基于认知冲突的高中地理迷思概念转变教学研究 ——以人教版必修一为例

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地理概念是地理知识的基本组成单元,地理概念学习是学生学习地理知识的基础。高中生在学习新的地理概念之前具有一定的前概念,其中错误的、不科学的前概念被称为迷思概念,会对科学地理概念的理解、掌握和应用产生干扰,需要地理教师在教学过程中重视对迷思概念的转变。然而,目前教师对学生的地理迷思概念重视程度不足,教学方法单一,学生学习地理概念的兴趣较低,容易将地理概念进行混淆或遗忘。因此,教师急需寻求能够有效转变学生地理迷思概念的教学途径,优化教学方法,帮助学生逐步构建科学的地理知识框架。基于皮亚杰的认知发展理论、奥苏贝尔的有意义学习理论、建构主义学习理论和地理教学论,将认知冲突与地理迷思概念转变教学相结合,探究高中地理迷思概念转变教学的有效途径。采用文献分析法和问卷调查法,以榆林市第十中学为例,分析高中地理迷思概念转变教学的现状和高中生地理概念学习中产生认知冲突的成因,厘清认知冲突与概念转变的逻辑关系;基于认知冲突成因,进行地理迷思概念分类,针对不同类型的地理迷思概念,结合认知冲突与概念转变的逻辑关系,提出相对应的认知冲突应用模式;选取人教版必修一地理教材,进行案例设计与实验对照研究,通过试题检测和问卷调查的方法进行教学效果测评。通过上述研究,主要得到以下结论:(1)现有的地理迷思概念转变教学手段单一,学生学习地理概念易受到地理迷思概念的负迁移。目前,地理教师实施地理迷思概念转变教学的方法以直接或间接讲解为主,学生学习地理概念的兴趣较低。学生容易产生地理迷思概念,会对习得科学地理概念产生抑制,尤其在自然地理模块中表现最明显,这主要与日常生活经验不完全科学、地理概念之间的逻辑关系易混淆、字面联想易产生偏差等原因有关。然而,教师较少关注学生的地理迷思概念,教学手段单一,无法有效引导学生将地理迷思概念转化为科学地理概念,导致学生容易混淆或遗忘部分地理概念。(2)认知冲突的形成机制主要是由于个体已有的认知结构与环境或个体认知结构内部成分不一致造成的。其中,个体不科学的已有认知结构及其内部成分即为迷思概念,是产生认知冲突的前提和基础,其成因是形成认知冲突的根本原因。因此,在地理概念学习中,学习者产生认知冲突的原因与地理迷思概念的成因一致。基于认知冲突的成因,将地理迷思概念分为三类:生活经验错误的地理迷思概念、逻辑关系混淆的地理迷思概念、字意联想偏差的地理迷思概念。(3)认知冲突的产生和评估能够促进概念转变条件的形成,解决和转化认知冲突能够实现概念转变。基于此,认知冲突在地理迷思概念转变教学中的总体应用模式为“预测认知冲突—创设认知冲突—解决认知冲突—转化认知冲突”。针对不同类型的地理迷思概念,认知冲突的具体应用模式不同。运用“预测—举实例—讨论—演示—应用”、“预测—类比—讨论—展示—应用”和“预测—反问—讨论—讲解—应用”的模式,分别对生活经验错误的地理迷思概念、逻辑关系混淆的地理迷思概念、字意联想偏差的地理迷思概念进行转变教学。(4)由于高中生在自然地理模块学习中最容易产生地理迷思概念,因此,以人教版必修一为例进行认知冲突应用的案例设计与实验测评。设计《热力环流》、《低压(气旋)、高压(反气旋)与天气》、《时区和区时》三节典型课例,运用认知冲突的具体应用模式,分别对生活经验错误的地理迷思概念、逻辑关系混淆的地理迷思概念、字意联想偏差的地理迷思概念进行转变教学。实验对照研究结果表明:①运用“预测—举实例—讨论—演示—应用”的模式,能够引发学生反思已有的生活经验,有效增强学生科学解释生活现象的能力,有利于对生活经验错误的地理迷思概念进行转变教学;②运用“预测—类比—讨论—展示—应用”的模式,能够有效帮助学生厘清地理概念之间的逻辑关系及其特征,有利于对逻辑关系混淆的地理迷思概念进行转变教学;③运用“预测—反问—讨论—讲解—应用”的模式,能够激发学生思考地理概念的字面含义与实际内涵是否一致,有利于对字意联想偏差的地理迷思概念进行转变教学;④总体而言,应用认知冲突对地理迷思概念进行转变教学,能够充分调动学生学习地理概念的兴趣,增强课堂参与度,进而发挥学生学习地理概念的主体性。
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