兒童的前科學(xué)概念與轉(zhuǎn)變

1、兒童的前科學(xué)概念與轉(zhuǎn)變一、什么是前科學(xué)概念（一）關(guān)于兒童前科學(xué)概念界定在日常的科學(xué)教學(xué)中， 你是不是也有這樣的困惑： 有些科學(xué)知識(shí)學(xué)生學(xué)起來(lái)沒有興趣， 有些科學(xué)知識(shí)不管怎么講， 學(xué)生都出現(xiàn)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)， 比如燒水時(shí)冒出的“白氣”學(xué)生認(rèn)為是水蒸氣，浮在水面的物體受到的浮力大等等。出現(xiàn)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)到底是什么原因呢？踏進(jìn)科學(xué)教室的兒童， 并不是一張白紙， 他帶著進(jìn)入課堂之前積累的所有生活經(jīng)驗(yàn)， 包括他在過(guò)去學(xué)習(xí)和生活中看到的各種現(xiàn)象、 形成的各種觀念， 以及他們個(gè)體的想法， 其中有一部分與當(dāng)今普遍認(rèn)可的科學(xué)理論是一致的， 有一些則是不一致的。 它們是兒童在接受正式的科學(xué)概念教育之前， 對(duì)日常生活中所感知

2、的現(xiàn)象， 通過(guò)長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累和辨別式學(xué)習(xí)而形成的對(duì)事物的非本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。 比如 :一些兒童認(rèn)為雞不是鳥 ,鱷魚屬于兩棲動(dòng)物等等。兒童的這些概念來(lái)自他們對(duì)自然現(xiàn)象的感覺體驗(yàn)、日常語(yǔ)言、大眾傳媒、科學(xué)課程、家庭情境中的對(duì)話等。建構(gòu)主義認(rèn)為兒童的這些概念并不是一些簡(jiǎn)單、 零碎的錯(cuò)誤信息,兒童有自己的 “樸素物理理論” 、 “樸素生物理論”等,他們有自己解釋、分析有關(guān)現(xiàn)象和事物的方法 ,盡管他們的解釋可能與科學(xué)的觀點(diǎn)有很大不同。因此相對(duì)于科學(xué)概念而言 ,我們稱之為前科學(xué)概念，簡(jiǎn)稱前概念。“前概念” 的提法最早由前蘇聯(lián)心理學(xué)家維果斯基提出， 他將概念分成日常概念和科學(xué)概念兩類： 日常概念又稱為前科學(xué)概念、

3、 錯(cuò)誤概念。 也有人把前概念也叫科學(xué)前概念、日常概念、迷思概念、另有概念、直覺概念、天真理論等。關(guān)于“前科學(xué)概念”的界定，國(guó)內(nèi)外教育界對(duì)此都有所研究。我們對(duì)北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院李高峰、劉恩山所撰寫的“ 前科學(xué)概念的術(shù)語(yǔ)和定義的綜述”一文中對(duì)“前科學(xué)概念”的界定表示認(rèn)同。他們的觀點(diǎn)是：在理論上，前科學(xué)概念指的是學(xué)習(xí)者將科學(xué)概念的內(nèi)涵增加、 減少或替換， 導(dǎo)致外延擴(kuò)大、 縮小或移位的概念。韋鈺博士在 探究式科學(xué)教育教學(xué)指導(dǎo) 一書中也指出 “心理學(xué)通常以人們掌握概念的途徑不同將概念分成日常概念和科學(xué)概念。 日常概念也叫模糊概念或前科學(xué)概念， 它是在日常交往和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的積累過(guò)程中形成的， 因此這類

4、概念的而忽略了本質(zhì)特性。 它往往是一些與科學(xué)知識(shí)相?；虿槐M一致的觀念和規(guī)則。 ”在教育研究和實(shí)踐中， 前科學(xué)概念指的是學(xué)習(xí)者擁有的與科學(xué)概念的涵義不相一致甚至相反的概念，是學(xué)習(xí)者形成某一科學(xué)概念之前所擁有的概念形態(tài)。按照前科學(xué)概念產(chǎn)生的時(shí)間，可將其分為：原發(fā)性前科學(xué)概念 （在進(jìn)入正規(guī)的科學(xué)課堂之前所形成的前科學(xué)概念）例如電池有電流；繼發(fā)性前科學(xué)概念 （是個(gè)體在教師的教授下開始學(xué)習(xí)科學(xué)之后所形成的前科學(xué)概念） 例如教師無(wú)法把握材料和物體的區(qū)別， 就會(huì)使學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行錯(cuò)誤的判斷；按其狀態(tài)來(lái)分，可分為：空殼概念 （學(xué)習(xí)者知道某一概念的名稱， 但并不知道其內(nèi)涵） 例如對(duì)于兩棲動(dòng)物的認(rèn)識(shí)；不完整概念 （

5、學(xué)習(xí)者把一個(gè)概念的某些特性忽略掉了， 或者對(duì)一概念所包括的下位概念涵蓋不全） 比如在兒童的前概念中， 鳥就是會(huì)飛的動(dòng)物， 因而他們往往不同意雞、鴨是鳥；比如對(duì)反射的理解不全面只接受鏡子的反射作用。而對(duì)其他物體也能進(jìn)行反射作用持否定態(tài)度。異質(zhì)性概念 （學(xué)習(xí)者將一概念的內(nèi)涵增加， 將某些特性強(qiáng)加于其中， 導(dǎo)致其本質(zhì)特征發(fā)生變化） 比如學(xué)生對(duì)熱能的理解。 很多學(xué)生都理解為這種能量是熱的，或者說(shuō)只有熱的物體才具有熱能。 例如直接把光看做直線光， 而不認(rèn)為光是沿直線傳播的。條件缺失概念 （學(xué)習(xí)者對(duì)某一事物及其屬性的判斷， 忽略了其存在的前提條件）例如學(xué)生都認(rèn)為燒水時(shí)冒出的“白氣”是水蒸氣；絕對(duì)化概念 （

6、忽略了特例和反例的科學(xué)命題， 稱為絕對(duì)化概念） 例如學(xué)生認(rèn)為水有熱脹冷縮的性質(zhì)，忽略了水在0-4 的反常膨脹。前概念的研究也正被越來(lái)越多的小學(xué)教師認(rèn)識(shí)并得以重視。 不同國(guó)家進(jìn)行的調(diào)查研究表明 ,不同文化背景下的兒童對(duì)日常生活中現(xiàn)象的理解及解釋具有一致性。隨著兒童自身的發(fā)展、交往范圍的擴(kuò)大、文化教育的影響 ,兒童的已有概念也在不斷變化、重組,其天真理論也在不斷修訂、校正 ,并逐步獲得科學(xué)概念。因而 ,從本質(zhì)上講,兒童概念獲得的歷程折射出人類認(rèn)識(shí)發(fā)展的規(guī)律。（二）兒童前概念的幾個(gè)特點(diǎn)1個(gè)體差異性對(duì)于課堂上的同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，兒童會(huì)給出五花八門的解釋，因?yàn)槊恳粋€(gè)學(xué)生都以自己的方式來(lái)“觀察”并解釋實(shí)驗(yàn)。我們

7、自己的行為同樣如此，當(dāng)我們閱讀一篇文章或者與別人討論一個(gè)話題時(shí)， 我們可能會(huì)、 也可能不會(huì)改變我們自己的觀點(diǎn)。我們?cè)诙啻蟪潭壬细淖冏约旱挠^點(diǎn)，至少依賴于我們一開始所持有的想法，也同樣依賴于我們所聽到或讀到的觀點(diǎn)。2 不連貫性學(xué)生們?cè)谡n堂上會(huì)對(duì)物理現(xiàn)象提出不同的有時(shí)甚至是相互矛盾的解釋。 即使學(xué)生與教師的觀點(diǎn)相矛盾， 學(xué)生也不一定會(huì)意識(shí)到。 我們還發(fā)現(xiàn)， 同一個(gè)孩子對(duì)一類特定的現(xiàn)象會(huì)有不同的看法， 有時(shí)在科學(xué)家看來(lái)是完全等同的情況， 學(xué)生卻使用不同的論據(jù)作出相反的預(yù)測(cè)， 甚至對(duì)于同一個(gè)現(xiàn)象， 他們會(huì)在兩種解釋之間換來(lái)?yè)Q去。3 頑固性人們經(jīng)常注意到， 即使在教學(xué)之后， 學(xué)生也沒有改變他們的想法，

8、不管教師如何竭盡全力提供相反的證據(jù)來(lái)挑戰(zhàn)學(xué)生的觀點(diǎn)， 學(xué)生仍可能對(duì)相反的證據(jù)置之不理，或者用他們已有的概念來(lái)進(jìn)行解釋。4 .廣泛性學(xué)生在接受正式的科學(xué)教育之前， 對(duì)日常生活中的有關(guān)現(xiàn)象的大量問題都有了自己特定的理解，這一理解包羅萬(wàn)象，在物理，化學(xué)，生物等等自然科學(xué)的各分支中都存在著前概念，而且還廣泛存在于各個(gè)層次的學(xué)生中。5 .片面性學(xué)生只關(guān)注事物的部分方面， 不能對(duì)某種情況進(jìn)行綜合考慮； 他們往往用系統(tǒng)中某一或某些組成成分的特點(diǎn)， 尤其是一些顯著特點(diǎn)， 來(lái)解釋某一現(xiàn)象， 而不是從系統(tǒng)各組成部分的相互關(guān)系方面進(jìn)行解釋； 此外， 學(xué)生還認(rèn)為， 只有改變了的才需要解釋，而不變的則無(wú)需解釋，它們就是

9、“事物本來(lái)的樣子” 。6 .負(fù)遷移性學(xué)生在對(duì)各種科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中， 先前的知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)新的知識(shí)結(jié)構(gòu)的建立起著積極的推動(dòng)作用， 但有時(shí)也產(chǎn)生一些負(fù)面的影響。 同時(shí)對(duì)先前科學(xué)概念的不清晰也會(huì)影響以后對(duì)新概念的掌握。7 .層次復(fù)雜性學(xué)生在建構(gòu)對(duì)事物意義的理解時(shí)， 總是以自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)背景為基礎(chǔ)， 因?yàn)椴煌瑢W(xué)生看到的事物的不同方面， 這主要表現(xiàn)在不同年齡段或同年齡段不同層次的學(xué)生中，對(duì)相同的科學(xué)問題有不同形式的前概念。8 .反復(fù)性前概念的反復(fù)性表現(xiàn)在： 學(xué)生經(jīng)學(xué)習(xí)理解了一些科學(xué)概念， 過(guò)了一段時(shí)間再遇到類似的問題時(shí)，受到先入錯(cuò)誤的影響又會(huì)對(duì)該概念產(chǎn)生糊涂的認(rèn)識(shí)。（三）兒童前科學(xué)概念形成的機(jī)制1知覺主導(dǎo)思

10、考眼見為實(shí)，是很多兒童認(rèn)識(shí)世界的一個(gè)基本特點(diǎn)。孩子們往往將自己對(duì)事件或現(xiàn)象的推理和理解建立在可觀察到的一些特點(diǎn)上。 比如， 只有當(dāng)光強(qiáng)烈到足以產(chǎn)生可感覺到的效應(yīng)時(shí)，如在物體表面產(chǎn)生一塊光斑，孩子才認(rèn)為光是存在的，而不認(rèn)為光是一種存在于空間的實(shí)體。 同樣， 當(dāng)糖溶解到水中時(shí)， 孩子們就認(rèn)為糖“消失”了，而不是以細(xì)小得難以看見的粒子形式繼續(xù)存在。等等。依賴情景來(lái)思考問題，也可以說(shuō)是知覺主導(dǎo)思考的一種體現(xiàn)。在關(guān)于“熱和溫度”的一個(gè)問題中，一個(gè)兒童選擇不銹鋼鍋來(lái)保持湯的溫度，因?yàn)椤翱Х葔啬芎芎玫乇兀虼瞬讳P鋼也能很好地保溫”。類似這樣的例子還有很多。2關(guān)注片面在很多事例中，兒童只考慮特定現(xiàn)象的幾個(gè)有

11、限的方面，他們能集中注意的范圍是由現(xiàn)象的特別明顯的知覺特征所決定的。 這樣的一種特征往往使兒童產(chǎn)生一種傾向，即把某種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因解釋為物體的固有屬性或物體具有的性質(zhì)，而不是系統(tǒng)要素之間的相互作用。 例如， 兒童會(huì)選擇鐵的容器而不是木制的或塑料泡沫容器來(lái)存放冰塊，他們的理解是：鐵是硬的，并且鐵本身是涼的。他們根本不去考慮冰塊和容器以及與周圍空氣之間的相互關(guān)系； 再如， 科學(xué)家把燃燒現(xiàn)象看成是燃燒著的物質(zhì)和氧氣的相互作用， 而在兒童看來(lái)物質(zhì)能否燃燒僅僅由物質(zhì)本身的特點(diǎn)決定。關(guān)注變化而不是關(guān)注穩(wěn)定狀態(tài)，或者說(shuō)注意系統(tǒng)的暫時(shí)狀態(tài)而不是平衡狀態(tài)，也是兒童關(guān)注片面的體現(xiàn)之一。比如說(shuō)，學(xué)生看到物體在運(yùn)動(dòng)，

12、會(huì)承認(rèn)有力的作用存在；然而當(dāng)系統(tǒng)處于平衡態(tài)時(shí)，他們很少想到此時(shí)也有力的作用存在。3線性因果分析當(dāng)兒童解釋事物發(fā)生的變化時(shí)，他們的分析往往遵循一種線性因果次序。他們假定一個(gè)原因， 該原因會(huì)按時(shí)間順序產(chǎn)生一系列結(jié)果。 在尋找解釋時(shí)， 他們認(rèn)為一系列事件當(dāng)中總會(huì)有一些優(yōu)選方向， 這意味著學(xué)生難以理解體系之間相互作用關(guān)系的對(duì)稱性。 比如， 看到一個(gè)容器正在被加熱， 他們只想到熱源到容器這個(gè)方向的供熱過(guò)程。 而從科學(xué)的角度看， 這種情況是對(duì)稱的： 熱源和容器在互相作用，前者失去能量的同時(shí)后者獲得能量。我們已經(jīng)看到，對(duì)于一些力學(xué)現(xiàn)象，學(xué)生會(huì)想到一個(gè)力或作用產(chǎn)生了物體的運(yùn)動(dòng)等效應(yīng)； 而學(xué)生很難認(rèn)識(shí)到力的反作

13、用性（也就是牛頓第三定律）。4不加區(qū)分地使用科學(xué)概念兒童的科學(xué)概念與科學(xué)家的相比，顯得比較寬泛和籠統(tǒng)，在某些情況下，兒童很容易從一種意思滑向另一種意思， 甚至連他們自己也不一定意識(shí)得到。 比如，兒童用一個(gè)概念（如電、電流或功率）來(lái)描述或解釋簡(jiǎn)單電路，但這一概念兼具電流、 電荷以及電位差等若干個(gè)科學(xué)概念的特點(diǎn)。 類似地， 兒童的重量概念也經(jīng)常包含著體積、壓力和密度的含義。 “空氣”的含義就更加廣泛了，它包含了在遠(yuǎn)距離作用情境中的通用媒介的含義，比如引力場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的力，或者“熱”傳遞所必需的媒介。（四）兒童前科學(xué)概念和科學(xué)概念的關(guān)系兒童概念的獲得主要通過(guò)兩條途徑： 一是不經(jīng)過(guò)專門的教學(xué)， 在日常

14、生活中通過(guò)積累經(jīng)驗(yàn)而獲得的概念， 這類概念稱為前科學(xué)概念或日常概念； 二是在教學(xué)過(guò)程中， 通過(guò)揭示概念的內(nèi)涵而形成的概念， 這類概念屬于科學(xué)概念。 由于小學(xué)科學(xué)教育中， 概念學(xué)習(xí)的主要任務(wù)是要將兒童自發(fā)形成的前科學(xué)概念， 上升為一定層次的科學(xué)概念， 因此將兒童的前科學(xué)概念與科學(xué)概念充分加以對(duì)比， 發(fā)現(xiàn)它們之間的關(guān)系，便顯得十分重要。心理學(xué)家奧斯本、 貝爾和吉爾伯特在對(duì)眾多的有關(guān)自然科學(xué)的兒童前科學(xué)概念分析研究后， 詳細(xì)說(shuō)明了兒童前概念與科學(xué)概念的本質(zhì)差異。 首先， 兒童的前概念是以人為中心的， 并且基于日常的生活經(jīng)驗(yàn)； 而科學(xué)概念是應(yīng)用抽象概括獲得的。其次，兒童的前概念總是從直觀出發(fā)，注重細(xì)節(jié)

15、特征；而科學(xué)概念則從事物內(nèi)部出發(fā)，強(qiáng)調(diào)本質(zhì)屬性。第三，兒童應(yīng)用到概念中的語(yǔ)言是日常語(yǔ)言，而科學(xué)概念的語(yǔ)言是嚴(yán)密精確的。它們可能一致，也可能有沖突，一致則前者有助于后者的學(xué)習(xí)，比如在進(jìn)行 金屬知識(shí)教學(xué)時(shí)，發(fā)現(xiàn)兒童金屬概念的建立常常比較順利， 據(jù)分析這是由于兒童 在生活中經(jīng)常接觸到銅、鐵、鋁等金屬物體，對(duì)它們的一些性質(zhì)比較了解，經(jīng)驗(yàn) 中已有“金屬發(fā)亮、熱得快、能傳電”等前概念。因此在形成金屬有金屬光澤、 易傳熱、易導(dǎo)電的科學(xué)概念時(shí)就十分容易。 沖突則前者干擾后者的學(xué)習(xí)。比如在 兒童的前概念中，鳥就是會(huì)飛的動(dòng)物，因而他們往往不同意雞、鴨、企鵝是鳥。還有一些兒童認(rèn)為植物體上能吃的東西就是果實(shí)， 因而把

16、白薯、蘿卜也歸為果實(shí)。上述研究讓我們看到了兒童前概念與科學(xué)概念的關(guān)系。一方面，前概念確實(shí)具有局限性，有時(shí)不夠精確，甚至是曲解；另一方面，它們對(duì)科學(xué)概念的形成所 產(chǎn)生的影響十分重要，不容忽視。所以說(shuō)：“兒童通過(guò)各種渠道獲得的有關(guān)科學(xué) 的經(jīng)驗(yàn)，以及在他們的各種好奇有趣的經(jīng)歷中所形成的前概念，是他們形成科學(xué) 概念的基礎(chǔ)?！睂W(xué)生“學(xué)不會(huì)”往往不是學(xué)生智力問題，也不是學(xué)生學(xué)習(xí)能力問題，而是 教師忽略了學(xué)生要在前概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行新的構(gòu)建。學(xué)生的前概念具有頑固性和 隱蔽性，如果忽略往往會(huì)使教學(xué)產(chǎn)生以下兩種效果：一是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中他們的前概念會(huì)與教師傳授的科學(xué)概念產(chǎn)生沖突，他 們并不完全接受教師傳授的內(nèi)容，這

17、個(gè)沖突并未在教學(xué)中解決，將對(duì)學(xué)習(xí)效果即 對(duì)科學(xué)概念的理解和掌握上造成影響；二是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中有沖突的前概念沒有 被調(diào)出，他們雖然很好的完成了一節(jié)課的學(xué)習(xí)， 但遺忘曲線規(guī)律必然會(huì)在今后的 生活或?qū)W習(xí)中使他們遺忘所學(xué)科學(xué)概念， 那時(shí)候他們的前概念又會(huì)與所學(xué)科學(xué)概 念產(chǎn)生沖突，對(duì)生活應(yīng)用或新的學(xué)習(xí)造成影響。目前在小學(xué)階段的“前科學(xué)概念”研究也有不少專家開始關(guān)注，北京市小學(xué) 科學(xué)特級(jí)教師彭香老師就帶領(lǐng)她的工作室成員開始了研究，且取得了一定的成 果。二、兒童前科學(xué)概念的測(cè)查（一）談話法所謂的談話，可以是課前談話，通過(guò)隨機(jī)抽取個(gè)別學(xué)生進(jìn)行訪談獲取學(xué)生有 關(guān)前概念；例如實(shí)例訪談法是指訪談?wù)咴O(shè)計(jì)情境或舉出某一

18、實(shí)例對(duì)被試學(xué)生進(jìn)行 開放式訪談，并對(duì)學(xué)生的回答做彈性回應(yīng)。比如師：把一勺糖放到一杯透明的水中，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？生：糖消失了，變成糖水了。師：糖還在杯子里嗎？生：不在了。例如概念訪談法就是訪談?wù)邔⑴e出某一概念要求被試學(xué)生對(duì)此進(jìn)行開放式訪談，并對(duì)學(xué)生的回答做彈性回應(yīng)。比如一個(gè)一年級(jí)學(xué)生關(guān)于“植物”的前概念探查。師：你聽過(guò)植物這個(gè)名字嗎？生：聽過(guò)。師：那你知道什么是植物嗎？生：樹、花、小草師：它們有什么共同的特點(diǎn)呢？或者說(shuō)，我們可以總結(jié)一下，什么樣的東西就是植物？生：它們都是長(zhǎng)在土里的。綠顏色的。師：前面你說(shuō)到花是植物，可是我們知道像水仙花就是長(zhǎng)在水里的呀。生：在水里的也可以。師：就是說(shuō)長(zhǎng)在水里和土

19、里的就是植物？生：對(duì)。也可以是上課時(shí)的談話， 常見于課前導(dǎo)入階段或教學(xué)中的過(guò)渡環(huán)節(jié)， 教師與學(xué)生面對(duì)面交流，老師提問，學(xué)生回答。當(dāng)然在設(shè)計(jì)這些問題和事例時(shí)，我們不能只停留在“你已經(jīng)知道了什么?”“請(qǐng)你先說(shuō)”等泛化層面，而應(yīng)遵循下列標(biāo)準(zhǔn)： 用學(xué)生感到可以接受的語(yǔ)言； 能夠激發(fā)學(xué)習(xí)中的討論及學(xué)生的問題意識(shí)； 指向更宏觀的基本問題和單元問題； 形式可以多樣化。 不僅可以通過(guò)文字提問的方式，在一些實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的課中，還可以充分利用設(shè)計(jì)課前實(shí)驗(yàn)引入教學(xué)內(nèi)容。談話法的優(yōu)點(diǎn)在于能第一時(shí)間了解小學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)知程度， 可以針對(duì)不同班級(jí)學(xué)生的水平調(diào)整教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)。 但是這種方法的受眾面有局限， 只涉及提問到的

20、學(xué)生， 教師不能了解所有學(xué)生的認(rèn)知情況， 容易把發(fā)現(xiàn)的問題過(guò)分?jǐn)U大或縮小。（二）問卷法學(xué)生具有向群心理，很多時(shí)候自己對(duì)某一事物的看法會(huì)受多數(shù)人（特別是優(yōu)秀學(xué)生）的影響，為了暴露每一個(gè)學(xué)生真實(shí)認(rèn)知，一般需要教師把需要了解的內(nèi)容讓小學(xué)生以書面形式表達(dá)。教師對(duì)問卷進(jìn)行整理、分析，得出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。1 傳統(tǒng)選擇題型例如：植物進(jìn)行光合作用的主要意義是什么 ?選出你認(rèn)為較為正確的答案。a. 制造氧氣提供給動(dòng)物和人類的呼吸作用；b.消耗空氣中的二氧化碳，防止空氣中的二氧化碳堆積;c.制造有機(jī)物（淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等）；d.將光能轉(zhuǎn)變?yōu)檠鯕?，不斷更新空氣a.b.c.d.例如：例如：圖中電池 a是 的裝置。小電珠

21、b是 的裝置電能轉(zhuǎn)換成光能化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能化學(xué)能轉(zhuǎn)換成熱能光能轉(zhuǎn)換成熱能電能轉(zhuǎn)換成光能電能轉(zhuǎn)換成光能和熱能熱能轉(zhuǎn)換成磁能荒島求生中的貝爾。格里爾斯利用手機(jī)充電電池和金屬小刀，成直接連接電池的正負(fù)極，然后將連接電池正負(fù) 干草被點(diǎn)燃了。請(qǐng)說(shuō)說(shuō)他的做法是將什么能量功點(diǎn)燃了一對(duì)干草。他利用小刀, 極的小刀插入干草堆中，一會(huì)兒, 進(jìn)行了有效的轉(zhuǎn)換？a.電能轉(zhuǎn)換成光能b.風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能c.電能轉(zhuǎn)換成熱能d.磁能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能2.雙層選擇題型例如：對(duì)于“植物白天進(jìn)行光合作用，晚上進(jìn)行呼吸作用”的說(shuō)法你同意嗎？a.同意 b.不同意理由:1 ）植物沒有鼻子，所以不能進(jìn)行呼吸作用；2）在晚上，植物會(huì)吸

22、進(jìn)氧氣，釋放二氧化碳，這一過(guò)程稱為呼吸作 用；3）植物會(huì)像動(dòng)物一樣，日夜隨時(shí)進(jìn)行著呼吸作用，吸進(jìn)氧氣，釋放二 氧化碳。光合作用只是在白天進(jìn)行：吸進(jìn)二氧化碳，釋放氧氣；4）植物吸進(jìn)二氧化碳，釋放氧氣的過(guò)程，在白天稱為光合作用，在晚 上則稱為呼吸作用。5）其他3,簡(jiǎn)答題型例如：植物的種子種到土壤里 ,不久便會(huì)長(zhǎng)成幼苗，最終長(zhǎng)成一株植物, 后者的養(yǎng)分從哪里來(lái) ？例如：你一定聽過(guò)小蝌蚪找媽媽的故事吧？說(shuō)一說(shuō)，小蝌蚪為什么找不到媽媽了呢？了解學(xué)生對(duì)兩棲類青蛙的變態(tài)發(fā)育情況。4.排序題，. w .,例如：按植物的生長(zhǎng)過(guò)程排序。'pl," 考察學(xué)生對(duì)綠色植物經(jīng)歷生命周期的理解認(rèn)識(shí)。三 .植

23、物的生命從種子開始，經(jīng)歷種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、開花結(jié)果，新的種子，幾個(gè)基本構(gòu)成。.(1)參加測(cè)試105人，只有3人，按照7一9一2一 1 一6一4一 3一5一8, 準(zhǔn)確填寫植物生長(zhǎng)順序。通過(guò)談話，知道他們能夠選擇從種子開始到種子 結(jié)束。(2)多數(shù)學(xué)生比較正確的表明植物的生長(zhǎng)順序。65名學(xué)生按照7 (8)一8 (7) 一9一2一 1 一6一4一3一5 排列。(3)選擇 7 (8) 一 8 (7) 一 9一2一 1 一 6一4一5一 3 順序，有 24 人。 表明學(xué)生對(duì)植物生長(zhǎng)的最后階段“結(jié)果”，缺乏準(zhǔn)確的了解。(4)少數(shù)學(xué)生對(duì)植物從種子到幼苗的階段生長(zhǎng)情況認(rèn)識(shí)清楚。共 13 人，選擇 7

24、 (8) 8 (7) 一 9一2一 1 一?？梢钥闯鰧W(xué)生擁有日常觀察植物生長(zhǎng)過(guò)程的直接經(jīng)驗(yàn)，甚至一些學(xué)生 還親身種植過(guò)綠色植物。他們的經(jīng)驗(yàn)幫助自己建立起對(duì)植物各階段形態(tài)的 認(rèn)識(shí)，從種子生長(zhǎng)到幼苗，不斷長(zhǎng)高變大，開花，結(jié)果。認(rèn)識(shí)全面但限于 表層記憶，缺乏對(duì)植物生命周期，周而復(fù)始變化規(guī)律的把握。5.分類題生活中的物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生許多變化，其中有些只是形態(tài)發(fā)生變化，有些變 化則生成了新物質(zhì)。下面的各種變化中，只是形態(tài)發(fā)生變化的有()；生成了新物質(zhì)的變化有()。1、把乒乓球壓扁2、石蠟熔化3、汽油揮發(fā)5、鐵塊加工成鐵絲7、綠豆加水煮成綠豆湯9、礦石粉碎11、煤的燃燒13、燈泡通電發(fā)光4、把水放入冷凍庫(kù)6、把

25、肉拿去烤8、綠豆湯結(jié)成綠豆冰10、火藥爆炸12、鋼鐵生銹14、自行車車胎爆破多數(shù)學(xué)生對(duì)兩種變化能夠區(qū)分，但對(duì)石蠟熔化、汽油揮發(fā)的辨識(shí)度低, 經(jīng)過(guò)訪談，發(fā)現(xiàn)學(xué)生不能把汽油和揮發(fā)后的物質(zhì)畫等號(hào)，認(rèn)為氣體就是另 一種物體了，同時(shí)由于氣體是看不見的，所以在理解起來(lái)還是有難度的。 而把石蠟熔化理解成燃燒，有的人理解為溶解。問卷法的優(yōu)點(diǎn)是能了解到每一位學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)知程度，統(tǒng)計(jì)數(shù) 據(jù)真實(shí)可靠，能客觀反映問題。但是問卷的試題往往帶有教師主觀意愿， 問卷的質(zhì)量無(wú)法量化；而且問卷回收后，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作繁瑣，得出結(jié)論的 周期長(zhǎng)。（三）繪圖法小學(xué)生的思維正從具體形象思維逐步向抽象邏輯思維過(guò)度，學(xué)生在語(yǔ) 言描述方面

26、還存在邏輯性不強(qiáng)的特點(diǎn)。因此為了把學(xué)生隱藏的前科學(xué)概念 顯現(xiàn)出來(lái)，我們可以引領(lǐng)學(xué)生用繪畫的方式表達(dá)出他們對(duì)某一概念或某一實(shí) 驗(yàn)過(guò)程的理解。這種使思維可視策略相比于傳統(tǒng)的訪談、問卷有其不可替代的優(yōu) 勢(shì)。在對(duì)學(xué)生一些似是而非的模糊概念的把握上， 通過(guò)學(xué)生的繪圖，教師可以探 查到學(xué)生更深層的想法。例如在食物在體內(nèi)的旅行教學(xué)前，為了解學(xué)生對(duì)“食物進(jìn)入人體 后會(huì)到哪些地方去”，“每個(gè)地方會(huì)對(duì)食物做什么事情”的認(rèn)識(shí)情況；教 師給每個(gè)學(xué)生下發(fā)一張人體輪廓圖，引領(lǐng)學(xué)生在不與他人交流、不查閱資 料的情況下獨(dú)立畫出自己的想法。例如對(duì)四季形成的前概念的了解:可以看出，學(xué)生對(duì)四季形成有多種認(rèn)識(shí)，有的認(rèn)為是由于地球自轉(zhuǎn)

27、形 成的，有的認(rèn)為是由于地球公轉(zhuǎn)形成的，有的認(rèn)為和地球公轉(zhuǎn)過(guò)程中距離 太陽(yáng)遠(yuǎn)近有關(guān)，有的認(rèn)為和公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)都有關(guān)。例如對(duì)晝夜交替現(xiàn)象形成的前概念的了解。學(xué)生也有多種認(rèn)識(shí)，有的 認(rèn)為是由于地球自轉(zhuǎn)形成的，還有文字說(shuō)明“每天地球都會(huì)不停地轉(zhuǎn)，等 地球一邊轉(zhuǎn)到太陽(yáng)那兒的時(shí)候就會(huì)亮，另一邊就會(huì)黑；而地球再轉(zhuǎn)，照到 的一邊就亮，而另一邊就黑。”學(xué)生的語(yǔ)言很樸素，但是表達(dá)了學(xué)生的前 概念。還有的認(rèn)為和公轉(zhuǎn)有關(guān)，有的認(rèn)為和公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)都有關(guān)。冉如，在關(guān)于電路連接概念的學(xué)習(xí)上，學(xué)生前概念狀況如何？我們可以通過(guò) 課前畫圖的方式來(lái)了解學(xué)生的理解。這些是四年級(jí)學(xué)生在自我認(rèn)識(shí)中的電路連接概念， 從他們的連接中可以看出 有

28、的同學(xué)覺得電池和燈泡間只需要一根電線進(jìn)行連接， 也有的同學(xué)采用了復(fù)雜的連接方式，但仍然沒能連接亮燈泡。這些連接方式暴露了學(xué)生對(duì)電及簡(jiǎn)單電路概 念的理解一一絕大多數(shù)兒童將燈泡看成是一個(gè)單向的接收器， 認(rèn)為電池是電流的 提供者，而燈泡是電流的接收者。他們認(rèn)為電流，能量，電壓等貯存在電池中， 然后流向燈泡供其消耗。在這一過(guò)程中，電池很顯然被看作是主動(dòng)的給與者， 燈 泡被認(rèn)為是被動(dòng)的接收者，或者干脆也把燈泡看成是主動(dòng)的索取者： 它從電池中 索取所需能量。這種方法更易把握出低年級(jí)學(xué)生的前概念。低段學(xué)生表達(dá)能力相對(duì)較 弱，與其逼著他們寫、說(shuō)，還不如讓他們把想法畫出來(lái)。這種方法的優(yōu)點(diǎn) 是結(jié)果直觀，教師能一眼

29、看出問題所在；同時(shí)這種方法迎合了小學(xué)生的興 趣，使學(xué)生樂于參與。但這種方法有年段局限性，高段學(xué)生參與度不高。（四）頭腦風(fēng)暴法在教學(xué)過(guò)程中，有時(shí)候我們經(jīng)常會(huì)要讓學(xué)生圍繞某一觀點(diǎn)和內(nèi)容產(chǎn)生 聯(lián)想，從而了解學(xué)生對(duì)此問題的原有想法。為了更好的暴露學(xué)生此時(shí)的前 概念，教師往往引領(lǐng)學(xué)生在提供的氣泡圖和網(wǎng)狀圖內(nèi)填入相關(guān)內(nèi)容。,在統(tǒng)計(jì)時(shí)會(huì)比較麻煩如在講電單元時(shí)為了了解學(xué)生關(guān)于電的認(rèn)識(shí)水平，教師進(jìn)行了調(diào)查：（如右圖）。由此為教師在本單元的教學(xué)提供了基礎(chǔ)。氣泡圖主要通過(guò)思維擴(kuò)展記錄他們?cè)瓉?lái)已經(jīng)了解的內(nèi)容。缺（五）動(dòng)手操作法如果想了解學(xué)生動(dòng)手能力水平，同時(shí)了解學(xué)生的知識(shí)水平，也可以采 用動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作的方法，比如“如

30、何點(diǎn)亮一個(gè)小電珠？”優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)有些學(xué) 生語(yǔ)言或繪畫表現(xiàn)不清楚時(shí)，可以了解他們的想法，缺點(diǎn)是耗時(shí)。（六）日記法日記法是指先由學(xué)生就給定情境做出直觀預(yù)測(cè)，再在觀察實(shí)驗(yàn)之后， 由學(xué)生對(duì)其判斷和現(xiàn)象之間的差別作出回憶，進(jìn)行解釋。這種方法一般應(yīng) 用于課堂教學(xué)結(jié)束后，是學(xué)生對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比描述。這種對(duì) 比描述可以直觀地讓我們看到學(xué)生前概念與科學(xué)概念之間的差異。它比較 適用于小學(xué)高年級(jí)學(xué)生。比如有位老師教學(xué)擺的內(nèi)容后，引導(dǎo)學(xué)生寫 一寫課前、課后對(duì)擺的認(rèn)識(shí)。有的學(xué)生是這樣寫的：“以前只在鬧鐘中看 到擺，它也沒有一起我多大的注意。所以老師問我擺的快慢與什么有關(guān)呢？憑我的認(rèn)識(shí)，我覺得擺的快慢與擺的重量肯定

31、是有關(guān)系的，就像蕩秋千一 樣，我爸爸在上面肯定沒有我蕩的動(dòng)，因?yàn)樗麄€(gè)子太大了。沒想到，科學(xué) 卻很奇妙，當(dāng)老師讓我們實(shí)驗(yàn)時(shí)，我才發(fā)現(xiàn)擺的快慢與擺的重量是沒有關(guān) 系的，卻和繩子的長(zhǎng)短有關(guān)系。今天真是讓我開了眼界?！睆膶W(xué)生的這段 日記中，可以看出學(xué)生對(duì)擺快慢因素的認(rèn)識(shí)受到了重量概念的影響，而且 這個(gè)先入為主的重量概念首先侵占了學(xué)生對(duì)擺的主觀認(rèn)識(shí)。三、如何在教學(xué)中促進(jìn)兒童前科學(xué)概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念概念轉(zhuǎn)變就是學(xué)習(xí)，就是學(xué)生原有概念改變、發(fā)展和重建的過(guò)程，就是學(xué)習(xí) 者由前科學(xué)概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變過(guò)程。 為了促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變，就要進(jìn)行 概念轉(zhuǎn)變教學(xué)。為此，教師必須充分了解學(xué)生相關(guān)學(xué)科的原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)背景，

32、了解學(xué)生有哪些錯(cuò)誤概念，并充分運(yùn)用學(xué)生的原有概念創(chuàng)設(shè)教學(xué)中的認(rèn)知沖突（情 境），以此作為引發(fā)學(xué)生進(jìn)行概念轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)的契機(jī)。 因?yàn)橐D(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤概念， 僅僅告訴學(xué)生“正確”的概念是無(wú)效的。只有在激勵(lì)性的情境中，在學(xué)生的前概 念與科學(xué)概念的激烈碰撞中，才能解決前概念與科學(xué)概念之間的矛盾沖突，實(shí)現(xiàn) 由前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變。（一）同化，概念從模糊走向精確同化是指把外部環(huán)境中的有關(guān)信息吸收進(jìn)來(lái)并結(jié)合到學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu) 中，即個(gè)體把外界刺激所提供的信息整合到自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)內(nèi)的過(guò)程；通過(guò)概念同化，學(xué)生能從含混、模糊的前概念中催生出清晰、明確的科學(xué)概念。在教學(xué)中要把握前概念與新概念之間的同化交接區(qū)。在教

33、學(xué)過(guò)程中，當(dāng)學(xué)生的前科學(xué)概念與新知識(shí)之間存在著共享屬性時(shí)，當(dāng)新知識(shí)呈現(xiàn)，學(xué)生便能很快地 找出相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)同化新概念。因?yàn)閷W(xué)生的感性材料基本能解決將要建立的概念。在這種情況下建立概念，一般沒有很大的阻力，通過(guò)分析、歸納、分類、對(duì)比等思維方法可以摒棄非本質(zhì)的東西， 突出本質(zhì)的特征和屬性， 從而實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)上的飛躍。1. 架橋類比策略這種策略假定， 在學(xué)生掌握定量規(guī)律之前， 給學(xué)生提供機(jī)會(huì)建立對(duì)現(xiàn)象的定性直覺的理解， 這樣可以促進(jìn)概念的轉(zhuǎn)變。 利用學(xué)生原有的直覺知識(shí)， 在被學(xué)生誤解的 “靶例” 和“錨例” 之間形成類比關(guān)系， 通過(guò)這種方式來(lái)發(fā)展學(xué)生的理解。一些研究表明，在發(fā)展這些關(guān)系的過(guò)程中， “架橋策

34、略”是非常有用的。布朗和克萊門特描述的架橋策略包含四個(gè)步驟：1 ）創(chuàng)設(shè)一個(gè)靶子問題，暴露學(xué)生與討論的主題相關(guān)的錯(cuò)誤概念。2）教師舉出一個(gè)符合學(xué)生直覺的類比例子。3）教師要求學(xué)生在錨和目標(biāo)事件之間作出明確的對(duì)比，并試圖建立類比關(guān)系。4）如果學(xué)生沒有接受這種類比，教師再試圖找到一種架橋類比。這種架橋類比策略在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用很廣泛， 特別是在形成一些科學(xué)思維上起到關(guān)鍵作用。例如在進(jìn)行 “流動(dòng)的空氣形成風(fēng)” 的概念教學(xué)時(shí)， 通過(guò)課前測(cè)查知道大部分學(xué)生能夠理解風(fēng)是由流動(dòng)的空氣形成的。 但空氣流動(dòng)的動(dòng)力是什么呢？學(xué)生知道的不多。所以本課首先讓學(xué)生用各種方法制造風(fēng)，學(xué)生用吹、扇、搖動(dòng)等方法，老師提出，大

35、自然里也有風(fēng)，是誰(shuí)在吹、扇、搖呢？學(xué)生無(wú)法回答了。老師繼續(xù)引導(dǎo)，我可以不用這些方法來(lái)制造風(fēng)，然后進(jìn)行演示，并讓學(xué)生猜想原因，之后通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)， 幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到熱空氣上升， 冷空氣補(bǔ)充， 空氣流動(dòng)起來(lái)形成風(fēng)，并進(jìn)一步擴(kuò)展到大自然，從而建立空氣流動(dòng)形成風(fēng)的概念。再比如教學(xué)溶解的內(nèi)容時(shí)，白糖在水中溶解的過(guò)程到底是怎樣的呢？是“上多下少” ，還是“上少下多” ，是各個(gè)地方都有，一下子就彌漫了整杯水，還是需要經(jīng)歷很長(zhǎng)時(shí)間？加入“高錳酸鉀溶于水”實(shí)驗(yàn)的類比后， “均勻分布”被視覺化了，學(xué)生一下子感受到了溶解的全過(guò)程。學(xué)生有些前概念是正確的， 但并不牢固， 需要通過(guò)探究活動(dòng)進(jìn)一步鞏固。 例 如紙張一課，不僅

36、通過(guò)探究對(duì)各種紙張的結(jié)實(shí)程度進(jìn)行比較，還使學(xué)生對(duì)結(jié) 實(shí)這一概念進(jìn)一步理解。 教學(xué)中教師先通過(guò)情境活動(dòng)暴露學(xué)生對(duì) “結(jié)實(shí)” 一詞的前概念，學(xué)生提出了“禁撕、禁拉、能承重、耐磨”等解釋，這些正是“結(jié)實(shí)”的內(nèi)涵。于是教師就組織學(xué)生通過(guò)撕、拉、承重、磨的手段對(duì)各種紙張的結(jié)實(shí)程度展開探究，教學(xué)活動(dòng)生成自然富有實(shí)效。學(xué)生有些前概念是不完整，需要通過(guò)探究活動(dòng)幫助其建立完整的科學(xué)概念。例如電磁鐵的性質(zhì)一課，教師先讓學(xué)生比較電磁鐵與磁鐵的異同，并用維恩圖記錄。 學(xué)生寫出磁鐵有磁力， 電磁鐵也有磁力； 磁鐵能吸鐵， 電磁鐵也能吸鐵；磁鐵有天然的、人造的，電磁鐵就是人造的；磁鐵的磁性不可控，電磁鐵的磁性可控等。 但

37、是當(dāng)學(xué)生寫到磁鐵有磁極時(shí)， 他們不清楚電磁鐵是否也有磁極了， 因 為制作電磁鐵那一課中他們都是用釘子冒去吸引曲別針的。探究活動(dòng)從此開始， 當(dāng)學(xué)生們發(fā)現(xiàn)電磁鐵也有磁極后卻意外發(fā)現(xiàn)， 大家的電磁鐵的磁極并不一致， 于是又進(jìn)行深入探究。 最終發(fā)現(xiàn)電磁鐵有磁極， 并且它的 磁極是可控的。最終學(xué)生對(duì)電磁鐵的性質(zhì)有了更完整的認(rèn)識(shí)。2 .證據(jù)例舉策略心理學(xué)研究表明， 小學(xué)生的思維是由具體思維逐步向抽象思維過(guò)渡的。 而且學(xué)生日常概念要能得以有效轉(zhuǎn)化， 必須建立在可觀察的基礎(chǔ)之上。 因此， 教學(xué)中應(yīng)充分了解學(xué)生的實(shí)際情況， 通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和直接觀察消除科學(xué)誤解。 比如在指導(dǎo)學(xué)生探究種子發(fā)芽所需要的條件時(shí)， 學(xué)生認(rèn)

38、為種子發(fā)芽需要有水分、 空氣、 陽(yáng)光、土壤（肥料）和溫度。之后通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了種子發(fā)芽時(shí)只需要適宜的溫度、水分和充足的空氣，只有當(dāng)植物生長(zhǎng)時(shí)才需要水分、空氣、溫度、陽(yáng)光、土壤。當(dāng)學(xué)生轉(zhuǎn)變了這種認(rèn)識(shí)以后， 可以追問學(xué)生： 如果在屋前和屋后同時(shí)播下一粒相同的種子， 哪一粒會(huì)先發(fā)芽呢？學(xué)生異口同聲地回答是屋前， 因?yàn)樗麄兊那案拍疃颊J(rèn)為屋前的陽(yáng)光充足?？墒?，等實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，所有學(xué)生都發(fā)現(xiàn)自己錯(cuò)了。因?yàn)槲萸暗耐寥涝谔?yáng)光強(qiáng)烈的照射下， 水分揮發(fā)得很快， 因?yàn)闆]有了充足的水分，種子發(fā)芽的速度比屋后的慢了許多。再如在擺的教學(xué)中，關(guān)于擺的初步認(rèn)識(shí)， 87.5% 的學(xué)生原來(lái)都以為擺的快慢和擺的幅度、 擺線

39、的長(zhǎng)度、 擺的重量密切相關(guān)； 10% 的學(xué)生認(rèn)為擺的快慢和擺重有很大的關(guān)系，而與擺繩沒有多大關(guān)系； 2.5% 的學(xué)生認(rèn)為影響擺快慢只與重量和擺幅有關(guān)。而通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)擺的快慢和擺幅、擺重沒有什么關(guān)系，這種 認(rèn)識(shí)與現(xiàn)實(shí)的矛盾，讓我們的學(xué)生對(duì)擺這個(gè)概念的認(rèn)識(shí)更加理性。我們?cè)賮?lái)看一看一位教師對(duì)呼吸器官一課的處理：老師提出讓學(xué)生把自己認(rèn)為參與呼吸的器官畫在老師事先給大家復(fù)印好的 人體輪廓圖上，并用可視化策略，將學(xué)生關(guān)于呼吸器官的前概念一一顯現(xiàn)出來(lái)。學(xué)生有的畫了鼻子，嘴，心臟，肺和肝。有的畫了氣管和肝。有的多畫了喉 嚨。教師沒有武斷地否定掉學(xué)生一些“不科學(xué)”的前概念，而是讓學(xué)生看書，有 的學(xué)生發(fā)現(xiàn)多

40、畫了胃和心臟，少畫了支氣管。有的發(fā)現(xiàn)呼吸器官有鼻、咽、喉、 氣管、支氣管、肺。通過(guò)學(xué)生對(duì)比親自發(fā)現(xiàn)自己前概念中的錯(cuò)誤之處， 這樣有利于糾正學(xué)生頭腦 中長(zhǎng)期沉淀下來(lái)的不正確的前概念。在浮力教學(xué)中，先以情境了解學(xué)生對(duì)“浮力”的認(rèn)識(shí)。學(xué)生暴露出“浮 著的物體受到的力、水給的一個(gè)托力、有往上飄的力、沉的物體好像也會(huì)受到浮 力”等等。這些概念在學(xué)生的頭腦中模模糊糊甚至比較凌亂。 于是教師讓學(xué)生感 受漂浮的物體受到的力，學(xué)生歸納出“漂浮物體受到水給的一個(gè)向上的力”。教師又提供材料由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證下沉的物體是否受到浮力，當(dāng)他們用測(cè)力計(jì)提空氣中和水中的鉤碼后，便從數(shù)據(jù)中分析出下沉的物體也受到水的浮

41、力?？伞霸酵掳锤≈臇|西好像越費(fèi)勁” 這種感覺是怎么回事呢？學(xué)生們又展 開新的探究，他們發(fā)現(xiàn)物體浸入水中部分越多受到浮力越大， 并且有的孩子又進(jìn) 一步證實(shí)了完全浸入水中的物體在不同的深度受到的浮力就不再變化了。通過(guò)師生共同交流，最終學(xué)生得到了一個(gè)較為完整的認(rèn)知： 物體在水中都將受到一個(gè)向 上的浮力，并且物體浸入水中部分（占水的空間）越多受到的浮力就越大，當(dāng)完 全浸入水中后（占水的空間不再增大）受到的浮力不隨位置的改變而改變。正是在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生們將自己零零碎碎的模糊認(rèn)知完整化。（二）順應(yīng)，概念從錯(cuò)誤走向正確順應(yīng)是指外部環(huán)境發(fā)生變化，而原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)無(wú)法同化新環(huán)境提供的信息 時(shí)，所引起的學(xué)生

42、認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生重組與改造的過(guò)程，即個(gè)體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)因外部刺 激的影響而發(fā)生改變的過(guò)程；根據(jù)皮亞杰的基本觀點(diǎn)，當(dāng)現(xiàn)有概念不能融洽新信息時(shí)， 認(rèn)知平衡即被破壞， 通過(guò)概念順應(yīng)， 學(xué)生拋棄原有的錯(cuò)誤概念， 重構(gòu)清晰、明確的科學(xué)概念，這是實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)新平衡的過(guò)程。在教學(xué)中要正確處理前科學(xué)概念與新概念的順應(yīng)關(guān)系。 根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論， 學(xué)生在遇到新概念時(shí)總是先用已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)去同化， 如果獲得成功， 就得到暫時(shí)的平衡； 如果同化不成功， 則會(huì)調(diào)節(jié)已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)或重新建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)， 以順應(yīng)新概念， 達(dá)到新的平衡。 當(dāng)既有知識(shí)與待學(xué)知識(shí)之間沒有共享屬性時(shí)， 單純依靠一般的科學(xué)教育是很難轉(zhuǎn)變的， 因?yàn)閷W(xué)生已

43、有的相當(dāng)充分的前概念與將要建立的概念相抵觸。 這時(shí)， 直接講授新概念往往收不到好的效果， 因?yàn)閷W(xué)生習(xí)慣于用原有的概念框架去理解事物， 建構(gòu)意義。 當(dāng)學(xué)生的舊概念與新概念發(fā)生矛盾時(shí)， 正是教師引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察、 認(rèn)真研究的好時(shí)機(jī)。 為了幫助學(xué)生弄清原因，教師應(yīng)及時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行討論、猜測(cè)、觀察、實(shí)驗(yàn)和比較，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的證明，讓學(xué)生明白道理。這樣，學(xué)生就能在實(shí)驗(yàn)中得出正確的結(jié)論，并養(yǎng)成辯證唯物主義的思維習(xí)慣。1. 矛盾沖突策略一切事物要發(fā)展， 必須要有既定的沖突存在， 學(xué)生前概念要發(fā)展成為科學(xué)概念， 需要我們不斷地制造沖突， 抓準(zhǔn)沖突引發(fā)兒童向前發(fā)展。 在課堂教學(xué)中我們可以有意識(shí)地利用以沖突為基礎(chǔ)的教

44、學(xué)策略， 促使學(xué)生觀點(diǎn)向科學(xué)觀點(diǎn)的明確化方向發(fā)展。我們可以從以下三方面著手安排：1 ）利用學(xué)習(xí)者直覺定性認(rèn)識(shí)和實(shí)驗(yàn)定量認(rèn)識(shí)之間的矛盾制造沖突。2）利用學(xué)習(xí)者持有的解釋模型和不能被這種模型解釋的事件之間的矛盾制造沖突。3）利用學(xué)生持有的觀點(diǎn)和同學(xué)的觀點(diǎn)之間的矛盾制造沖突。在給水加熱一課教學(xué)時(shí)，給學(xué)生出示兩道前測(cè)題。1 、小華燒一壺水，過(guò)一會(huì)兒水開了，此時(shí)壺里水的溫度大約是多少？a88b100 c110 d120 2 、水開以后，持續(xù)加熱5 分鐘后，水的溫度最可能是多少？a88b100 c110 d120 通過(guò)學(xué)生的回答發(fā)現(xiàn)，第一題全班24 人全都選擇b100 ，第二題 13 人選a88 ， 2

45、人選 b100 ， 3人選 c110 ， 2 人選 d120 。矛盾出現(xiàn)了。老師及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析， 同化學(xué)生已有前概念， 順利建立了沸點(diǎn)是 100 的科學(xué)概念。并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察到水開以后，持續(xù)加熱5分鐘后，水的溫度保持不變。通過(guò)概念順應(yīng)，扭轉(zhuǎn)了學(xué)生的錯(cuò)誤前概念，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到水吸熱迅速變成水蒸氣，從而建立沸騰的概念。例如在教學(xué)磁鐵的性質(zhì)一課，教師在兩塊鐵板的后面吸上了磁鐵。其中一塊是用磁鐵的磁極吸在鐵板上， 另一塊是用磁鐵的側(cè)面吸在鐵板上。 通過(guò)學(xué)生較為熟悉的“隔物吸引”游戲，學(xué)生發(fā)現(xiàn)撒了鐵粉后一塊鐵板上吸了鐵粉，一塊鐵板上沒有鐵粉。 學(xué)生最初的猜想是沒吸上鐵粉的

46、鐵板后面沒有磁鐵， 可當(dāng)老師翻過(guò)鐵板后學(xué)生茫然了。于是他們發(fā)現(xiàn)磁鐵的“姿勢(shì)”不一樣，開始猜想磁鐵不同位置磁力是不一樣的。 可怎么不一樣， 或者說(shuō)哪的磁力大哪的磁力小學(xué)生們沒有準(zhǔn)確認(rèn)知。 甚至記錄單上的猜想全班幾乎全存在錯(cuò)誤， 這就需要用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下了。通過(guò)探究學(xué)生們最終修改了原來(lái)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，構(gòu)建了“磁鐵兩端（n、s極）磁力最大”的科學(xué)概念。例如在 地表的變化 認(rèn)識(shí)沖積平原的教學(xué)中， 老師提出是山區(qū)的土層厚還是平原的土層厚？許多學(xué)生都認(rèn)為是山區(qū)的土層厚， 并做出自己的解釋， 這時(shí)老師出示對(duì)平原和山區(qū)土層考察后的照片， 發(fā)現(xiàn)山區(qū)土層薄， 平原土層厚， 這和學(xué)生的認(rèn)知發(fā)生了沖突， 于是順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生

47、進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究， 幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到平原土層厚的原因，從而建立沖積平原的概念。再拿 保溫 一課為例， 一位教師通過(guò)問卷的方式發(fā)現(xiàn)學(xué)生都能提到 “保溫”一詞，就在課上提問“你們今天干什么穿羽絨服來(lái)??？” （學(xué)生：暖和） “那它能起什么作用??？” （學(xué)生：保溫） “那什么是保溫啊，能具體說(shuō)說(shuō)么？” （學(xué)生甲：就是我們到外面去很冷，身體熱量會(huì)慢慢跑掉，羽絨服就能保護(hù)著它不讓它跑；學(xué)生乙：我們冷的時(shí)候羽絨服能給我點(diǎn)熱量，讓我不那么冷。 ）追問乙“照你這么說(shuō)如果往你羽絨服里放一塊冰呢， 它會(huì)怎么樣？” （學(xué)生乙： 肯定很快就化啦。 ）通過(guò)了解發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)“保溫”這一概念有兩種解釋：一是保護(hù)熱量不喪失，二

48、是提供熱量。 針對(duì)這兩種前概念， 教師又用棉被蓋冰柜的例子引出一些學(xué)生夏天出游家長(zhǎng)用毛巾裹凍著冰的飲料瓶的生活情境， 引起矛盾沖突， 讓學(xué)生激烈爭(zhēng)論使每位學(xué)生的前概念都暴露出來(lái)。 然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證， 從而建立比較完整的認(rèn)識(shí)一一保溫就是保持溫度不升高和下降，從而建立保溫就是減慢熱的傳遞的概念。例如光的折射一課。為了更有效地展開本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)， 使教學(xué)更有針對(duì)性，在課前對(duì)五年級(jí) 的29名同學(xué)進(jìn)行了前測(cè)：1 .我們已經(jīng)知道光是沿直線傳播的，光照到水面也會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象，那么， 請(qǐng)你猜想：光能通過(guò)空氣進(jìn)入到水中嗎？2 .認(rèn)為能的同學(xué)，請(qǐng)你推測(cè)：光由空氣斜射進(jìn)入水中時(shí)，光會(huì)怎樣傳播呢？ 請(qǐng)你在下圖中畫出

49、光的傳播線路圖。根據(jù)學(xué)生的原有認(rèn)知，29名同學(xué)都認(rèn)為光能通過(guò)空氣進(jìn)入到水中； 有26名 同學(xué)認(rèn)為進(jìn)入水中也是直著傳播的，同時(shí)也會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象；有3名同學(xué)有自己 的想法，其中，有一名同學(xué)認(rèn)為光進(jìn)入水中后是波紋狀，因?yàn)樗鏁?huì)動(dòng)；還有一 名同學(xué)認(rèn)為光進(jìn)入水中后，光會(huì)分散；只有一名同學(xué)畫的是偏折的，但偏折方向 錯(cuò)誤。通過(guò)前測(cè)，可以看出學(xué)生對(duì)折射現(xiàn)象沒有正確的認(rèn)知基礎(chǔ)，這就需要在教師的幫助下逐步建構(gòu)起對(duì)光的折射的認(rèn)識(shí)。基于對(duì)教材的理解及對(duì)學(xué)生的前概念了解，老師在設(shè)計(jì)本課教學(xué)時(shí)將教學(xué)過(guò) 程分為三個(gè)大的環(huán)節(jié)：首先根據(jù)前測(cè)中學(xué)生的認(rèn)知沖突引入本節(jié)課教學(xué)； 進(jìn)而利 用激光筆、手電筒發(fā)出的光由空氣進(jìn)入水中、 光由水進(jìn)入到空氣中、光由空氣進(jìn) 入三棱鏡、光由三棱鏡進(jìn)入到空氣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生逐步建立起光的折射概 念；最后，展示并解釋生活中的一些折射現(xiàn)象。通過(guò)三個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生 的認(rèn)知發(fā)展軌跡從最初的模糊的、錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)逐步得到修正，建立了清晰地正確 的概念，進(jìn)而利用新概念解釋生活中的現(xiàn)象。3 .抽象研討策略學(xué)生日常概念轉(zhuǎn)化成科學(xué)概念，在某種意義上就是將學(xué)生已有的感性認(rèn)