基于学生前概念的初中“物态变化”教学研究

发布时间：2016-06-08 22:17

1 引 论

除了探究式的教学课堂，常规课堂中很多教师也没有照顾到学生已有的认知基础，没有认识到前概念对学生学习的影响。教学过程中，学生只是被动的学习者，在学习之前对所学知识难以产生疑问和好奇，也不知道为什么要学习这些概念。学生只是为了考试而学习，体会不到学习的乐趣。如此常规的教学，学生各式各样的前概念很难暴露出来，更难以消除。学生虽然在表面上接受了科学概念，但在复杂情境下又会不自觉地使用前概念来解释问题，学生“一听就会，一做就错”的现象频频发生。还有部分教师将知识作为科学方法、科学思想的载体。认为只要教学内容知识性强，教学素材丰富，那么学生自然会领会到其中蕴含的思想和方法，在教学中侧重于结论性知识的传授和知识应用能力的训练。教学流程大致分为：先展示呈现规律，接着做例题和练习。学生获取知识的方式也主要是记忆、了解、理解和运用，这里的运用多指解题能力。这样的教与学不但不能激发学生的思维，也无法转变学生头脑中根深蒂固的错误概念，甚至会进一步加深学生困惑，使学生丧失学习欲望。为了学生的发展，教学应立足于学生基础，教师应关注学生的已有认知，关注学生头脑中的前概念。因此，在科学教学前需要我们进行相关的研究：了解学生的前概念，了解他们建构知识的过程和特点，以帮助他们优化认知结构，提高其认知能力。
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2 文献综述

2.1 前概念及其探查方法述评

学生不是空着脑袋走进科学课堂的，他们在日常生活经验中已经形成完整的或不完整的，正确或者错误的概念。这些概念是学习者学习科学概念的重要基础。国内外的专家学者对这些概念已经研究了多年，这些概念是科学概念教学的重要课程资源，期间用过很多术语代指学生的原有认知：错误概念、相异概念、迷思概念、相异框架、概念框架、原始概念、直觉概念、教学前概念、日常概念、前概念（前科学概念）等。结合文献研究对“相异构想”、“错误概念”、“儿童的科学”、“前概念（前科学概念）”四个术语的涵义作如下解释：

2.2 概念转变及其策略述评

在教学中，学生认知构架中的前概念会影响新知识的理解，错误的前概念不但会阻碍科学概念的形成，而且导致学生在学习过程中产生继发性前概念。以往的教学只关注科学概念的传授，误以为科学概念可以自动修正学生头脑中的原有概念，，在教学之后，学生往往还会用原有的概念解释问题。可见，学生的前概念并不能被科学概念代替，教学必须依靠学生的概念转化，实现前概念向科学概念的转变。研究者们从不同角度对概念转变有不用的理解，主流观点认为：概念转变是对学生已有知识的重新构建。[19]具体表现为：学生在在学习时放弃旧有的概念转移到接受另一个概念的过程，概念转化有两种方式：一是学生利用已有概念来处理新的问题，这个过程叫做同化，而当学生拥有的前概念不足以用来解决新的概念时，这时候必须要取代或是重新构建，这样根本上的概念转化叫做顺应。[20]顺应的观点比较接近于本文所指的概念转化。

3“物态变化”前概念的探查与成因分析......21

3.1 问卷的设计与结构..........21
3.2 问卷结果统计与分析.......22
3.3 学生“物态变化”前概念形成原因总结.........32
4 促进“物态变化”概念转变的教学案例..........35
4.1 概念转变教学步骤........... 35
4.2《熔化与凝固》教学案例..................36
4.3《汽化与液化》教学案例............41
4.4 教学效果反馈.............................47
5 结论与反思...................53
5.1 结论.................53
5.2 反思.....................54

4 促进“物态变化”概念转变的教学案例

4.1 概念转变教学步骤

通过研究“物态变化”已有的的各种教学案例，不难发现，目前教学设计的优点在于应用科学探究活动将整个课堂贯穿起来，增加了学生动手的机会；但同样的，我们也发现其不足之处，即教师没有充分考虑学生的前概念。对于学生已经准确掌握的知识，仍然采取按部就班的教学，这样的课堂探究活动不仅降低学生课堂学习的效率，而且也是不符合维果斯基“最近发展区”的教学理论。这也是很多教师容易进入的一个误区——“伪”探究[37]，这样的“伪”探究无法调动学生的学习内驱力，也就无法激发学生对学习的兴趣。基于以上分析，只有教师根据学生的前概念，才能设计出激发学生科学思维的课堂教学活动。

4.2《熔化与凝固》教学案例

本节课内容丰富且知识点较多，学生学习有一定难度。通过前概念探查，发现学生在对本内容存在的前概念多属类似概念、不完整类似概念、条件缺失概念，晶体与非晶体则是空壳概念。学生对熔化的特点并不熟悉，要通过本节课的学习建立熔点、凝固点、晶体、非晶体的概念。教材是通过观察海波和松香的熔化，进行学习。学生对熔化前概念建立在冰熔化现象之上，学生对这两种物质并不熟悉，不利于学生学习，故改进实验，将松香改换为石蜡，还增添了冰和植物油。为学生提供了更多实例，方便学生观察、总结规律。本节课实验难度大，要求学生在实验时观察物质状态、记录温度，在开始熔化后不停搅拌，还要根据数据记录画出图像，而且海波熔化过程中温度保持不变的时间非常短，实验效果不明显。学生在学习过程中要用到观察、比较、分类、测量、实验、画图等多种科学方法，这需要学生具备一定的实验能力。这对于七年级学生有一定的难度。根据本节课的内容特点和学生实际情况，选择合作学习策略为主、演示实验为辅的教学方法。

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5 结论与反思

5.1 结论

笔者针对浙教版初中科学教材中《熔化和凝固》、《汽化和液化》这两节内容，进行基于学生前概念的概念转化教学实践研究。在教学中应用以实验探究策略和合作学习策略为主，其他策略为辅的教学设计。通过实验班与对照班教学效果的对比，发现实验班学生对概念的掌握程度要高于使用常规教法的对照班，证实笔者设计的教学可以有效促进学生概念转化。通过对概念转变教学实践研究，得到了以下结论和启示：（1）学生前概念对概念教学有重要影响本研究的结果表明，学生头脑中的前概念的真实存在的，对教学的影响也是不可忽视的。学生认知构架中的前概念会影响新知识的理解，错误的前概念不但会阻碍科学概念的形成，而且导致学生在学习过程中产生继发性前概念。传统教学注重知识的传授，教学实践结果说明，对照班进行传统教学之后，学生往往还会用原有的概念解释问题，可见，学生的前概念没有通过教学被科学概念代替。教学必须依靠学生的概念转化，实现前概念向科学概念的转变。

5.2 反思

本次研究是笔者初次尝试，由于理论水平有限、教学经验也欠缺，在问卷设计和教学的具体实施方面都存在不妥当之处，本研究有很多有待完善之处：（1）本问卷是通过访谈以及结合文献、多位教学一线教师意见编制而成的。由于笔者对学生的了解有限，加之国内对于“物态变化”前概念研究较少，所以问卷所涉及的内容不够全面，前概念探查过程也存在不科学、不合理的地方，需要进一步完善。（2）虽然在教学设计和教学过程中已经充分注意和利用了学生的前概念，但是对于概念转化策略的选取可能存在不当之处。（3）本研究是笔者在实习学校借班上课完成的，教学受限于考试要求，在一些方面还是注重了知识的掌握和应用，降低了对“概念转化”的关注。教与学是一个极其复杂的多维化过程，概念转化也是一个长期发展的动态过程，需要通过不断实践来修正。研究中不够科学、不够深入的地方，将会在今后的研究中不断完善。

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参考文献（略）

本文编号：54962