基于概念的科學(xué)教育

1、基于概念的科學(xué)教育葉兆寧東南大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)研究中心“做中學(xué)”科學(xué)教育改革實驗項目教學(xué)中心江蘇漢博教育培訓(xùn)中心2011.9云南1什么是基于概念的科學(xué)教育？回顧小學(xué)科學(xué)課程的目標(biāo)科學(xué)探究情感、態(tài)度和價值觀科學(xué)知識科學(xué)概念2在小學(xué)科學(xué)教育中過程和結(jié)果孰輕孰重？ 認知神經(jīng)科學(xué)和學(xué)習(xí)科學(xué)對學(xué)習(xí)的研究3神經(jīng)元 Neuron細胞體 Cell Body軸突 Axon樹突 Dendrite突觸 Synapse人腦中含有數(shù)千億（1011）的神經(jīng)元,比它多10倍以上的膠質(zhì)細胞。每個神經(jīng)元又可以有數(shù)百、數(shù)千個,甚至更多的突觸（1015） 4突 觸人腦中含有數(shù)千億（1011)的神經(jīng)元，大約和銀河系的星星一樣多。每個神經(jīng)元

2、又可以有數(shù)百、數(shù)千個,甚至更多的突觸(1015)5在發(fā)育不同階段突觸連接和密度的變化出生時6歲時14歲時6大腦皮層額葉頂葉顳葉枕葉7陳述性記憶（情景和語義、有意識的回憶、靈活的表達）非陳述性記憶海馬和副海馬區(qū)動作記憶（習(xí)慣、技能、感知和動作適應(yīng)）情緒記憶（習(xí)慣性的偏好和厭惡，情緒記憶調(diào)節(jié)）新紋狀體小腦腦干和脊髓的動作輸出杏仁體下丘腦、自動和激素輸出皮層聯(lián)合區(qū)顳葉 頂葉 扣帶回 嗅覺區(qū) 前額葉工作記憶感覺記憶8在視覺皮層，聽覺皮層和前額皮層中突觸的生長摘自Neural Plasticity 2002前額皮層聽覺皮層視覺皮層初生兒4000天成人9人腦的發(fā)育突觸的形成和早期的經(jīng)驗有關(guān)年齡感知回路(視

3、覺、聽覺等)語言高級認知功能受孕出生(月) (年)10我們只使用了10%的腦嗎？左半腦語言 數(shù)學(xué) 邏輯右半腦空間能力 面部識別 美術(shù) 音樂大腦優(yōu)勢腦的可塑性？11睡眠有兩種基本的形式：慢波睡眠和快速眼動睡眠。每天要睡多少時間出生時 16小時7歲 10.5小時14歲 8.5小時21歲 7.75小時 12眼見未必為實13樹突突觸2為了持續(xù)地增強突觸，需要激活CREB蛋白1較強的或是重復(fù)的刺激瞬時強化了某個突觸并以某種方式通知細胞核生成長期記憶假定突觸-核信號分子3細胞核內(nèi)CREB選擇性地激活基因，使它轉(zhuǎn)錄成信使RNA，并逸出細胞核軸突4 按mRNA指令產(chǎn)生突觸加強蛋白并在神經(jīng)元內(nèi)擴散 5 當(dāng)時已經(jīng)

4、被強化或敏感化的突觸會接受這種加強蛋白加強突觸蛋白CREB核編譯自 Scientific American Feb. 2005 14參考文獻：Laura-Ann Petitto & Kevin Dunbar，New findings from Educational Neuroscience on Bilingual Brains, Scientific Brains, and the Educated Mind，In press: K. Fischer & T. Katzir (Eds.), Building Usable Knowledge in Mind, Brain, & Educat

5、ion. Cambridge University Press. Conference on Building Usable Knowledge in Mind, Brain, & EducationHarvard Graduate School of EducationOctober 6-8, 2004 即使在概念的改變發(fā)生的時候，學(xué)生仍然保留了他們原來的認知和想法，只不過新的知識抑制了他們原來的認知。 Dunber博士提出了一種新的和不同的觀點：15腦科學(xué)的進展給教育怎樣的啟示？學(xué)習(xí)的生物基礎(chǔ)是神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性學(xué)習(xí)是我們所有察覺到的和處理過的信息的整合，這種發(fā)生在體內(nèi)的整合過程中引起了腦結(jié)

6、構(gòu)(突觸連接、神經(jīng)元數(shù)目、功能區(qū)、神經(jīng)遞質(zhì)等）的變化。 從根本上說，學(xué)習(xí)就是連接狀態(tài)的變化，或是增加了突觸連接處的電位，或是強化或剪除突觸之間的連接。因而，一個成功的教學(xué)通過改變連接狀況，影響著腦的結(jié)構(gòu)。16腦從出生前到20歲左右是主要的建構(gòu)期；這個建構(gòu)過程是先天基因和后天經(jīng)驗相互作用的結(jié)果；建構(gòu)過程是逐漸和連續(xù)進行的；在此過程中會出現(xiàn)一些功能的敏感期：教育要考慮到學(xué)生的差別和學(xué)生的學(xué)習(xí)歷程環(huán)境基因身體行為腦家庭、學(xué)校、同伴、社區(qū)、文化17學(xué)習(xí)是一個逐漸積累的建構(gòu)過程認知神經(jīng)科學(xué)告訴我們：在學(xué)習(xí)過程中，對問題的理解是構(gòu)筑在學(xué)習(xí)者原有的理解和經(jīng)驗之上的。教育學(xué)家、認知科學(xué)家、心理學(xué)家、認知神經(jīng)科

7、學(xué)家一直致力于探索人是如何學(xué)習(xí)的需要從小學(xué)習(xí)正確的科學(xué)概念18皮亞杰（Jean Piaget）認為兒童生而具有某種認知結(jié)構(gòu)，他們在兒童發(fā)展的過程中依次出現(xiàn)，這些認知能力的出現(xiàn)和環(huán)境刺激的關(guān)系不大，在預(yù)訂的時間以前不會出現(xiàn)相反地，我主張正規(guī)教育如果系統(tǒng)地運用兒童自發(fā)的思維發(fā)展過程會比現(xiàn)在的方法取得多得多的成績 皮亞杰Comments on Vygotskys critical remarks, by Jean Piaget191.課程設(shè)計：兒童有效地學(xué)習(xí)要通過一定社會環(huán)境下的互動來實現(xiàn),在課程設(shè)計中要強調(diào)學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)任務(wù)之間的互動.2.學(xué)習(xí)指導(dǎo)：在成人適當(dāng)?shù)貛椭?兒童常?？梢酝瓿伤氉詿o法完成

8、的任務(wù),所以要經(jīng)常根據(jù)兒童的水平提供靈活的“腳手架”來幫助兒童,“腳手架”并不僅僅是為了產(chǎn)生直接的效果，更是為了慢慢地培養(yǎng)兒童未來獨立解決問題的能力。3.評價：評價要考慮“最鄰近發(fā)展區(qū)”的概念，即考慮兒童實際具有的發(fā)展水平和在幫助下可能獲得的發(fā)展水平。兩個兒童可能具有同樣的發(fā)展水平，但在同樣的幫助下，可能解決的問題水平不一樣，評價時應(yīng)考慮這個因素。Vygotsky是前蘇聯(lián)的一位教育心理學(xué)家,他提出社會建構(gòu)理論20科學(xué)家對學(xué)習(xí)的解讀人是如何學(xué)習(xí)的，2000年劍橋?qū)W習(xí)科學(xué)手冊，2009年21人是如何學(xué)習(xí)的腦、心智、經(jīng)驗和學(xué)校在過去的三十到四十年間對心智的研究產(chǎn)生了革命性的變化，這對教育有重要的意義

9、。正如我們所展示的：一種新的學(xué)習(xí)理論正在進入我們的視野，它會導(dǎo)致新的課程設(shè)計方法、教學(xué)方法和評測方法，這些方法與現(xiàn)在我們在學(xué)校里通常熟悉的方法有很大的不同。（2000）美國國家科學(xué)理事會22學(xué)習(xí)科學(xué)對學(xué)習(xí)的共識更深刻理解概念的重要性注重教、也注重學(xué)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境建立在學(xué)習(xí)者已有知識上的重要性反思的重要性23學(xué)習(xí)科學(xué)對學(xué)習(xí)的共識更深刻理解概念的重要性 僅僅學(xué)到陳述性知識和程序性知識，卻不一定能勝任工作。只有學(xué)習(xí)者知道何種情形運用何種知識，并能在新的情況中對原有知識做出恰當(dāng)修正，陳述性知識和程序性知識才是有用的。當(dāng)學(xué)生對概念獲得更深層次的理解時，他們就會以一種更加使用而且深刻的方式來學(xué)習(xí)知識，并將所

10、學(xué)知識遷移到真實情境中。劍橋?qū)W習(xí)科學(xué)手冊，200924專家和新手的區(qū)別專家能識別新手注意不到的信息特征和有意義的信息模式專家獲得大量的內(nèi)容知識，這些知識的組織方式反映專家對學(xué)科的理解深度專家的知識不能簡化為一些孤立的事實或命題，而應(yīng)反映應(yīng)用的情境專家能夠毫不費力地從自己的知識中靈活地提取重要內(nèi)容盡管專家諳熟自己的學(xué)科，但這不能保證他們會教導(dǎo)他人專家應(yīng)付新情境的方法靈活多樣25學(xué)習(xí)科學(xué)對兒童學(xué)習(xí)者的研究兒童學(xué)習(xí)者在很多方面區(qū)別于成人，對兒童學(xué)習(xí)者的研究顯示學(xué)習(xí)隨著時間的推移呈現(xiàn)出動態(tài)圖景。 在某些特殊領(lǐng)域，比如生物學(xué)和物理學(xué)的因果關(guān)系、數(shù)、語言等，嬰兒和幼兒具有極強的好學(xué)易學(xué)的先天素質(zhì) 兒童缺乏

11、知識和經(jīng)驗，但并不缺乏推理能力 早慧的知識可以起動學(xué)習(xí)過程，但由于有限的經(jīng)驗和邏輯思維系統(tǒng)的不完善，兒童的知識包含錯誤概念 兒童能夠通過純粹的意愿和努力學(xué)習(xí)，但當(dāng)兒童被要求學(xué)習(xí)他并不具優(yōu)勢的領(lǐng)域時則需要具備有目的的學(xué)習(xí)策略26學(xué)習(xí)科學(xué)對兒童學(xué)習(xí)者的研究兒童學(xué)習(xí)者在很多方面區(qū)別于成人，對兒童學(xué)習(xí)者的研究顯示學(xué)習(xí)隨著時間的推移呈現(xiàn)出動態(tài)圖景。兒童需要理解學(xué)習(xí)的含義，需要反思他們自己和別人的學(xué)習(xí)，元認知技能為學(xué)習(xí)提供了策略性的能力兒童是問題的解決者，又是問題的制造者兒童的好奇心和堅持性需要得到成人的支持和幫助27兒童的概念發(fā)展與轉(zhuǎn)變28活動1：陽光下的影子活動2：鏡子29要圍繞科學(xué)概念組織教學(xué)概念是

12、兒童建構(gòu)更復(fù)雜能力的基石，學(xué)生可以運用掌握的主要概念，擴大到探究其他的問題上，觸類旁通地解決學(xué)習(xí)和生活中遇到的問題。大量的關(guān)于兒童認知行為的研究表明，當(dāng)兒童達到入學(xué)年齡時，就已經(jīng)形成關(guān)于周圍世界的許多方面的概念。因為這些概念是由兒童自己獲得的，所以對于他們來說是有意義的，不容易被改變。科學(xué)課程教學(xué)時需要了解學(xué)生的前概念30什么是前概念兒童在學(xué)習(xí)某一知識概念前，對這一知識概念的內(nèi)涵已有的觀點和想法。31學(xué)生的前概念有一些正確的前概念有一些錯誤的前概念有一些對錯糾纏的前概念32視頻：蝸牛吃什么視頻：種子里面有什么學(xué)生前概念的來源來自日常現(xiàn)象的觀察歸納：鳥都會飛來自與別人交流后的認同：雞不會飛，最早

13、是鳥馴化的，所以也是鳥類來自閱讀和媒體的宣傳：鳥是人類的朋友來自課堂教學(xué)：蝙蝠會飛，像鳥，但不是鳥來自其他渠道：如實踐活動等33兒童的思維為直接經(jīng)驗的感性認識而不是理性認識所支配?！翱諝鉀]有重量，否則我們應(yīng)該會覺得肩膀沉重??！”“力量是由肌肉運動施加的”“說話的聲音只由嘴和舌頭發(fā)出”“我們聽到的聲音是唯一存在的聲音”34兒童只能想象出親身經(jīng)歷過的事物（看過、聽過、聞過、摸過等），很難想象看不見的事物；如兒童理解的物質(zhì)存在就是看得見或能感受到的事物，如“空氣中什么都沒有”“水蒸氣、力、細菌”“當(dāng)我們在水中時，就像被包裹了起來，而在空氣中卻沒有任何感覺。”35兒童對因果關(guān)系的思考更為線性一些，很難

14、同時處理太多的因素“土壤是生物，因為土壤有營養(yǎng)，里面會長出東西來”兒童認為蠶是一種植物，所以需要澆水和曬太陽兒童想象不出不屬于自己實際經(jīng)驗的需求36兒童會將同時發(fā)生的兩個事物聯(lián)系在一起，無論這之間是否有關(guān)系，如我很傷心，天下雨了。因為我傷心，所以下雨了兒童的思維和語言不能脫離具體事物?！皠游锖椭参锊煌?，動物有腿，但沒有根”37他們能把一定情境中形成的觀念遷移到其他情境“聲音碰到固體或液體時會停下來”“云碰撞的時候會下雨”“云變重或變滿了會下雨”學(xué)生對水和油混合后的分層現(xiàn)象的解釋：學(xué)生甲：油比水輕所以油浮在水的上面。學(xué)生乙：油比水重，所以油可以把水壓 住。38兒童不能牢固樹立起前后不能矛盾的觀念

15、兒童不會輕易放棄他們好不容易才形成的概念和理論“人呼吸需要空氣”“房間里的窗戶和門都關(guān)著，所以房間里沒有空氣”39兒童的思維為直接經(jīng)驗的感性認識而不是理性認識所支配。很難走出自我、超越自身來看待世界他們能把一定情境中形成的觀念遷移到其他情境兒童對因果關(guān)系的思考更為線性一些，很難同時處理太多的因素兒童不能牢固樹立起前后不能矛盾的觀念兒童對事件發(fā)生的過程和原因有非常復(fù)雜的解釋兒童不會輕易放棄他們好不容易才形成的概念和理論40了解學(xué)生前概念的教學(xué)意義1、確定教學(xué)的起點；2、因材施教、對癥下藥。41教學(xué)的一個重要任務(wù)幫助學(xué)生在前概念的基礎(chǔ)上 確認正確的概念； 豐富不夠完整的概念； 糾正錯誤的前概念；

16、建構(gòu)正確的科學(xué)概念。42如何了解學(xué)生的前概念？43了解學(xué)生前概念的課堂策略：1.畫圖2.畫網(wǎng)狀圖3. KWLH 圖4.概念圖5.為某個事件或現(xiàn)象選擇一項解釋6.進行預(yù)測（畫圖或文字）44了解學(xué)生前概念的課堂策略：7.提問8、詞匯聯(lián)想9、雙層多項選擇測試451.畫圖 讓學(xué)生畫圖畫，表達他們對某個事件的看法 舉例： 螞蟻 蚯蚓 熱的傳遞 小燈泡的亮滅 46學(xué)生所畫的螞蟻4748圖畫讓我們發(fā)現(xiàn)1、有學(xué)生能知道螞蟻的身體主要有幾部分（三部分）（頭、肚子兩部分）2、知道有觸角3、知道有腿（6條）（4條）4、不知道腿都長在哪兒49觀察之后所畫的螞蟻50學(xué)生所畫的蚯蚓看到了“環(huán)節(jié)”，但細節(jié)部分不知道需要感官

17、（眼睛、手）、工具（放大鏡）51熱的傳遞52學(xué)生對熱的傳遞的猜測53線性物體金屬棍傳熱學(xué)生能知道，因為生活經(jīng)驗面的物體金屬片學(xué)生就不清楚了54實驗觀察后修改的圖片55學(xué)生對小燈泡發(fā)亮的猜測56實驗后所畫的圖片暴露出：連接點不清楚、閉合概念不清57畫圖的好處展示學(xué)生原有的想法（上例）暴露學(xué)生的思維過程（線性、面）展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果展示學(xué)生對概念的前后對照幫助學(xué)生準(zhǔn)確表述（表達方式：語言、文字、圖畫等）582.畫網(wǎng)狀圖 學(xué)生畫一個網(wǎng)狀圖，顯示想到的與教學(xué)主題相關(guān)的所有詞匯； 畫網(wǎng)狀圖的活動可以由每個學(xué)生獨立完成，或者由學(xué)生集體討論來完成。59資料來源：北京四季青育紅幼兒園 60資料來源：北京亮甲店

18、小學(xué)61動物與植物的相同點和不同點62資料來源：南京市逸仙小學(xué) 六（4）班 垃圾的分類63KWLH 圖我們知道什么-Know、我們想知道什么-Want、我們已經(jīng)了解了什么-Learn、我們是如何了解的-How） 教師將學(xué)生帶入一些活動，然后準(zhǔn)備一個分成四個欄目的圖表K/W/L/H 學(xué)生為每一個欄目提供自己的觀點64KnowWantLearnHow對漂浮的物體有什么了解？是否所有漂浮的物體都有空氣在里面？1、一些不含空氣的東西也會漂浮2、物體的形狀對于他們漂浮的狀況十分重要用黏土和錫箔紙進行實驗演示654.概念圖 向?qū)W生講授與教學(xué)主題相關(guān)的關(guān)鍵詞，并插入連接詞，以顯示這些關(guān)鍵詞之間的關(guān)系，最好把

19、關(guān)鍵詞寫在小紙片上，每張紙上寫一個詞，以便在搭建時能夠?qū)⑵湟苿印?6資料來源：北京密云縣季莊小學(xué)67一般而言，針對這種包含很多概念的概念圖，教師需要更多更系統(tǒng)的指導(dǎo)教師在學(xué)生畫概念圖之前，讓學(xué)生先理解什么是概念圖概念圖的基本結(jié)構(gòu)畫概念圖的步驟制作一個讓人一目了然的概念圖685.為某個事件或現(xiàn)象選擇一項解釋 教師在卡片上提供一系列帶有插圖的解釋， 讓學(xué)生分組討論水與冰模塊69案例分析：這種方法在課堂上了解學(xué)生前概念的過程中經(jīng)常會用到，尤其針對一些無法提供實物的課程，例如，地球與空間科學(xué)領(lǐng)域的活動、天氣與氣候、某些生命領(lǐng)域的課程等。70進行預(yù)測（畫圖或文字）學(xué)生們用圖畫或文字說明當(dāng)某個事件的條件改

20、變時會出現(xiàn)什么情況舉例： 如果將物體移近光線，影子會變小嗎？71 資料來源：影子的故事吉姆的工場72從以上兩張記錄單中可以看出，學(xué)生對于“影子方向的變化”有一些錯誤概念，主要表現(xiàn)在：1）、影子與物體不相連；2）、影子和光源同側(cè)。73學(xué)生通過親自實驗后發(fā)現(xiàn)自己的錯誤，并能夠糾正錯誤概念，這是一種常用且非常有效的測試學(xué)生前概念的方法在使用過程中，教師首先要設(shè)計一個適合學(xué)生探究的記錄單，能夠在一張記錄單上反映出學(xué)生實驗前后的變化，對于下一步的指導(dǎo)教學(xué)非常有幫助747.提問 學(xué)生對教師提出的關(guān)鍵問題進行回答用提問的方式，了解學(xué)生的已有認識，是最常用的方法；一般教師在提問前能夠大致預(yù)測出學(xué)生的想法；根據(jù)

21、學(xué)生的回答，教師采取合適的教學(xué)手段進行教學(xué)。75視頻：水與水蒸氣8、詞匯聯(lián)想 詞匯聯(lián)想是給學(xué)生一個或幾個概念的名稱，要求學(xué)生寫下由給出的名稱聯(lián)想到的詞，然后進行分類歸納，運用統(tǒng)計技術(shù)檢查詞匯之間的連結(jié)情況，以揭示出學(xué)生的前概念。76有1對觸角有翅膀有3對足蜂群有分工會采蜜蜜蜂會跳舞77暴露：有3對足、有翅膀、有1對觸角等身體結(jié)構(gòu)會跳舞、會采蜜、蜂群、有分工等生活習(xí)性有了解系統(tǒng)、全面性不夠789、雙層多項選擇測試雙層多項選擇測試由兩部分組成，第一部分是一個包含正確答案和錯誤答案的選擇題，第二部分是針對第一部分選項提供的原因解釋，或者第二部分是一開放式的填空題，要求學(xué)生自己說明選擇該項的原因。79

22、小結(jié)上述做法可以嘗試，適合小學(xué)生實際操作中，有的策略之間交叉使用 例：畫圖提問（應(yīng)隨之有訪談） 詞匯聯(lián)想與網(wǎng)狀圖形式結(jié)合了解學(xué)生前概念并進行教學(xué)設(shè)計（不要形式）（例）80要圍繞科學(xué)概念組織教學(xué)圍繞概念組織教學(xué)的策略和方法81基于前概念的課堂策略1、預(yù)判學(xué)生的前概念2、試測學(xué)生的反應(yīng)3、針對學(xué)生的錯誤概念設(shè)計活動 針對糾正的概念準(zhǔn)備器材 針對已有的正確概念進行豐富4、在令人信服的基礎(chǔ)上建構(gòu)新的概念82學(xué)生通過證據(jù)信服新的概念錯誤概念一旦形成，很難消除；一定情境下仍然反映出錯誤的認識；只有在有力的證據(jù)下，才能真正形成新的正確的概念。83圍繞科學(xué)概念設(shè)計探究活動探究應(yīng)有結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮教學(xué)策略學(xué)生主動的

23、學(xué)習(xí)要和教師有準(zhǔn)備地指導(dǎo)相結(jié)合，和學(xué)習(xí)者之間的共同學(xué)習(xí)活動結(jié)合學(xué)習(xí)者需要在持續(xù)地、有支持和引導(dǎo)的環(huán)境下學(xué)習(xí)，以逐漸掌握一些重要的知識和模型，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的能力84有效的學(xué)習(xí)需要學(xué)習(xí)者主動地參與，這是學(xué)習(xí)者真正能改變他們的原有概念和學(xué)習(xí)新知識的前提和關(guān)鍵教師在引導(dǎo)學(xué)生主動參與中起到重要的作用 85圍繞概念組織教學(xué)研讀教材進行教學(xué)設(shè)計備課86如何研讀教材把教學(xué)看成是一個系統(tǒng)教學(xué)系統(tǒng)的要素有哪些？87教學(xué)系統(tǒng)教師/學(xué)生教學(xué)系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容/目標(biāo)/方法教學(xué)條件/媒體教學(xué)組織形式/活動如何研讀教材從教學(xué)系統(tǒng)的整體功能出發(fā)，積極進行各個要素的分析、考查，然后進行教學(xué)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo) 有哪些？學(xué)生實際狀態(tài)怎樣？（

24、概念、能力）教學(xué)重難點有哪些？采用什么教學(xué)情境？探究問題是什么？探究過程怎樣進行？88如何研讀教材讀教材內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)背景資料研究教材主要概念教材編寫思路89實例教科版四下“電”單元課題活動課題活動1、生活中的靜電現(xiàn)象體驗靜電現(xiàn)象5、導(dǎo)體和絕緣體檢測身邊的物體是否導(dǎo)電不一樣的電荷教室里電器設(shè)備的絕緣材料讓電荷流動起來6、做個小開關(guān)觀察手電筒2、點亮小燈泡小燈泡的構(gòu)造做個小開關(guān)讓小燈泡發(fā)光各種各樣的開關(guān)3、簡單電路帶燈座的電路7、不一樣的電路連接里面是怎樣連接的讓更多的燈泡亮起來比較兩種不同的電路連接4、電路出故障了什么地方出故障了做個電路檢測器90讀教材內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)？靜電點亮小燈泡簡單電

25、路電路出故障了導(dǎo)體和絕緣體開關(guān)不一樣的電路連接91“電”單元中涉及的科學(xué)概念靜電現(xiàn)象是物質(zhì)在外力作用下電荷位置發(fā)生變化所產(chǎn)生的帶電現(xiàn)象電荷有正電荷和負電荷兩種，同種電荷相互吸引，異種電荷相互排斥電荷持續(xù)的定向流動就形成了電流要使電流經(jīng)過導(dǎo)線使小燈泡發(fā)光，需要有一個完整的電路使用相同的材料，可以組成不同的電路；用不同的連接方式連接的電路具有不同的特點。92“電”單元的主要概念有的物質(zhì)容易導(dǎo)電，這樣的物質(zhì)稱為導(dǎo)體；有的物質(zhì)不容易導(dǎo)電，這樣的物質(zhì)稱為絕緣體。開關(guān)通過連接和斷開電路來控制電路中的用電器。電是異種能量來源，能產(chǎn)生光和熱。93過程與方法組裝簡單的電路在關(guān)于電的探究活動中，進行預(yù)測、觀察、描

26、述和記錄實驗的結(jié)果用簡單的電路圖表示電路的連接方式制作簡單的開關(guān)、并用它來控制電路用電路檢測器檢測電路中的故障用電路檢測器檢驗導(dǎo)體和絕緣體用電路檢測器探究接線盒里電路的連接情況94教學(xué)設(shè)計教學(xué)過程是一個動態(tài)、生成的過程關(guān)注針對學(xué)的過程的設(shè)計給學(xué)生以學(xué)習(xí)的空間有效的教學(xué)，不是一個預(yù)先設(shè)計好的教學(xué)方案就能解決的，更不能僵死的、不變的簡單執(zhí)行這個教學(xué)預(yù)設(shè)方案。95教學(xué)設(shè)計所經(jīng)歷的基本過程1.分析學(xué)生的認知水平2.觀察實驗材料的研究分析3.設(shè)計教學(xué)過程4.書寫教案5.準(zhǔn)備分組的實驗材料96分析學(xué)生的認知水平學(xué)生原有與本課內(nèi)容相關(guān)的概念水平解決本課認知的概念水平已建立的關(guān)聯(lián)概念學(xué)生已有的學(xué)科關(guān)聯(lián)知識學(xué)生

27、可能從其他渠道獲取的知識97學(xué)生對電的認識9899學(xué)生對電有哪些問題？電有多高的溫度？是所有電都會電死人嗎？電是從哪里來的？關(guān)閉電視后，用手觸摸電視，為什么會有靜電？為什么抓住一個東西觸電時手不會松開？為什么閃電可以把樹劈成兩半？為什么橡膠不導(dǎo)電？為什么電池摸上去沒有感覺，卻可以讓玩具動起來？為什么不能在電線下釣魚？ 100學(xué)生對于電路的認識 家庭用電，插座，電源，用電器等 從日常生活經(jīng)驗中很難獲得回路的概念。101設(shè)計教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)方案框架根據(jù)教材對學(xué)生所形成概念水平的不同要求確定教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重難點、教學(xué)方法選擇教學(xué)材料、教學(xué)手段設(shè)計教學(xué)過程102如何進行教學(xué)設(shè)計實例 點亮一個小燈泡的教學(xué)設(shè)計探究問題：怎樣用導(dǎo)線（一根）、電池和小燈泡，使小燈泡亮起來？103“點亮一個小燈泡”的活動后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考哪些問題？