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小学科学概念的教与学

发布者:彭勇     发布时间:2017-05-11 浏览数( 0) 【举报】

学生科学概念的发展过程要遵循概念发展的顺序(熟悉事物→小观念→大观念→更大的观念→理论和原理系统)和学生科学概念发展的实际水平,一步一步的发展。学生科学概念的建立必须与探究活动密切结合。

就如何在科学教学中帮助学生建构科学概念,本课题试从以下几方面进行探索与实践。

(一)前概念——“科学概念”生长之基点

学生在真正学习新的科学概念之前,已经有了对一些概念的朴素的理解,而不是空着脑袋的,这种理解可以称为初始想法,或称之为前科学概念、错误概念等,它包含原有的经验和假设,但往往与概念的科学含义不一致。前概念是学生建构科学概念的基点。在某种程度上,科学课的学习可视作改变学生初始想法的过程,不断修正和完善概念的过程,即概念变化的过程。教学要根据学生的经验一步一步地拓展他们的观念,而不要跑到他们经验的前面。

1、丰富新内涵,完善不完整的前概念。

科学概念是科学知识的基本单位,是思维的基本形式,科学概念的形成过程是分析、比较、抽象、概括、判断、推理等思维加工的过程,它的产生建立在它的前概念基础之上。在奥苏贝尔看来,学习的心理机制是同化,即学习者新旧知识之间相互作用产生联系,原有认知结构中的知识吸收并固定新知识的过程。

在知识建构过程中,学习者已经知道的东西(不论正确的还是错误的)极为重要。因为有效的学习“只能由个体学习者基于自己的经验背景而建构起来……意义是学习者通过新旧知识经验间反复的、双向的相互作用过程而建构成的”。

这一理论给我们的启示之一就是科学课上帮助学生建立的概念,要和学生原有的真实想法相互作用建立起联系,教师只有把学习者带到学习任务中的已有知识和观念作为新教学的起点,才能促进学生的学习。所以教师只要把握住学生的前概念,就能更好的提高教学效果。

2、提供新证据,更正错误的前概念。

小学生的思维是由具体形象思维逐步向抽象逻辑思维过渡的。因此,教学中应充分了解学生的实际情况,通过具体科学实验消除错误的概念。但有时改变学生错误的前概念却是一件非常困难的事,有的前概念非常顽固,需要经过较长的时间才能得到转变。

美国学者纳斯伯姆和诺威克曾提出过“矛盾事件”的方法,很值得我们参考,具体的做法是:①通过一定的方法暴露学生的前概念。②使学生明确意识到他们和别的学生想法不同。③让学生尝试解释一个矛盾事件,引起概念冲突。④鼓励和引导进行认知调整,建立与科学概念相一致的新的概念模型。

抓住小学生的思维特点,充分利用科学实验,使学生获得必要的感性认识,积极消除学生错误的前概念,对科学概念的渗透将是很重要的。

(二)、自主探究——“科学概念”构建之载体

科学概念须在科学探究活动中形成。张红霞在《科学究竟是什么》一书中指出:“科学学习与其他学科的学习不一样,它以直接经验为基础,而像学习字词那样死记硬背、像学数学那样以逻辑推理为主、像学习艺术那样强调夸张的想象力,都是极大的错误。”正因为科学的学习是以直接经验为基础,我们的科学学习需要科学探究,而且探究式学习符合小学心理发展的特点。在科学探究中所形成科学概念是我们所追求的。

1、设计活动版块,为概念建构提供支架

活动是建构科学概念的载体,在科学学习过程中学生的概念不断地得到修正、得到发展,而这一切都是在一个个活动中实现的。要帮助学生在探究活动中建构科学概念,就要赋予活动以概念内涵。若是我们把科学知识当成是片渔网,那么一个个结组成的目就是一个个科学概念。科学的学习是要学生利用实验或搜证的方法来发现、证实或推论这一个个概念的存在。正因为如此要帮助学生在探究活动中建构科学概念,就要设计有梯度的活动,并且赋予活动以科学概念的内涵,把目标定位从事实、主题提升到具体概念。

2、充分自主探究,为概念建构提供保证

概念的构建来自于学生对事物的体验与感悟,学生只有在探究活动中充分运用感官参与了,实践了才会对科学概念有深刻的感悟和体验。科学探究是“做中学”,它不同于演绎,它不同于传统的“读书”和“听讲”的学习方式,在课堂教学中,学生经历一个个科学探究的经历,在经历的获得中激发思维,建构科学概念。实践证明,只有学生在科学的认识下,借助完整的科学探究过程,通过亲身的探究和实践,科学知识在其心中才能真正获得新生,才能获得“深层理解”并形成科学概念。

(1)提供感性材料,获得感性认识

提供感性材料,使抽象的概念具体化。概念是抽象的,概念的获得有赖于对事物的感性认识。原苏联心理学家鲁宾斯坦说:“任何思维,不论它是多么抽象多么理论的,都是从分析经验材料开始,而不可能从任何其他东西开始的。”这里说的经验材料,主要是指感性材料。在生物学教学中,感性材料主要有演示、实验、各种直观素材、教具(模型、标本)的图像观察和联系实际(学生原有的知识和生活经验、生产实践等)以及教师的生动讲解。

探究性学习运用于科学的概念教学,感性材料的提供可使学生从已有的基本概念出发,这样可以帮助学生在巩固旧知识的同时同化形成新概念。

(2)、积累感性认识,初建科学概念

科学教学中一般可以通过探究性实验积累感性认识,实现认知顺应。感性认识是进行思维加工以形成科学概念的基本材料,是激发学生学习动机和兴趣的有效武器。感性认识不足,是学习科学概念的主要障碍。因此,要使学生更好地掌握科学概念,必须创造一个适应教学要求,借以引导启发学生挖掘问题、思考问题、探索事物的共同特征和本质属性的学习环境,使学生获得必要的、充分的感性认识。

实验是获得感性认识的重要途径。运用实验来展示有关的科学现象的过程,可以使学生获得更典型、更生动、更深刻、更能反映事物的本质属性和共同特征的感性认识。

(三)、思维推进—— “科学概念”建构之关键

面对活动中获取的信息,积极引导学生进行研讨综合,科学处理各种信息,分析与论证、评估、交流与合作阶段则是为学生进一步建构科学概念和认识新概念的合理性创造了条件。在这个阶段,学生已经初步意识到了科学概念的优越性,但他们可能还会试图用以前的认识来解释新的现象。这时的反思、评估和交流会促使学生加深对科学概念的理解和认同,并对前概念作出调整和改造,从而实现概念的重新建构。再让学生尝试用科学概念去解决前概念不能解决的问题,他们对科学概念的有效性就会有更深刻地体会和认识。

1、组织有效研讨,确保科学概念的形成

研讨,它作为探究活动的一个重要组成部分,通过讨论、交流和个人发言,让学生把集体在探究活动中获得的认识和结论用语言表达出来,它能真正地起到启迪思维、训练能力、形成结论、提升概念的作用。兰本达教授的“探究——研讨教学法”和维果茨基的思维理论就曾经对学生研讨活动展开的必要性作出了很严密的阐述。作为教师,不妨在引导学生探究中积极组织学生研讨,从而帮助学生形成科学的结论和建立科学的概念。

要使学生能在组织研讨中形成概念,教师就必须在对学生的组织和引导中注意考虑学生的思维水平和学生的语言表达能力,注意在学生研讨时指导学生准确地描述、指导学生清晰的解说、指导学生激烈地辩论,使研讨真正达到事半功倍的效果。

2、联系实际运用,检查科学概念的正确性

练习射击,练习者知道其偏离靶心的距离,较之其不知道偏离靶心有多少距离,其成绩会有较大幅度的提高,这就是反馈的作用。及时的反馈有利于学生对自己的探究境况进行监控,及时调整探究的方向、进度等,从而提高了学生元认知水平。

设置具体的问题情境,运用已形成的科学概念解决问题,是学习科学概念的目的,也是检验学生对科学概念掌握的情况,更是加深学生对科学概念的理解,深化科学概念的重要环节。因为,只有通过运用,才能暴露学生对科学概念理解上的缺陷,以便进一步地深化学生对科学概念的理解

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