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摘 要:种群、生物群落、生态系统是初中科学教学的重难点概念。通过对该内容的两节复习课的对比研究,总结归纳了“利用实例叙述,暴露迷思概念;形成认知冲突,激发学习欲望;解决认知冲突,建构科学概念;加强概念辨析,突出概念本质;建构多元模型,促进概念理解”的概念转变策略,以化解这一复习难点。
关键词:初中科学;迷思概念;概念转变;复习策略
迷思概念(misconceptions)是指和现在的学科概念不同的概念。 教学中把头脑中存在的与科学概念不一致的认识叫作“迷思概念”。对于儿童来说,学习的最佳方法是在建构基于原有基础知识的环境中学习,如果教学没有包含学生的已有知识,那么学生学到的知识仅够其通过考试,而在课堂之外,持有的依然是迷思概念[1]。
种群、生物群落、生态系统是三个相互密切关联而又有本质区别的重要概念。由于受迷思概念的干扰,同时它们也是初中科学复习教学中的疑难概念,为此,笔者开展了《种群、群落、生态系统》的专题复习研讨:由区内的同一位教师上了两节同课异构的复习课,第一节是常态课,第二节是基于第一节常态课的教学诊断而改进的研讨课,试图通过对这两节课的对比研究,寻找迷思概念转变的复习策略,以化解这一教学难点。
一、两节复习课的教学案例
(一)第一节课:常态课
本节课主要的复习过程如下。
在教师引导下,学生指出了这三个概念的关键词分别是:同种生物、所有的生物、所有生物及其无机环境。并用图2所示的概念图表示这三个概念间的联系。
这也许是学生通过阅读复习用书而得到的答案,教师相当满意。
紧接着教师布置学生做了这样的一道课堂检测题: 温州江心屿是国家4A级旅游风景区,岛上有榕树、樟树、蕨类植物、水生植物及其他多种生物。江心屿上所有生物构成( )
A.种群 B.群落 C.生态系统 D.植被
检测的结果出人意料,答题情况如表1。
由于本活动要求、鼓励学生用不同的概念图来表示,开阔了学生的思维,学生画出了各种各样的概念图,归纳起来大致有如图3所示四种。
在学生结合概念图辨析各个概念间的异同之后,教师再引导学生比较各概念图的优劣,于是学生纷纷各抒己见。有的说“第一种和第二种简洁明了”;有的说“第三种美观但不够明了”;也有的说“第四种概念图直观,内涵丰富,如图中不同颜色还表示了不同的概念”。
改进后的复习效果如何?我们还是用第一节课那道选择题进行测评(第一节课和第二节课上课班级的学生该学科成绩极其接近),答题情况如表2所示。
二、两节复习课的对比反思
显然,第二节课关于这几个概念的复习效果明显优于第一节课,这说明第二节课的教学改进是有效的!从改变的教学过程看,第二节课教师至少运用了如下的五个方面策略。 (一)利用实例叙述 暴露迷思概念
学生的头脑不应该被看成是一个“空的容器”或一块“白板”。恰恰相反,学生是带着各种关于自然事物或现象的朴素见解,甚至是某些相当确定的看法和见解在学校中进行科学学习的[3]98,因此建构科学概念必须与学生的生活经验相联系,并赋予其一定的意义。第二节课的活动1,不再如第一节课的活动1那样去诱导学生“读”和“背”概念,而是要求学生用实例来叙述对概念的理解,这样更有助于学生经验世界和认知世界的相互作用,有利于暴露学生的迷思概念,有利于学生对迷思概念的转变。
(二)形成认知冲突 激发学习欲望
根据皮亚杰的理论,两个认知实体之间的认知冲突或差异关系将会导致认知的发展,学习者可以凭着自己既有的能力解决问题,直到外来信息与现有观点发生冲突为止[3]220。第二节课中的活动1容易引发学生形成认知冲突,如“鱼缸中所有的鱼构成种群”“鱼缸中所有的鱼不是种群,而是群落”“鱼缸中的鱼和植物构成群落”等等。一旦学生产生了认知冲突,认识到自己的认知系统是有瑕疵的,学生就会产生强烈的建构科学概念的欲望。
(三)解决认知冲突 建构科学概念
解决认知冲突的教学策略会影响已有知识、引进新理论、引进反例等。在第二节课的活动1中,当学生形成认知冲突后,教师抓住这一契机让学生展开讨论,并引导学生理解:①种群概念中“同种生物”的同种是指分类学上的“种”;②群落必须是指某区域中的所有生物。这样的一次基于认知冲突的辩论旨在通过削弱学生迷思概念的根基,帮助学生建构所需要的知识背景等方法来影响学生的已有认知,使学生明白“鱼缸中所有的鱼既不是种群,也不是群落”“鱼缸中的鱼和植物也不能构成群落”的道理。
(四)加强概念辨析 突出概念本质
迷思概念对科学概念的建构之所以会产生干扰,原因之一是它和科学概念之间存在着某些关联性和相似性。为此,第二节复习课的活动2则要求学生用不同的概念图来表示种群、群落、生态系统三者间的关系,并说明理由。其旨在引导学生充分运用比较方法进行同中比异、异中比同。通过比较,摒弃概念中的非本质特征和非本质的影响因素,对概念的本质特征和本质的影响因素获得正确的认识。
(五)建构多元模型 促进概念理解
模型既是探测学生认知程度的手段之一,也是理解科学概念不可缺少的重要载体。在第二节课活动2中学生提供了四种概念图,这种多元的可视化模型,有利于学生从不同层次、不同角度,利用不同感官刺激建立正确的知识系统和认知结构,促进了学生对概念的理解。
参考文献:
[1]R.基思·索耶.剑桥学习科学手册[M].徐晓东,译.北京:教育科学出版社,2010:56.
[2]郑青岳.郑青岳科学教育讲演录[M].杭州:浙江教育出版社,2015.
[3]蔡铁权,姜旭英,胡玫.概念转变的科学教学[M].北京:教育科学出版社,2009.
关键词:初中科学;迷思概念;概念转变;复习策略
迷思概念(misconceptions)是指和现在的学科概念不同的概念。 教学中把头脑中存在的与科学概念不一致的认识叫作“迷思概念”。对于儿童来说,学习的最佳方法是在建构基于原有基础知识的环境中学习,如果教学没有包含学生的已有知识,那么学生学到的知识仅够其通过考试,而在课堂之外,持有的依然是迷思概念[1]。
种群、生物群落、生态系统是三个相互密切关联而又有本质区别的重要概念。由于受迷思概念的干扰,同时它们也是初中科学复习教学中的疑难概念,为此,笔者开展了《种群、群落、生态系统》的专题复习研讨:由区内的同一位教师上了两节同课异构的复习课,第一节是常态课,第二节是基于第一节常态课的教学诊断而改进的研讨课,试图通过对这两节课的对比研究,寻找迷思概念转变的复习策略,以化解这一教学难点。
一、两节复习课的教学案例
(一)第一节课:常态课
本节课主要的复习过程如下。
在教师引导下,学生指出了这三个概念的关键词分别是:同种生物、所有的生物、所有生物及其无机环境。并用图2所示的概念图表示这三个概念间的联系。
这也许是学生通过阅读复习用书而得到的答案,教师相当满意。
紧接着教师布置学生做了这样的一道课堂检测题: 温州江心屿是国家4A级旅游风景区,岛上有榕树、樟树、蕨类植物、水生植物及其他多种生物。江心屿上所有生物构成( )
A.种群 B.群落 C.生态系统 D.植被
检测的结果出人意料,答题情况如表1。
由于本活动要求、鼓励学生用不同的概念图来表示,开阔了学生的思维,学生画出了各种各样的概念图,归纳起来大致有如图3所示四种。
在学生结合概念图辨析各个概念间的异同之后,教师再引导学生比较各概念图的优劣,于是学生纷纷各抒己见。有的说“第一种和第二种简洁明了”;有的说“第三种美观但不够明了”;也有的说“第四种概念图直观,内涵丰富,如图中不同颜色还表示了不同的概念”。
改进后的复习效果如何?我们还是用第一节课那道选择题进行测评(第一节课和第二节课上课班级的学生该学科成绩极其接近),答题情况如表2所示。
二、两节复习课的对比反思
显然,第二节课关于这几个概念的复习效果明显优于第一节课,这说明第二节课的教学改进是有效的!从改变的教学过程看,第二节课教师至少运用了如下的五个方面策略。 (一)利用实例叙述 暴露迷思概念
学生的头脑不应该被看成是一个“空的容器”或一块“白板”。恰恰相反,学生是带着各种关于自然事物或现象的朴素见解,甚至是某些相当确定的看法和见解在学校中进行科学学习的[3]98,因此建构科学概念必须与学生的生活经验相联系,并赋予其一定的意义。第二节课的活动1,不再如第一节课的活动1那样去诱导学生“读”和“背”概念,而是要求学生用实例来叙述对概念的理解,这样更有助于学生经验世界和认知世界的相互作用,有利于暴露学生的迷思概念,有利于学生对迷思概念的转变。
(二)形成认知冲突 激发学习欲望
根据皮亚杰的理论,两个认知实体之间的认知冲突或差异关系将会导致认知的发展,学习者可以凭着自己既有的能力解决问题,直到外来信息与现有观点发生冲突为止[3]220。第二节课中的活动1容易引发学生形成认知冲突,如“鱼缸中所有的鱼构成种群”“鱼缸中所有的鱼不是种群,而是群落”“鱼缸中的鱼和植物构成群落”等等。一旦学生产生了认知冲突,认识到自己的认知系统是有瑕疵的,学生就会产生强烈的建构科学概念的欲望。
(三)解决认知冲突 建构科学概念
解决认知冲突的教学策略会影响已有知识、引进新理论、引进反例等。在第二节课的活动1中,当学生形成认知冲突后,教师抓住这一契机让学生展开讨论,并引导学生理解:①种群概念中“同种生物”的同种是指分类学上的“种”;②群落必须是指某区域中的所有生物。这样的一次基于认知冲突的辩论旨在通过削弱学生迷思概念的根基,帮助学生建构所需要的知识背景等方法来影响学生的已有认知,使学生明白“鱼缸中所有的鱼既不是种群,也不是群落”“鱼缸中的鱼和植物也不能构成群落”的道理。
(四)加强概念辨析 突出概念本质
迷思概念对科学概念的建构之所以会产生干扰,原因之一是它和科学概念之间存在着某些关联性和相似性。为此,第二节复习课的活动2则要求学生用不同的概念图来表示种群、群落、生态系统三者间的关系,并说明理由。其旨在引导学生充分运用比较方法进行同中比异、异中比同。通过比较,摒弃概念中的非本质特征和非本质的影响因素,对概念的本质特征和本质的影响因素获得正确的认识。
(五)建构多元模型 促进概念理解
模型既是探测学生认知程度的手段之一,也是理解科学概念不可缺少的重要载体。在第二节课活动2中学生提供了四种概念图,这种多元的可视化模型,有利于学生从不同层次、不同角度,利用不同感官刺激建立正确的知识系统和认知结构,促进了学生对概念的理解。
参考文献:
[1]R.基思·索耶.剑桥学习科学手册[M].徐晓东,译.北京:教育科学出版社,2010:56.
[2]郑青岳.郑青岳科学教育讲演录[M].杭州:浙江教育出版社,2015.
[3]蔡铁权,姜旭英,胡玫.概念转变的科学教学[M].北京:教育科学出版社,2009.