兒童科學(xué)概念的發(fā)展與教學(xué)-梁宗保-2

1、兒童科學(xué)概念的發(fā)展與教學(xué)梁宗保 博士東南大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)研究中心兒童發(fā)展與學(xué)習(xí)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主要內(nèi)容 什么概念與科學(xué)概念 兒童科學(xué)概念的演變和發(fā)展 兒童科學(xué)概念獲得的方式 如何根據(jù)兒童的前科學(xué)概念來(lái)教學(xué)先從概念說(shuō)起什么是概念？概念的形成屬于認(rèn)識(shí)論的范疇，主要研究人類如何認(rèn)識(shí)和解釋世界概念：人腦對(duì)客觀事物的本質(zhì)特征的認(rèn)識(shí)，或者代表了一類享有共同特征的人、物體、事件或觀念的符號(hào)，如花、鳥、樹木、人民等都是概念，概念，一般用詞來(lái)標(biāo)示的，詞是概念的物質(zhì)外衣 內(nèi)涵：概念的質(zhì)，所反映事物的本質(zhì)特征（如哺乳動(dòng)物內(nèi)涵是胎生與哺乳） 外延：概念的量，即概念的范圍（如哺乳動(dòng)物包括貓、大象、老鼠、虎、鯨等）什么是

2、概念？ 兒童頭腦中的概念不同于成人，它是一種簡(jiǎn)單層次上的抽象概括，兒童只知道某些東西屬于某一類別，某些東西不屬于某一類別，但達(dá)不到對(duì)某一概念例證中共同屬性進(jìn)行準(zhǔn)確揭示的水平 兒童的概念是一種簡(jiǎn)單的概括，是對(duì)事物共同特征的低層次概括，可能是知覺層次上的，也可能是動(dòng)作層次上的，也可能是符號(hào)層次上的概念的特點(diǎn) 概念具有概括性 概念是對(duì)事物本質(zhì)屬性的反映，只要符合某一本質(zhì)屬性的事物或現(xiàn)象都在該概念的范疇內(nèi)。概念的特點(diǎn) 概念具有等級(jí)和層次性 概念具有不同程度的抽象水平和概括的范圍，從而形成了概念的等級(jí)。動(dòng)物脊椎動(dòng)物魚鯉魚黃魚中華鱘爬行動(dòng)物兩棲類動(dòng)物無(wú)脊椎動(dòng)物昆蟲甲蟲蜘蛛毛毛蟲軟體動(dòng)物概念的分類 按所包含

3、屬性的抽象和概括程度 具體概念：事物指認(rèn)屬性、感知屬性形成的概念 抽象概念：事物內(nèi)在、本質(zhì)屬性形成的概念 科學(xué)概念都是指抽象概念再說(shuō)什么是科學(xué)概念什么是科學(xué)概念？ 科學(xué)概念：指自然科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)經(jīng)過檢驗(yàn)或驗(yàn)證，能夠解釋和預(yù)測(cè)客觀事物或現(xiàn)象的本質(zhì)屬性或規(guī)律的描述 并非所有的概念都是科學(xué)概念，科學(xué)概念是必須經(jīng)過檢驗(yàn)和驗(yàn)證，能反映事物或現(xiàn)象的本質(zhì)屬性和規(guī)律。例如，“光”是一種概念，但并非完全是科學(xué)概念，如淚光、光芒就不是嚴(yán)格意義上的科學(xué)概念，而“光沿直線傳播”是一個(gè)科學(xué)概念科學(xué)概念的復(fù)雜性 人類生活在一個(gè)紛繁復(fù)雜的世界中，我們?cè)谡J(rèn)識(shí)世界的過程中，通過類比、推理和抽象形成了各種科學(xué)概念 科學(xué)概念能夠?qū)ψ匀?/p>

4、界一定范圍內(nèi)的有關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行解釋和預(yù)測(cè)，用于解釋的概念可以有不同的大小，較小的概念解釋和預(yù)測(cè)的范圍相對(duì)較小，較小的概念可以歸入一個(gè)更大、更廣泛的概念從前科學(xué)概念到科學(xué)概念兒童的前科學(xué)概念 兒童在與周圍世界相互作用的過程中形成了各種概念，但這種概念并非都是嚴(yán)格意義上的科學(xué)概念。目前比較常見的稱謂有： 日常概念、樸素概念、錯(cuò)誤概念、相異概念、前科學(xué)概念、科學(xué)前概念 自發(fā)概念、非自發(fā)概念、錯(cuò)誤觀念、前教學(xué)概念、原始概念 目前，把這些概念統(tǒng)稱為“前科學(xué)概念”或“科學(xué)前概念”兒童的前科學(xué)概念 前科學(xué)概念的術(shù)語(yǔ)很多，目前可以分為： 以科學(xué)知識(shí)為依據(jù)的術(shù)語(yǔ) 評(píng)價(jià)兒童擁有的知識(shí)與標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)是一致的還是背離的，以學(xué)

5、生的回答和當(dāng)前科學(xué)的認(rèn)識(shí)的一致性為基礎(chǔ)。如錯(cuò)誤概念（迷思概念）、前科學(xué)概念、前教學(xué)概念等 以自我描述為依據(jù)的術(shù)語(yǔ) 兒童自己對(duì)自然物質(zhì)和事物的理解，研究者探索、研究和分析學(xué)生個(gè)體的解釋，揭示普遍特征。如相異概念、自發(fā)推理、直覺概念、原始概念、樸素觀念等兒童的前科學(xué)概念 自發(fā)概念 兒童自主生成的概念 非自發(fā)概念 兒童在社會(huì)化過程中習(xí)得的概念兒童的前科學(xué)概念日常概念：指兒童在現(xiàn)實(shí)生活中通過長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累與辨別式學(xué)習(xí)而獲得的一些感性印象，積累的一些缺乏概括性和科學(xué)性的經(jīng)驗(yàn)，是一些與科學(xué)知識(shí)相悖 或不盡一致的觀念和規(guī)則一般是兒童基于特殊的、具體的事例而形成的概念，其所構(gòu)成的體系并不是一個(gè)具有內(nèi)聚性，或者

6、本質(zhì)性的概念體系科學(xué)概念：兒童在學(xué)校里學(xué)習(xí)到的概念，在教學(xué)過程中，通過解釋概念的內(nèi)涵而形成的概念，這里的“科學(xué)”實(shí)際上是正確的意思兒童的前科學(xué)概念 錯(cuò)誤概念 對(duì)事物含糊的、不完善的或者是錯(cuò)誤的理解 兒童擁有的與通常從科學(xué)家那里獲得的概念不同的觀念 相異概念 兒童對(duì)一系列可理解的自然現(xiàn)象和物體建構(gòu)了基于經(jīng)驗(yàn)的解釋，這種建構(gòu)有其一定的合理性和理由 錯(cuò)誤概念是和科學(xué)概念明顯沖突的想法，因而是錯(cuò)誤的；相異概念是和科學(xué)概念既不明顯沖突，又不明顯一致的想法，但有其自己涵義，因此不一定是錯(cuò)誤的兒童的前科學(xué)概念樸素概念 是指兒童對(duì)某一組信息、事物、現(xiàn)象等的日常理解。例如，兒童對(duì)物理現(xiàn)象所持有的觀念就是樸素物理

7、理論。目前研究發(fā)現(xiàn)兒童擁有樸素物理理論、樸素心理理論和樸素生物理論前科學(xué)概念 指在其成長(zhǎng)過程中形成的對(duì)周圍事物初步的看法和認(rèn)識(shí)。“前科學(xué)概念”與“錯(cuò)誤概念”相比，否定的意味要少。兒童擁有的前科學(xué)概念 最終會(huì)把兒童引導(dǎo)到當(dāng)前的科學(xué)概念上來(lái)兒童的前科學(xué)概念 當(dāng)前使用比較廣泛，比較有代表性前科學(xué)概念是： 錯(cuò)誤概念 相異概念 樸素概念 前科學(xué)概念兒童前科學(xué)概念產(chǎn)生的原因日常生活經(jīng)驗(yàn)的影響、日常概念的干擾 兒童在日常生活中，憑直觀感覺學(xué)習(xí)到的東西不一定都是正確的；在日常生活中形成的概念，往往忽略了本質(zhì)的特征。例如他們認(rèn)為鐵比木頭重；物體運(yùn)動(dòng)是因?yàn)橛辛Γ瑳]有力就沒有運(yùn)動(dòng)；重的物體比輕的物體下落快等知識(shí)的負(fù)

8、遷移兒童把之前學(xué)習(xí)到的知識(shí)，或者從其他領(lǐng)域?qū)W習(xí)到的知識(shí)錯(cuò)誤地遷移到了當(dāng)前的概念學(xué)習(xí)中。例如兒童在理解物理學(xué)中的密度公式=m/v時(shí)，相當(dāng)一部分學(xué)生錯(cuò)誤地認(rèn)為“物體的密度跟它的質(zhì)量成正比，跟它的體積成反比。兒童前科學(xué)概念產(chǎn)生的原因?qū)φZ(yǔ)詞的曲解或錯(cuò)誤理解 兒童常用在生活中形成的對(duì)語(yǔ)詞的理解來(lái)理解科學(xué)概念，并由此產(chǎn)生對(duì)科學(xué)概念的曲解或錯(cuò)誤理解，導(dǎo)致錯(cuò)誤概念；如錯(cuò)誤地認(rèn)為“加速度”就是描述“物體增加的速度”；把勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”理解為“速度保持不變”。望文生義是學(xué)生前概念形成的重要方式。進(jìn)行不當(dāng)?shù)念惐?類比是推理的一種重要方式，但有時(shí)用其它概念來(lái)類比推理另一概念時(shí)，會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。如，用導(dǎo)線將干

9、電池的兩極連接起來(lái)，導(dǎo)線中就有電流，錯(cuò)誤類比而認(rèn)為，用導(dǎo)線將磁鐵的兩極連接起來(lái)，導(dǎo)線中也會(huì)有電流產(chǎn)生。兒童前科學(xué)概念產(chǎn)生的原因 知覺系統(tǒng)的特性可能導(dǎo)致表象產(chǎn)生偏差或失真 知覺的對(duì)象與它周圍環(huán)境之間的關(guān)系變化時(shí)，形成的表象會(huì)是錯(cuò)誤的；例如把用冷熱浸過的左右手再放入同一盆溫水中，會(huì)感覺到不同的溫度。又如思維定勢(shì)、忽視結(jié)論的使用條件和成立范圍而任意推廣、邏輯思維能力或抽象思維能力不足，也會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤概念 教學(xué)階段性的影響 由于學(xué)生接受性的限制，概念教學(xué)具有階段性，即同一個(gè)概念要分成幾個(gè)學(xué)齡階段講授，概念的內(nèi)涵逐漸增加，外延不斷變化。例如兒童很容易用前一階段學(xué)過的概念去解釋將要學(xué)習(xí)的更加復(fù)雜的概念。兒童

10、通常會(huì)用質(zhì)量的概念去理解重量。兒童前科學(xué)概念產(chǎn)生的原因 概念學(xué)習(xí)不牢固概念掌握不牢固，對(duì)事物所包含的各種特征了解不全面，造成對(duì)概念的外延不合理的縮小或擴(kuò)大，變成相異構(gòu)想。如，許多兒童把能運(yùn)動(dòng)的物體都認(rèn)為是有生命的。 暈輪效應(yīng)暈輪效應(yīng)是指在知覺過程中，將知覺對(duì)象的某些印象不加分析地?cái)U(kuò)展到其他方面的一種心理現(xiàn)象。如，“我們加在運(yùn)動(dòng)物體上的力越大，物體運(yùn)動(dòng)得越快”，兒童想當(dāng)然地認(rèn)為“物體的運(yùn)動(dòng)速度與所受的力成正比”。兒童前科學(xué)概念產(chǎn)生的原因 教師、教材的誤導(dǎo) 課本和教師在不經(jīng)意間成了提供學(xué)生相異概念的途徑。教師或教材過分強(qiáng)調(diào)問題的某一側(cè)面時(shí)，將會(huì)暗示學(xué)生忽略對(duì)其他方面的思考。教材內(nèi)容的順序、概念關(guān)系

11、的介紹、術(shù)語(yǔ)的選用、課本中的插圖等都有可能形成學(xué)生的錯(cuò)誤理解。教師本人就有錯(cuò)誤概念和錯(cuò)誤信息，而且教師在課堂上運(yùn)用的語(yǔ)言，都有可能成為學(xué)生錯(cuò)誤概念的源頭。 社會(huì)媒體 通過廣播、電視、報(bào)刊雜志等渠道會(huì)獲取一些錯(cuò)誤的知識(shí)。如許多媒體在報(bào)導(dǎo)中對(duì)重量、重力、質(zhì)量不分，混淆了路程和距離。兒童前科學(xué)概念的特點(diǎn)1.兒童前科學(xué)概念中具有感性成分和表象化特征2.兒童的前科學(xué)概念具有內(nèi)容上的豐富性和獲取途徑上的廣泛性3.兒童前科學(xué)概念在形成過程中是自發(fā)的，并且所受到的限制和規(guī)范比較少4.兒童的前科學(xué)概念由于是伴隨著成長(zhǎng)而建立起來(lái)的，印刻在思想觀念和價(jià)值體系中，牢固而持久對(duì)成長(zhǎng)產(chǎn)生影響5.兒童的前科學(xué)概念具有一定的

12、非顯性和潛意識(shí)性6.兒童的前科學(xué)概念具有相對(duì)的差異化和個(gè)性化兒童前科學(xué)概念的診斷提問 比如師：把一勺糖放到一杯透明的水中，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？生：糖消失了，變成糖水了。師：糖還在杯子里嗎？生：不在了。訪談 訪談?wù)邔⑴e出某一概念要求被試學(xué)生對(duì)此進(jìn)行開放式訪談，并對(duì)學(xué)生的回答做彈性回應(yīng)。比如一個(gè)一年級(jí)學(xué)生關(guān)于“植物”的前概念探查。 師：你聽過植物這個(gè)名字嗎？生：聽過。師：那你知道什么是植物嗎？生：樹、花、小草師：它們有什么共同的特點(diǎn)呢？或者說(shuō)，我們可以總結(jié)一下，什么樣的東西就是植物？生：它們都是長(zhǎng)在土里的。綠顏色的。師：前面你說(shuō)到花是植物，可是我們知道像水仙花就是長(zhǎng)在水里的呀。生：在水里的也可以。師：

13、就是說(shuō)長(zhǎng)在水里和土里的就是植物？生：對(duì)。兒童前科學(xué)概念的診斷 制作概念圖 讓兒童畫出自己認(rèn)為四季形成的過程 出聲思考兒童前科學(xué)概念的診斷試題分析 傳統(tǒng)選擇題型 例如：植物進(jìn)行光合作用的主要意義是什么?選出你認(rèn)為較為正確的答案。A.制造氧氣提供給動(dòng)物和人類的呼吸作用；B.消耗空氣中的二氧化碳,防止空氣中的二氧化碳堆積；C.制造有機(jī)物(淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等)；D.將光能轉(zhuǎn)變?yōu)檠鯕?不斷更新空氣。答題分析教材分析兒童前科學(xué)概念的診斷皮亞杰的臨床談話法 注意觀察兒童的各種活動(dòng)，根據(jù)要研究的問題，有意地布置實(shí)驗(yàn)環(huán)境，當(dāng)著兒童的面做一些小實(shí)驗(yàn)，并向兒童提出一些問題，通過對(duì)兒童的回答和活動(dòng)的分析，來(lái)摸清兒童

14、所掌握概念的水平維果茨基的言語(yǔ)定義法 通過兒童給已經(jīng)形成的概念內(nèi)容下言語(yǔ)上的定義，來(lái)對(duì)兒童業(yè)已形成的概念進(jìn)行調(diào)查 抽象概念方法。要求兒童在一系列互不關(guān)聯(lián)的印象中發(fā)現(xiàn)某種共同的特征，然后從與之相混的各種其他特征中提取一些共同特征兒童前科學(xué)概念的診斷二段式測(cè)驗(yàn) 每一道題包括兩部分：第一部分評(píng)價(jià)學(xué)生的具體知識(shí)，一般由題干和2個(gè)或4個(gè)簡(jiǎn)單的定性答案選項(xiàng)（事實(shí)選項(xiàng)）構(gòu)成；第二部分評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，是根據(jù)第一部分的答案所擬出的數(shù)個(gè)可能的理由（理由選項(xiàng)）；必須同時(shí)答對(duì)第一、二部分的選項(xiàng)，方能視為正確的答題。確定性指數(shù) 學(xué)生對(duì)某一題（多項(xiàng)選擇題）做出選擇后，再對(duì)自己做出的選擇進(jìn)行確定性的評(píng)價(jià)，即給出CRI

15、值。0表示是完全猜測(cè)的，1表示幾乎是猜測(cè)的，2表示不肯定，3表示肯定，4表示幾乎確定，5表示確定?？傊?2表示是猜測(cè)的，35表示有高的確定性。CRI值是高還是低，他們采用2.5作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。兒童前科學(xué)概念的診斷低確定性指數(shù)(CRI2.5)高確定性指數(shù)(CRI2.5)正確的回答正確的回答和低確定性指數(shù)缺乏知識(shí)正確的回答和高確定性指數(shù)具有正確的概念錯(cuò)誤的回答錯(cuò)誤的回答和低確定性指數(shù)缺乏知識(shí)錯(cuò)誤的回答和高確定性指數(shù)具有錯(cuò)誤概念對(duì)給定問題的抉擇矩陣前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變 概念轉(zhuǎn)變 概念轉(zhuǎn)變指的是個(gè)體原有的某種知識(shí)經(jīng)驗(yàn)由于受到與此不一致的新經(jīng)驗(yàn)的影響而發(fā)生的重大改變。概念轉(zhuǎn)變的途徑有兩種，一種是“豐富”，一

16、種是“修訂”。 理論基礎(chǔ)：建構(gòu)主義理論認(rèn)為兒童通過新舊經(jīng)驗(yàn)的相互作用來(lái)發(fā)展自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。新舊經(jīng)驗(yàn)的相互作用過程存在兩種相反的運(yùn)動(dòng)：同化和順應(yīng)前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變 從前科學(xué)概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變實(shí)際上是兒童由理解事物的部分特征或?qū)傩韵蚶斫馐挛锕餐年P(guān)鍵屬性的過渡 兒童通過實(shí)際中的大量同類事物的不同例證，從他們的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)出發(fā)以歸納的方式獨(dú)立發(fā)現(xiàn)同類事物的關(guān)鍵特征或共同特征，從而獲得某些初級(jí)概念前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變 概念的轉(zhuǎn)變需要滿足四個(gè)條件： 對(duì)現(xiàn)有概念的不滿 新概念的可理解性 新概念的合理性 新概念的有效性前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變 概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略： 第一種策略是建立在認(rèn)知沖突和解決沖突基礎(chǔ)上的教學(xué)策略，也有

17、學(xué)者稱其為修正認(rèn)知結(jié)構(gòu)的概念轉(zhuǎn)變技術(shù)。 其理論基礎(chǔ)是：學(xué)習(xí)者擁有的前科學(xué)概念與科學(xué)概念是相互沖突的。為了轉(zhuǎn)變前科學(xué)概念為科學(xué)概念，必須要使學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)生沖突、動(dòng)搖其前科學(xué)概念，從而建立科學(xué)概念。一般利用矛盾事件：讓學(xué)生嘗試解釋一事件，引起概念沖突，發(fā)現(xiàn)矛盾事件；鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知的調(diào)整，建立與科學(xué)概念相一致的新的概念模型。前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變第二類策略是以學(xué)習(xí)者原有的觀念為基礎(chǔ)，利用比喻和類比的方法將其擴(kuò)展到新的領(lǐng)域，也叫具體認(rèn)知結(jié)構(gòu)的概念轉(zhuǎn)變技術(shù)。其理論基礎(chǔ)是：學(xué)生的前科學(xué)概念與科學(xué)概念并不相悖，只是不完整、與科學(xué)概念相割裂而已，需要將外在信息納入前科學(xué)概念，使其內(nèi)涵豐富和加強(qiáng)，即可轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)

18、概念。第三類策略是關(guān)于學(xué)習(xí)者元認(rèn)知方面的策略，即自我監(jiān)督和控制學(xué)習(xí)的策略，關(guān)注學(xué)生是如何學(xué)習(xí)概念的，至力于教會(huì)學(xué)生如何去學(xué)習(xí)概念。前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變 兒童科學(xué)概念獲得的主要途徑： 日常經(jīng)驗(yàn) 不經(jīng)過專門的教學(xué)而在日常交往和積累個(gè)人靜安的過程中獲得的概念 科學(xué)活動(dòng) 自主性的科學(xué)活動(dòng)：兒童按照自己的興趣自發(fā)進(jìn)行和自主控制的科學(xué)活動(dòng) 支架性的科學(xué)活動(dòng)：教師在兒童自主性活動(dòng)時(shí)，給予支持和幫助 結(jié)構(gòu)性的科學(xué)活動(dòng)：由教師來(lái)選擇 、計(jì)劃和組織并給予直接指導(dǎo)的活動(dòng)兒童物質(zhì)和能量領(lǐng)域科學(xué)概念的發(fā)展兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展解釋解釋一年級(jí)一年級(jí)三年級(jí)三年級(jí)五年級(jí)五年級(jí)七年級(jí)七年級(jí)通過實(shí)例40%45%20%20%通過功

19、能45%20%25%15%通過結(jié)構(gòu)0%15%25%15%通過屬性0%0%35%55%兒童對(duì)物質(zhì)的解釋(百分比)來(lái)源：Stavy(1991)兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展年齡年齡守恒能力守恒能力對(duì)蒸發(fā)對(duì)蒸發(fā) 的認(rèn)識(shí)的認(rèn)識(shí)5-7歲水和空氣不守恒水干了，它就消失了6-8歲水能守恒，空氣不守恒水干了，它滲到固體物質(zhì)去了云通過打開和關(guān)閉來(lái)儲(chǔ)存和釋放水6-9歲水能守恒，空氣不守恒當(dāng)某些物質(zhì)沸騰了，狀態(tài)就發(fā)生變化了7-10歲水和空氣守恒水能夠揮發(fā)到容器中9-10歲水和空氣守恒水可以變成蒸汽11-15歲水和空氣守恒空氣和水蒸氣，小水滴的形成可以歸因于重力來(lái)源：Bar(1989), Bar & Travis(199

20、1)兒童對(duì)于水揮發(fā)的概念兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展水平水平描述描述兒童早期到中期(9/10歲)熱與其效果有關(guān)(如，燃燒、加熱、融化)，但根本不會(huì)涉及到熱力模型。后具體運(yùn)算階段(11/12歲)熱與其半數(shù)量化的效果有關(guān)(如，越熱效果越大；物質(zhì)越多，需要熱量和熱效應(yīng)越多；為了達(dá)到特定的效果，物質(zhì)越多，需要的熱量越多)。早期形式運(yùn)算階段(12/13歲)熱與大量的物質(zhì)，以及熱的感覺不同。兒童有了隱含的熱量-液體揮發(fā)模型。而且在熱轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)單計(jì)算中能把熱量和溫度當(dāng)成兩個(gè)獨(dú)立的變量。根據(jù)皮亞杰認(rèn)知發(fā)展水平對(duì)兒童“熱”本質(zhì)理解的描述來(lái)源：Shaver & Wylam (1991)兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展5-7

21、歲兒童對(duì)蒸發(fā)概念的理解來(lái)源：呂萍 (2015)兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展4-8歲兒童對(duì)溶解概念的認(rèn)知變化來(lái)源：程穎 (2009)兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展4-8歲兒童對(duì)溶解概念的認(rèn)知變化來(lái)源：程穎 (2009)兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展分類分類描述描述熱物體的建構(gòu)(4-6歲)(a) 從方向上或空間上對(duì)“熱物體”進(jìn)行建構(gòu)(b) 從空間上對(duì)熱源及其效應(yīng)進(jìn)行建構(gòu)(c) 熱是一種突然創(chuàng)造出來(lái)的或者具有破壞性的東西不穩(wěn)定的熱本質(zhì)(7-9歲)a.熱的本質(zhì)取決于系統(tǒng)化的計(jì)劃b. 熱的本質(zhì)取決于自己身體活動(dòng)c.變熱是一個(gè)過程熱是單維(4-6歲)a.熱和溫暖是一個(gè)單一的維度熱是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體（8歲及以上）a.熱

22、的產(chǎn)生和維持需要能源b. 熱會(huì)在空間中擴(kuò)展概念化的溫度(9、10歲以上)熱的水平是建立在對(duì)環(huán)境的操縱水平上年幼兒童對(duì)熱概念的分類與思維模式來(lái)源：Albert, 1978兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展 內(nèi)部力: 靜止物體的屬性，與大小和重量有關(guān) 獲取力：無(wú)生命的物體獲取的一種屬性，用來(lái)解釋其運(yùn)動(dòng)和對(duì)其他物體的作用 推力/拉力：通常是兩個(gè)無(wú)生命的物體相互作用的力 重力：兩個(gè)物體或星球在一定距離上相互作用的力兒童對(duì)力概念涵義的認(rèn)知發(fā)展變化(選擇頻率)兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展力的概念力的概念學(xué)前班學(xué)前班4年級(jí)年級(jí)6年級(jí)年級(jí)9年級(jí)年級(jí)內(nèi)部74內(nèi)部的/受運(yùn)動(dòng)影響的22內(nèi)部的/獲取的41091獲取的5112獲

23、取的/推力和拉力510拉力或推力1重力3116混合力264來(lái)源：Loannidis & Vosniadou(2002)兒童對(duì)力概念涵義的認(rèn)知發(fā)展變化(選擇頻率)兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展 6-9歲兒童對(duì)光概念的認(rèn)知發(fā)展： 光到達(dá)物體，我們就看見物體了。 光照到物體，我們就看見它了。 在光線充足的地方，到處都是光，我們就可以看到物體。 光照到物體上，然后彈射回我們的眼睛里。 光到達(dá)我們的眼睛里，然后我們就看見物體了。來(lái)源：Collins, Hones, Sprod, Watson & Fraser,1998兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展光的模型光的模型描述描述光的海洋物體和眼睛的周圍都充滿了光（周圍

24、光線）初級(jí)的接收光從光源到直接到眼睛(僅僅是從光源發(fā)出的)次級(jí)接收光從光源到物體，再?gòu)奈矬w到眼睛雙重照明物體和眼睛同時(shí)受到光照簡(jiǎn)單輻射模型光從眼睛到物體刺激輻射光首先從光源到眼睛，然后從眼睛反射到物體合作輻射光從眼睛和光源同時(shí)達(dá)到物體含有反射的刺激輻射光從光源到達(dá)眼睛，然后從眼睛反射到物體，再?gòu)奈矬w發(fā)射回眼睛來(lái)源：Selley(1996)9-10歲兒童擁有的光模型概念兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展來(lái)源：李貞珍，王娟，2013兒童光影概念認(rèn)知發(fā)展水平理論模型兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展來(lái)源：李貞珍，王娟，2013兒童光影概念認(rèn)知發(fā)展水平（百分比）兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展兒童沉浮概念的發(fā)展年齡年齡發(fā)展

25、水平發(fā)展水平3歲不能明確物體沉浮的因素，僅僅任意地用物體的某一特征來(lái)判斷物體的沉浮4-5歲傾向于用物體的大小、重量等某一特征判斷物體的沉浮6歲表現(xiàn)出了多樣化的特點(diǎn)，既包括了3-5歲的認(rèn)知特點(diǎn)，又有新的表現(xiàn)，例如對(duì)照物體的重量和水的重量來(lái)判斷沉浮7-9歲大多數(shù)沒有明晰的沉浮標(biāo)準(zhǔn)，只有少部分用重量來(lái)判斷物體的沉浮11歲開始明確用重量和體積的比率來(lái)判斷物體的沉浮，同時(shí)也存在著用某一特征或無(wú)關(guān)特征來(lái)判斷沉浮的情況來(lái)源：彭春燕，2011兒童生命領(lǐng)域科學(xué)概念的發(fā)展兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展學(xué)前兒童對(duì)生物和非生物的認(rèn)識(shí)年齡年齡內(nèi)容分類內(nèi)容分類描述描述3-4歲受傷后再生長(zhǎng)和修復(fù)有生命的物體能恢復(fù)健康，人可以修

26、好物體3-6歲生長(zhǎng)和發(fā)育兒童知道動(dòng)物能生長(zhǎng)，而非動(dòng)物的不能生長(zhǎng)4-5歲植物和動(dòng)物的共同特點(diǎn)兒童能夠理解生物體的屬性4-7歲出生及其基本屬性兒童對(duì)出生的理解有偏差，他們認(rèn)為孩子生下來(lái)應(yīng)該像媽媽，而不像爸爸，即使是收養(yǎng)的也應(yīng)如此4-6歲諸如生命、老化、繁殖、生病、死亡兒童會(huì)詢問有關(guān)死亡的問題，對(duì)老化、繁殖和生病有錯(cuò)誤的理解4-6歲對(duì)生物和非生物的分類兒童的知覺知識(shí)非常明顯，物體的表征對(duì)她們的理解至關(guān)重要兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展小學(xué)兒童對(duì)生物和非生物的認(rèn)識(shí)年齡年齡內(nèi)容分類內(nèi)容分類描述描述一年級(jí)生長(zhǎng)和發(fā)育(生命過程)兒童無(wú)法識(shí)別生命過程中的相似性和差異性，但是對(duì)顏色、大小和運(yùn)動(dòng)比較關(guān)注一年級(jí)生長(zhǎng)和發(fā)

27、育(昆蟲的生命周期在介紹昆蟲第一階段生命過程的基礎(chǔ)上，兒童能夠認(rèn)識(shí)到昆蟲的變形(從蛹變成昆蟲)三年級(jí)植物和動(dòng)物(動(dòng)物的適應(yīng)性)兒童有了前概念，但是通過指導(dǎo)以后，會(huì)對(duì)概念理解的更加精細(xì)三年級(jí)植物和動(dòng)物(戶外的生物)科學(xué)素養(yǎng)并不能妨礙素養(yǎng)的發(fā)展，反而能夠促進(jìn)兒童學(xué)習(xí)科學(xué)概念4-14歲植物和動(dòng)物(動(dòng)物的需求概念)年幼兒童僅僅注意到了動(dòng)物的生理需要，而沒有關(guān)注到社會(huì)需要，年長(zhǎng)兒童都能關(guān)注到5-16歲植物和動(dòng)物(生物之間的依存性)年幼兒童認(rèn)為有機(jī)體是獨(dú)立的，并非是整個(gè)群體的一部分，而年長(zhǎng)兒童能夠認(rèn)識(shí)到生物之間的依存性兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展小學(xué)一年級(jí)兒童對(duì)生命的認(rèn)知來(lái)源：呂萍(2015)兒童具體領(lǐng)域的

28、科學(xué)概念發(fā)展小學(xué)一年級(jí)兒童對(duì)生命的認(rèn)知兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展兒童具體領(lǐng)域的科學(xué)概念發(fā)展兒童前科學(xué)概念的重要性及其教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁匆匾晝和那翱茖W(xué)概念學(xué)習(xí)者是帶著對(duì)自然物質(zhì)和事件的各種各樣的相異概念來(lái)到正規(guī)科學(xué)教育中的。相異概念非常頑固，傳統(tǒng)教學(xué)策略難以消除。相異概念和前幾代科學(xué)家和哲學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象的解釋經(jīng)常相類似。相異概念源于不同的個(gè)人經(jīng)歷，包括直接觀察和理解、同代人的文化和語(yǔ)言，以及教師的解釋和教學(xué)材料。教師常常和他們的學(xué)生一樣也認(rèn)同相同的相異概念。為什么要重視兒童的前科學(xué)概念前科學(xué)概念是科學(xué)教育的基礎(chǔ)前科學(xué)概念雖然與科學(xué)概念不一致，但本身并不相背，只是發(fā)展的程度和完整性存在局限與不足。將“前科學(xué)概念”轉(zhuǎn)變成“科學(xué)概念”， 需要引