定位的普遍问题
1.一味追求内容的新、奇、怪,偏离幼儿认知经验与科学范畴。一些老师在选择科学活动内容时,忽略幼儿的认知经验与兴趣需要,一味求新、求奇、求怪,使一些活动内容甚至偏离了科学的范畴。
2.名称新颖,但内容中核心科学概念不清。如大班科学《我喜欢的声音》,活动探讨的重点在幼儿对各种声音的不同喜好上,这似乎是一个社会范畴的问题,没有突出声音主题下的核心科学问题。
3.内容下未梳理清核心科学概念及层次。一个主题内容下往往涉及好几个科学问题,一些老师并未梳理清这些问题,造成活动未围绕核心问题进行有效探索。
二、幼儿科学教育四大类内容分析
科学内容包罗万象,但梳理起来,无非是这样四大类,即:物质与材料;动物与植物;自然科学现象;科技与制作。厘清每块内容下涉及的具体科学内容与核心科学概念,科学活动内容的选择、概念的定位就不会出现大的偏差了。
三、集体科学活动内容选择的依据
1.幼儿感兴趣和需要的。科学活动内容选择幼儿感兴趣的问题探究,孩子们对科学学习就会充满好奇与主动性。但也并不是幼儿感兴趣的问题都值得作为集体科学活动内容组织探究学习,有些问题是孩子们目前年龄段难于理解的问题,或不是最基本的科学问题,就可以通过其他学习途径来获得答案。
2.方便幼儿操作探索的。幼儿科学素养的发展是在与环境与材料的互动中获得的。材料是低成本或废旧材料不需要成本的,且操作简便,操作结果明显,幼儿可以清晰地看清楚、弄明白操作的方法与结论。
3.安全性有保障的。在幼儿园安全大于天,若安全方面没有把握的内容,建议以家庭亲子探究的方式进行。
4.内容容量适宜的。一个主题内容中往往涉及多个核心科学问题,而幼儿园一次集体科学活动的学习时间有限,因此,每次集体科学探索活动围绕1~2个核心科学问题进行有效探究学习。
根据以上集体科学活动内容选择的依据,我们在《幼儿科学教育内容及核心科学概念一览表》中以“*”标注出了适宜选择作为集体科学活动探究的内容,以供幼儿园老师参考使用。
参考文献:
[1]美国科学促进协会.科学素养的基准[M].北京:科学普及出版社,2001.
科学教育概念范文2
关键词:科学概念;存在问题;解决策略
在科学课的教学中,我们应该借助完整的探究过程,帮助学生形成科学概念,再让学生应用科学概念解决实际问题,促进学生深化科学概念。让学生能在探究活动中真正构建科学概念,从而落实科学教学的三维目标。
一、科学概念的含义
科学概念是指在教学过程中通过揭示概念的内涵而形成的概念,是自然科学知识构成的最基本的要素。科学知识的推衍、规则的建立都离不开科学概念。
二、教学中存在的问题
科学概念是科学家的主要工作成果,也是人们思考科学问题的“细胞”。我国小学科学教育近几十年来存在着一个不容忽视问题:重视学生的亲身经历,把活动提到了教学中十分崇高的地位,但在大量的课堂之上,轻视甚至排斥科学概念教学的现象普遍存在。
首先,教师往往把学生看做被动学习的对象,学生只是接受知识的“容器”,把概念生硬地呈现给学生,强调学生对知识的机械记忆和死记硬背,而且往往用自己的思维代替学生的思维,这样非常不利于学生能力的发展和素养的提高。另外,学生的学习缺乏积极性,很多是封闭式的学习,不愿意和同伴共同克服学习困难,分享学习成功的乐趣,失去了合作与交流的机会,这就不利于培养学生合作意识和团队精神。
三、解决策略
对于一些抽象的概念,我们应该采用强化感知的教学方法,也就是有意识地把感知的对象从背景中凸现出来,以便学生清晰地感知,并通过多种感官的协同活动,给学生留下清晰而深刻的印象。
对于一些核心概念,我们应该创设一定的教学情境导入新课,以引起学生的探究兴趣,激发儿童学习的好奇心,使他们在快乐的探究过程中体验学习科学的乐趣,增长科学探究能力,获取科学概念。
科学教育概念范文3
关键词:误概念;诊断工具;概念转化
概念是人脑对客观现实的反映,是一类事物所共有的本质特征。由于学生在进行正确概念学习时,已受日常生活和先前学习的影响,可能形成与科学理论相违背的概念,故将其称为误概念。
误概念具有特异性、隐蔽性、顽固性和广泛性。由于误概念具有特异性,所以科学学习中的误概念不同于人文学科。误概念具有隐蔽性,需采用有效的诊断工具进行挖掘。误概念十分顽固,成因多样,故增加了概念转变的难度。本文将从诊断工具、形成原因及转变概念三方面,探究学生在科学学习中产生误概念的学习特征。
一、科学学习中误概念的诊断
1.科学概念的测验问卷
随着对科学概念的深入研究,测试工具也随之进步。最早是开放性问题的问卷,数据分析繁杂,后出现了选择题工具。
考虑到“测验效应”的影响,研究发现正确概念测验中正确概念提升得最多,而用误概念测验,误概念提升得最多(“正确概念测试”都是正确的概念表述,判断正误即可,误概念测试类似)。一份测试卷正确概念和误概念比例需得当。
2.两段式选择题诊断工具
Treagust(1988)研发了“两段式选择题工具”,测定学生的相异概念。该工具由两段式组成:第一段为普通问题;第二段为问题的推理原因,旨在探查产生误概念的原因。Chandrasegaran(2007)等人为了解决学生“从多水平(宏观、亚微观、符号)描述科学现象”的困难,设计了一个“表征系统和化学反应诊断工具”。题目设计如下所示。
【表征系统和化学反应诊断工具中的测试题目之一】
当将锌粉加入蓝色硫酸铜溶液中时,蓝色渐渐褪去,溶液呈无色,同时产生了红色沉淀。
上述反应的化学方程式如下,Zn(s)+CuSO4ZnSO4(aq)+Cu(s),
离子反应方程式:Zn(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+Cu(s)。
(题目第一段)为什么溶液最后变成无色?
A.铜形成一种沉淀
B.锌更容易与硫酸铜反应
C.硫酸铜已经完全反应
D.锌已经溶解,像糖溶解于水中一样。
(题目第二段)你选择上述答案的原因是什么?
①锌离子溶于水。
②锌比铜更容易失去电子。
③蓝色可溶的Cu2+,完全形成不可溶的红色Cu单质。
④可溶的Cu2+形成一种蓝色溶液,然而Zn2+形成一种无色溶液。
分析该题目第二段,选择③的学生,从宏观现象分析亚微观水平;选择④的学生,从宏观表征进行分析。由此可见,两段式诊断工具能够剖析学生的思维方式。
3.开放式画图工具
Kern等人(2010)开发了“开放式的画图工具”。Nyachwaya(2011)等人利用该工具,检测学生配平化学方程式以及画出这些反应微观图的能力,题目如下所示。
【微观水平的化学方程式题目之一】
AgNO3和CaCl2反应,生成AgCl和Ca(NO3)2,化学方程式如下所示:
AgNO3(aq)+ CaCl2(aq) AgCl(s)+ Ca(NO3)2(aq)
a.为该化学方程式配平,填写空格。
b.在下面空白处,画出你心中所想的该化学方程式的微观图,好像看见该反应过程中的原子和分子。记住正确画出每个反应物和生成物的原子和分子个数。
某学生的微观图如下图所示,学生将C和O直接连在Ca上面,从中看出该学生不理解聚合离子的结构。
三种工具都有各自的特点和局限性。“概念测验问卷”容易统计且直观,却不能探查学生的心智模型。而“两段式选择题工具”和“画图工具”,能够就某一问题进行深入剖析,前者数据统计繁琐,后者画图分类整理需要技术。
二、科学误概念的成因
1.日常的生活经验
学生每日接触各种生活信息,常常将一些概念与生活相联系,而有些现象会导致学生错误理解概念。曾有学者对“辐射”概念进行了一次探索性研究。结果发现大部分学生对“辐射”的理解都只局限于核辐射,而且觉得辐射很危险。由于他们日常接触手机、家用电器等比较多,认为“辐射的来源都是工厂和人造的东西”,没想到一些自然物质也会释放辐射。还有的认为“光和辐射不一样”,其实光也是一种辐射类型。少部分认为“辐射类似于辐射粒子,穿上雨衣可以抵挡”。
日常的生活经验既能帮助学生理解抽象概念,同时又局限了概念的理解。教学时需开拓学生的眼界,避免概念的狭义化理解。
2.不恰当的教学方法
某学者研究学生对“水扩散”概念的理解时发现,大部分人都认为“水分子只有自由扩散一种方式,而没有专门通道”。究其原因,生物学上,一般利用“反渗透的原理”讲解“水进出细胞的扩散”,以至于产生误概念。由此可见,教师的教学方法和案例,若不严谨或使用不恰当,都会产生误概念。
3.概念的抽象性
科学是复杂的,很多概念都很抽象。如“物质溶于水的过程”,有的认为“糖溶于水后形成新的物质”;还有的认为“氯化钠在水溶液中是以分子形成存在的”。Basil M.Naah(2012)等人检测学生书写“离子化合物溶解于水中的电离方程式”,并对出现的误概念进行整理,发现四个误概念:(1)学生认为“离子盐在水中发生置换反应”。(2)学生认为“离子盐溶解呈中性原子或分子,可替代阳离子和阴离子”。(3)学生混淆下标和系数,不知道其作用。(4)学生认为“多原子离子分解呈更小的粒子”。
即使是学生非常熟悉的科学现象,由于概念的复杂性,仍会产生误概念。误概念形成的原因有多种,除了文中提到的,还有误概念本身的特性,如顽固性、持久性,这些因素都会影响学生的理解。有时并不是由一方面原因造成的,很可能是多方面因素的共同作用。
三、科学误概念的转变
1.认知冲突与学生立场的关系
研究者认为,以下四个因素会影响学生的概念转变:先前知识的性质;新的替代模式和理论的特征;转变观念时呈现信息的方法;学生对反常数据加工的深度。
Gyoungho Lee(2011)探究认知冲突与学生反应的关系时提出:学生对反常数据的新反应――表面概念转变,还发现焦虑对概念转变具有负面影响。“表面概念转变”是指学生虽然转变了原有知识,却不知其意。虽然很多学生不理解范例的答案,但是相信老师讲解正确,仅“表面上”进行了概念转变。
研究发现,认知冲突分数与学生反应具有一定的相关性,结果与耶克斯-多德森定律一致,如果学生经历过低过高的认知冲突,都会对学习产生负面影响,所以适当水平的认知冲突具有概念转变的潜能。
2.误概念的转化
对于误概念的转化方法,一般分为三类:测试卷、教学干预和多媒体技术。测试卷包括概念转化试卷等;教学干预包括合作学习、概念图、实验等;新媒体技术则是3D动态图、反应机理动画等。
有的概念转化方法并不明显,原因是忽略了误概念的类型。研究者将误概念按其复杂性分为三类:错误理念、缺陷心智模型和不正确的本体论类别。而目前对特定类型的误概念进行指导性干预的研究比较少。Soniya等人(2012)就对心智模型水平的“循环系统”概念进行了转化研究,采用“类比比较”和“自我解释”两种方法,比较两者成效。由于心智模型更加强调各命题之间的相互联系与特征,“类比比较”的方法更适合转化心智模型水平上的概念。
诊断工具由问卷向画图发展,关注学生对科学概念的微观理解。教学不能仅停留在表面的宏观教学,要深入到微观,帮助学生从本质上理解科学概念。考虑形成科学概念的原因,教师对概念的反应应比学生更加敏感,从形成原因入手,结合误概念类型,成功转化误概念。
参考文献:
[1]王祖浩.化学教育心理学[M].南宁:广西教育出版社, 2007:29-31.
[2]A.L.Chandrasegaran. The development of a two-tier multiple-
choice diagnostic instrument for evaluating secondary school student’s ability to describe and explain chemical reactions using multiple levels of representation[J]. Chem. Educ. Res. Pract,2007,8(3):293-307.
[3]James M. Nyachwaya. The development of an open-ended draw-
ing tool:an alternative diagnostic tool for assessing students’ understand
ing of the particulate nature of matter[J]. Chem. Educ. Res. Pract,2011(12):121-132.
[4]Basil M. Naah,Michael J. Sanger. Student misconceptions
in writing balanced equations for dissolving ionic compounds in water[J]. Chem. Educ. Res. Pract. 2012(13):186-194.
[5]Gyoungho Lee・Taejin Byun.An Explanation for the Difficulty of Leading Conceptual Change Using a Counterintuitive Demonstration:The Relationship Between Cognitive Conflict and Responses[J]. Res. Sci. Edu,2012(42):943-965.
[6]Soniya Gadgil et al. Effectiveness of holistic mental model conf
rontation in driving conceptual change[J]. Learing and Instruction,2012(22),47-61.
科学教育概念范文4
数学学习的任务是掌握数学基础知识、基本技能、基本思想,学会有条理的思考、有逻辑的表达,学会用数学的眼光看、用数学的头脑想、用数学的手段做,而这些都与“基础”紧密相关。基础课必须给学生以清楚的概念,于是提高数学概念教学的有效性成为重中之重。所谓课堂教学的有效性,是指以学生的发展为出发点,在高质量完成文化知识传承和基本技能训练任务的同时,实现学生道德品质、审美情趣、创新精神、实践能力等综合素质的全面提高,培养学生的学习兴趣、学习意识和自我教育能力,为学生的可持续发展打下坚实的基础。
一、经历数学概念的探索过程,感知数学概念的形成
在数学概念教学中教师往往善于讲“一个定义三个注意”等,忽略了创设让学生感知数学概念形成的情境,这样学生不但记不住概念,也很难理解概念的实质,更谈不上准确、灵活运用了。所以教师在教学中要创设条件,让学生经历数学概念的探索过程,感知数学概念的形成。如在椭圆概念的教学中教师可设计这样的教学活动:课前让每个学生准备一条细绳(无弹力),课上学生分组进行如下操作,在一块纸板上取两个定点,将一条细绳的两端分别固定在两个定点上,用笔尖将细绳拉紧并使笔尖在纸板上慢慢移动一周。这时让学生观察在纸版上得到的图形(即椭圆),学生在操作过程中体会椭圆概念的形成过程。在学生得到椭圆概念后,教师可进一步提问:如果调整两个定点的相对位置而细绳的长度保持不变,图形还会是椭圆吗?如果是,现在的椭圆图形和原来的椭圆图形比较有怎样的变化?学生在操作时思维往往只停留在问题的表面,通过上面问题的设计,能够引导学生深入思考,发现椭圆概念的本质特征。学生经历了椭圆定义的探索过程,真实地感知了数学概念的形成,对概念的理解会更加准确而深刻,为后面研究椭圆的几何性质打下了基础。
二、例举丰富的实例,积累认识数学概念的经验
数学知识在生活实践中有着重要的作用。让学生从实际情境中发现问题,积累认识数学概念的经验,学生不仅更易理解抽象的数学概念,而且能认识到数学是有用的,我要用数学,我能用数学。如在导数概念的教学中,可通过实例让学生经历从平均变化率到瞬时变化率的过程,进而了解导数概念的实际背景以及瞬时变化率就是导数,体会导数的思想和内涵。再如,集合虽是一个不加定义的概念,但在教学中更要结合学生的生活经验和已有的数学知识,通过丰富的实例使学生了解集合的含义。可举例:班级高个子男生可否构成一个集合?(2)班级个子最高的男生可否构成一个集合?通过对上面两个例子的判断,让学生明白集合概念的特征,即集合中的元素是确定的。如果时间允许,也可以让学生自己举例。在丰富的实例中,学生能够积累认识数学概念的经验,从而达到理解概念本质的目的。
三、寻找新旧知识之间的联系,在辨析中掌握数学概念
数学中有许多概念都有着密切的联系,如映射与函数、平面角与空间角、函数与方程、对立事件与互斥事件等,教师在教学中应善于寻找、分析其联系与区别,这样有利于学生掌握概念的本质。例如函数概念的学习和理解可以说贯穿高中数学学习的始终。在函数概念的教学中,教师可引导学生先回顾初中学过的函数概念,在尝试列举各种各样的函数后,构建函数的一般概念。在学完映射的概念后,对比、辨析映射与函数概念的联系,进一步弄清高中阶段函数的定义。在后来对指数函数、对数函数、幂函数、三角函数等具体函数的研究中,加深对函数概念本质的理解。像函数等核心概念需要多次接触、反复体会、逐步加深理解,才能真正掌握。而新旧知识的联系与辨析可以使新的概念在原有知识的基础上达到同化、进而内化。
四、阅读数学概念,培养学生学习数学概念的能力
许多学生在学习数学知识时往往重课堂轻课本,缺乏阅读数学概念的习惯。数学课本是数学知识的载体,教师的讲授无论水平多高,也不及教材中概念、定理等内容表述得准确和清楚。在课堂上教师引导学生阅读课本中关于概念的论述并进行适时、适当点拨,不仅可以发挥概念、符号的规范作用,提高学生的文字表达能力和自学能力,还可以引发学生对概念更深层次的挖掘和理解。例如在讲授解析几何这一章节时有一个重要概念“曲线与方程”,由于教材中对此,概念的表述较为抽象,学生理解起来有困难,导致解题时运用不准确,教师可引领学生逐字逐句阅读教材,让学生对文字细细体会、斟酌、辨析后再做习题。在收获了成功的喜悦后,学生会逐步养成阅读课本的好习惯,使学习收到事半功倍的效果。
科学教育概念范文5
学生在接受正式的科学概念教育之前,在日常生活中所感知的现象,通过长期的生活经验积累而形成的对事物、现象的非本质的认识,称为前科学概念,简称前概念。前概念也可以说是日常概念、迷思概念,其中有部分与当今普遍认可的科学理论一致,有部分不一致。学生普遍具有前概念认知,在小学教学中,不能忽视学生的前概念存在。为避免前概念对学生科学知识形成的影响,也为避免学生进入误区,应该基于教育教学规律,遵循以人为本、因材施教的教学原则,采取有效的教学方案和操作策略,提升小学科学教学质量与效果。
一、教学前期预测,全面凸显出前概念
前概念对于学生的影响是未能预知的,需要做好教学前期预测,制定具有针对性的应对策略。在科学知识教学前期,教师需要认真与学生对话,包括知识、思想上的对话,采取多元化的方法,让学生将自己的前概念凸显出来。小学科学教学实践中,教师需要认识到前概念对学生学习的影响,制定好预测结果和应对计划。
如“空气的性质”单元教学时,若教师直接进入正题,还是讲述空气无色无味,但是有重量、有体积,那么会让学生感到不能理解、一脸茫然。日常生活中,学生认为空气是无色、无味的,也没有质量和体积的,在这小节课程教学前,教师需要首先实施前期预测,让学生说出自己对空气的认知,再结合实验探究,告诉学生哪些前概念与科学存在差异。如此,前概念预测和对应的实验探究教学设计,深化了学生对空气性质的理解。
设计实验探究活动为:一是引导学生回顾反思,吹气球、给轮胎打气观察到什么现象;二是在玻璃杯地步贴上一张彩色纸,将其倒扣在装满清水的透明玻璃容器中,完全浸没再拿出来,发现彩色纸没有湿;三是在塑料瓶中吹气球,气球口封住塑料瓶口,发现气球吹不大;四是用细线、小棍制成小天平,让左右2个气球保持平衡,之后用针刺破其中一个气球,发现小天平倾斜;五是解开吹好的气体,正对着脸,脸感觉到了推动力;六是将气垫压在左手上,用右手挤压气垫,发现左手受到了压力,拿开右手后,气垫恢复到原来的样子。
在教学前,做好教学前期预测,全面凸显出前概念。了解到学生对空气有前概念认知,且与现阶段的科学知识相违背。为顺利展开教学活动,提升教学质量,选用了小学科学实验探究的学习方法,引导学生反思前概念,从而建立科学的知识体系,实现小学科学教学目标。
二、预设认知冲突,科学转变误差概念
前概念中有部分与科学概念相悖离,这也正是引导学生产生认知冲突与矛盾的较好的素材。认知冲突能激发学生的探究兴趣和主动性,让学生产生对新知识的好奇心,全身心投入到学习中。由此,小学科学教学中,教师可以抓住学生的认知冲突,通过预设认知冲突,把握时机,制定和实施应对方案,有效科学转变误差概念,实现高效教学。
如“声音的产生”教学时,可以利用学生的前概念,预设认知冲突,激发学生思维与学习主动性。在教学时,一些学生回答,声音通过挤压产生的,因为挤压泡沫塑料可以产生声音,还有些学生表示,挤压纸张不能形成声音,认为声音是通过摩擦产生的,因为纸、泡沫塑料都可以通过摩擦发声。另一部分人则2个观点都不赞同,说直尺不能通过挤压和摩擦发声,弹动。敲击直尺可以发声。在学生自主发言、讨论交流之后,大家对“声音是怎么样产生的”没有统一的答案。学生自主讨论和交流,发现都不能说服大家,而且自己也被其他人的观点说服了,表示声音产生应该有其他原因。
预设认知冲突后,教师采取趣味实验分析方法,引导学生学习各种发声现象、发声方式及“声音产生的原因”“振动”等相关知识,转变学生误差概念,形成科学的知识体系。对比橡皮筋拨动有声音、用力拉没声音;塑料尺拍打、拨动有声音,用力弯曲没声音;小鼓拍打、敲击有声音,用力压、按没声音,学生观察现象和分析总结,发现发声的时候,物体都在振动,而振动停止,声音也停止,不发声时,这些物体是静止的。新概念图式与前概念之间对抗,学生再次深入地讨论交流、推理分析、反思总结,才能基于观察和实践探究,分析、抽象出鲜明的共性特点,归纳出科学结论,运用正确的科学概念来替代有偏差的前概念,形成“声音靠振动发声”的意识。
三、组织合作探究,建构科学概念网络
新课改提出了以人为本、因材施教的教学策略,陶行知先生提出“教学做合一”的教学理念,认为学生需要在做中学,在学中教才能不断地提升知识和能力。基于此,小学科学教学中,基于前概念的教学设计,为了让学生认清科学前概念的正误,辨别、总结出科学概念,可以引入合作探究策略,组织学生展开小组合作学习,在生活中探究与应用实践,不断建构科学的概念网络,促进学生综合能力提升。
如六年级“铁钉生锈了”的学习,大部分学生观察平时铁生锈一般在空气中,就得出空气能让铁生锈的结论,部分学生发现潮湿的地方铁容易生锈,就反驳“空气让铁生锈”的言论,认为“铁生锈的原因是水”。这些都属于学生片面的认识,为了让学生了解自己认识的片面性,也为了引导学生建构科学的概念网络,组织学生展开合作探究,引导学生在实践中建构科学概念网络。
科学组织学生合作探究过程,让学生自主了解和发现“铁锈生锈的真正原因”。这一合作探究实验需要在新课上课前,由教师组织引导学生在课前完成,可以是家里、学校实验室等。设置单一对照实验,准备几个对比①密封透明玻璃箱中放一颗干燥的铁钉;②玻璃箱敞开,铁钉部分露出水面,一部分放在水里;③玻璃箱敞开,里面干燥无水;④铁钉完全浸没在水中,水表面放一些菜油。一段时间后,学生结合实验现象发现,铁生锈与空气、水有关,只有这2个条件都满足时,铁钉才会生锈。
进一步引导学生分析,铁生锈后颜色、形状、弹性、导电性能、质地、敲击声等会不会发生变化,会发生哪些变化。铁是生活中常见工具的原材料,是人类生活必不可少的一类材料,防止和减少铁生锈问题的解决非常重要。“该如何防止铁生锈呢?”提出问题后,学生进一步合作交流,从铁钉生锈的原因分析出发,了解到可以从避免铁与水、空气接触进行解决。合作交流生活中常见的防锈方法,并总结提出擦去水分、覆盖搪瓷、喷漆、制成不锈钢、镀上不易生锈的金属等方案。教师总结后,提出“防锈方法有这么多,为什么不同的铁器会运用不同的方法,防锈还需要考虑什么?”将这一问题作为学生课后探究的问题,引导学生进一步在生活中学习和应用。
组织合作探究,是基于科学前概念教学设计中最为扎实的一步,也是引导学生建构科学概念网络的关键策略。小学科学教学,需要关注学生知识与能力的同步生成,在分析、认清学生的前概念后,组织学生自主合作探究,辨析出前概念的对错,建构完善、科学的知识网络。
人们对事物的认知易出现先入为主的问题。学生在学习科学概念前,已有了一些前概念认知,在前概念影响下,学生会产生思维定势,较易对教学质量和效果产生影响。小学科学教学时,需要基于小学生的认知发展规律与特点,通过教学前期预测、预设认知冲突、组织合作探究等步骤,让学生认识到自身前概念的存在,并与科学概念对比分析,建立综合的思维分析系统,通过感知、分析、应对、反思与总结,不断帮助学生树立科学概念,全面提升教学质量和效果。
科学教育概念范文6
目前,在科学教育界正在慢慢兴起一种新的建构性科学概念的教学模式。这种教学模式指促进学生科学概念构建的教学方式:促使学生在已有科学概念的基础上不断建构新的科学概念。本文拟对小学科学概念的建构教学中存在的问题及相关的应对策略进行探究。
一、影响小学科学概念建构的因素
(一)前概念中错误成分的干扰
小学科学是一门包括了化学物理和地理生物等的综合性学科,它和日常生活联系紧密。学生生活的社会环境和自然环境在不停地变化之中,自然会获得一些感性的认识,由此形成特定的生活观念与经验,这些为学生学习科学概念提供了基础。学生在日常生活中通过学习辨别、经验积累等而获得的概念性认识即前概念,它具有一定的合理性,但也因为感性而具有一定的片面性,乃至是错误。若是小学生的前科学概念和科学概念较为接近,小学生就能较为容易地理解并接受科学概念,反之,前概念则将严重干扰小学生形成新的科学概念和理解运用新的科学规律。如,学生根据生活经验总结的会飞的是鸟,对于他们理解蝙蝠是哺乳类动物则会形成干扰。
(二)混淆相近的科学概念
小学科学概念中存在较多相近的科学概念,这些概念相互联系,又具有相异性的本质属性。大多小学生缺乏具体的科学情景,再加上对其理解不到位,极为容易混淆它们,将其关系简单化。
(三)科学方法使用不当
小学生因为科学知识的不充足、生活生产知识的不全面和思维的单向性等造成其在对一些科学知识的归纳分析中存在着一定的片面性,甚至抓不住科学概念的本质属性。如,根据冬眠的大多是蛇、青蛙等小动物的经验,就很可能把熊等大的动物排除在冬眠类动物之外了。
(四)模糊了概念的内涵与外延
所有的科学概念均是内涵与外延的统一体。小学生掌握科学概念,既包括对科学概念的准确理解,还包括对其外延的明确把握。外延就是指科学概念相关的条件与范围、公式适用的条件及范围。小学生在理解和实际应用科学概念之时,往往存在着不自觉的扩大或者缩小科学概念的外延,干扰了对科学概念的准确掌握。
二、小学科学概念建构的策略
(一)善用科学实验来激发小学生的学习兴趣
建构主义理论认为知识很难像货物一样直接传送给学生,科学概念的顺利掌握要求学生必须积极参与到整个学习的过程之中,重视学生对科学知识的重新构建,而仅靠教师“说”学生被动“听”很难达到对科学概念的准确把握。为此,教师在课前就要精心设计,用最好的发法在最佳的时机中把科学概念引入课堂中。而科学实验就是能够最大限度地激发学生学习科学概念的强烈欲望、主动积极地参与到科学概念学习的整个过程之中。如,对《物体的浮沉》一节的学习中,通过不同液体和不同物体的浮沉试验情况的观察分析,就很容易激发学生的积极性,主动观察思考,在形象鲜明生动的实验结果面前重新构建关于物体浮沉的因素。
(二)创设相冲突的问题情境,引发学生的思考
学生在解决认知冲突或解除认知心理不平衡的过程中学会学习。解决了认知冲突可以引导学生改变原有的认知结构。因此,学生的学习可被视为现有的科学概念和经验相互作用的结果,而并非是新的科学知识的积累。小学生前概念中的错误是因为形成时间较长而在学生脑中印象深刻,对学习并接受新的科学概念就会有极大的干扰作用。这很难仅靠教师的讲解来解决。在小学科学概念的教学实践中,教师可对一些生活素材善加利用来设置冲突的情境,引起学生对前概念产生怀疑,在怀疑的基础上加以探究,从而对原有的知识进程重新建构,形成新的科学概念。如,学生在学习物体沉浮的因素中,马铃薯在水中和不明物体中不同的浮沉情况,引导学生思考物体浮沉除了要考虑液体中物体的密度,还要考虑液体的密度,两者结合起来才能建科学的浮沉概念。
(三)重视逻辑推理来探究科学概念
因为小学生特定的年龄与认知水平,科学概念概括性和抽象性,并不是一次就形成的。要进行多层次的分析比较和综合,才能切实发展学生的思维,帮助学生真正掌握科学概念。因此,在教学中要最大限度地实现科学概念和探究的协调发展,引导学生在探究活动中构建科学概念。如,在学习溶解这一概念时,可以先让学生了解溶解的三个条件,接着以面粉在水中是否溶解引导学生对溶解的三个要素加以逐层排除,最终切实掌握溶解这一科学概念。
(四)学以致用,以用促学
小学生在运用科学概念的过程中才能逐渐深入地理解概念并准确掌握,促进学生知识由感性认识上升为理性认识。科学概念实践的过程也就是概念具体化的过程。只有经过具体的实践检验中才能形成并构建合理的科学概念。
三、结语