走進高中物理新課程科學教學與研究的新視角概念轉(zhuǎn)變.

1、單擊此處編輯母版標題樣式單擊此處編輯母版文本樣式第二級第三級第四級第五級*走進高中物理新課程:科學教學與研究的新視角:概念轉(zhuǎn)變一、傳統(tǒng)科學（物理）教育的審視二、科學哲學與學習理論的現(xiàn)代發(fā)展三、前概念四、概念轉(zhuǎn)變的基本理論五、概念轉(zhuǎn)變的基本策略一、傳統(tǒng)科學（物理）教育的審視 傳統(tǒng)科學教學的隱喻：知識是由教師的腦袋經(jīng)由一根導管傳送到學生的腦袋，就像裝滿水的桶把水傳送到一個個空的杯子里去一樣。 課程的內(nèi)容絕大部分是由教科書以及考試題所決定。教學的著眼點在學生對于事實和運算規(guī)則的學習，并做機械化的訓練，越熟練越好。學生則被動地接受老師灌輸?shù)闹R而將其儲存在記憶之中，在考試時準確地復現(xiàn)在考卷上。 發(fā)現(xiàn)教

2、學法在1960年代被科學教學采納，從偏重科學知識的灌輸轉(zhuǎn)移到兼顧科學過程（尤其是觀察的技能）的培養(yǎng)和對歸納推論科學方法的倚重。 發(fā)現(xiàn)式教學法的基本理念認為，學生經(jīng)由客觀、毫無成見的觀察必然會得到概念上的理解，但從現(xiàn)代心理學和科學哲學的觀點審視，這是不能成立的。 奧蘇貝爾關(guān)心的是和學科內(nèi)容有關(guān)的信息的結(jié)構(gòu)；皮亞杰關(guān)心的則是和一般邏輯推演有關(guān)的結(jié)構(gòu)。兩者都是學生經(jīng)由和環(huán)境的交互作用而建構(gòu)出來的。 學生概念的形成，除了邏輯思考能力以外，還有其他的重要因素。 從科學哲學的視角看，經(jīng)典科學觀的基本觀點有：自然界是真實和客觀的?？茖W知識是有效的。科學知識的證據(jù)來自觀察?？茖W知識的有效性可以通過實驗加以檢驗

3、?？茖W知識具有特殊的認識論地位?？茖W知識是一種不斷增加的事實資源。 二、科學哲學與學習理論的現(xiàn)代發(fā)展科學本質(zhì)觀的現(xiàn)代變革科學哲學的現(xiàn)代發(fā)展對我國科學教育的啟示：1、具備豐富的背景知識，有充分的心理準備，專注于某一個問題的思考，才可能抓住偶然的機遇。2、科學發(fā)現(xiàn)與科學創(chuàng)造是復雜地糾纏在一起的，難以區(qū)分。3、“科學發(fā)現(xiàn)”必須以“科學創(chuàng)造”為前提。4、新范式逐漸地演化為舊范式。5、批判思維能激勵創(chuàng)造思維。6、科學家的概念改變并不只是單純的智力過程，也包含社會協(xié)商的歷程。7、學生所樹立的科學觀正確與否和科學知識的多少并不成正比。8、重新考慮科學課程知識論的基礎。9、倡導開放性、發(fā)展性和多變性。現(xiàn)代心理

4、學的啟示：建構(gòu)主義學習理論 人類已經(jīng)進入創(chuàng)建學習科學的新紀元，一場徹底改變?nèi)祟悓W習的理念與方式的革命已經(jīng)興起。主要流派主要內(nèi)涵1.激進建構(gòu)主義知識是由認知主體積極建構(gòu)的，建構(gòu)是通過新舊經(jīng)驗的互動實現(xiàn)的；認知的功能是適應，它應有助于主體對經(jīng)驗世界的組織2.社會建構(gòu)主義將群體放在個體之前，將人與人之間的關(guān)系置于首位；個人建構(gòu)的、獨立的主觀意義和理論只有與社會和物理世界“相適應”時，才有可能得到發(fā)展；強調(diào)意義的社會建構(gòu)、學習的社會情境，強調(diào)社會互動、協(xié)作與活動等3.社會文化認知觀點人的心理功能是處于文化、歷史和制度情境之中；關(guān)注學習的社會方面，更注重對一定的社會文化、背景中知識與學習的研究，并將不同

5、的社會實踐視為知識的來源；提倡在真實的情景中通過對專家活動的觀察、模仿進行主動的/認知學徒式的學習4.信息加工建構(gòu)主義堅持信息加工論的基本范型，但反對信息加工論中的客觀主義傳統(tǒng)；認為知識是由主體積極建構(gòu)的，外來信息與已知知識之間存在雙向的/反復的相互作用，但不同意知識是對經(jīng)驗世界的適應。這一流派也稱為弱的建構(gòu)主義或折中的建構(gòu)主義5.社會建構(gòu)論將社會置于個體之上；真實性/經(jīng)驗是依靠對話的方法建構(gòu)起來的，對話是形成新意義的心理工具，應成為關(guān)注的中心；知識根本不存在于個體內(nèi)部，而是屬于社會的，是以文本形成呈現(xiàn)的，每一個人都以自己的方式解釋文本的意義6.控制論系統(tǒng)觀強調(diào)認識主體不是旁觀者，而是置身于行

6、為之中的主動的觀察者和反省型的參與者；特別重視不同觀察者之間存在復雜的互動關(guān)系，重視對包括提問方式、看與聽的方式在內(nèi)的各種循環(huán)過程的再認識；重視交互的、協(xié)作的學習方式 建構(gòu)主義知識觀： 建構(gòu)主義者一般強調(diào)，知識不是對現(xiàn)實的純粹客觀的反映，任何一種傳載知識的符號系統(tǒng)也不是絕對真實的表征。它只是一種解釋、一種假設，它并不是問題的最終答案，相反，它會隨著人類的進步而不斷地被否認，并隨之出現(xiàn)新的假設；而且，知識并不能精確地概括世界的法則 。 按照這種觀點，課本知識只是一種關(guān)于各種現(xiàn)象的較為可靠的假設，而不是解釋現(xiàn)實的“模板”?？茖W知識包含真理性，但不是絕對正確的最終答案，它只是對現(xiàn)實的一種更可能正確的

7、解釋。另外，知識在各種情況下應用并不是簡單套用，具體情境總有自己的特異性，所以，學習知識不能滿足于教條式的掌握，而是需要不斷深化，把握它在具體情境中的復雜變化，使學習走向“思維中的具體”。 建構(gòu)主義學習觀： 建構(gòu)主義認為，知識不是通過教師傳授得到的，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人(包括教師和學習伙伴)的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得。因此，建構(gòu)主義學習觀認為，學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生，而是由學生自己主動建構(gòu)知識的過程。建構(gòu)必有基礎，基礎就是每一個人原有的知識和經(jīng)驗，這就是知識的生長點，也可以說知識是通過新舊經(jīng)驗的相互作用“生長”出來的。 學習

8、的結(jié)果在于意義的獲得，對新信息形成自己的理解。學習不只是印入信息，而是調(diào)動、綜合、重組甚至改造頭腦中已有的知識經(jīng)驗，對所接受到的信息進行解釋，生成了個人的意義或者說自己的理解。 建構(gòu)主義教學觀： 在教學中，教師不僅要讓學習者知道什么，更可貴的是要讓學習者感受到什么；知識的意義不能直接傳遞，對知識的情感就更不能傳遞了。教師不只是關(guān)注如何呈現(xiàn)、講解、演示信息，更重要的是，要創(chuàng)設一定的情境，促進學生自己主動建構(gòu)知識的意義，時刻關(guān)注、了解、探知學生頭腦中對知識意義的真實建構(gòu)過程，并適時提供適當?shù)墓膭?、輔導、提示、點撥、幫助、支持，進一步促進學生的建構(gòu)活動。 圖1 魚就是魚 “魚就是魚”這個故事說明，學

9、習總是建立在學習者原有知識基礎之上的。沒有基礎我們就無法理解自己到底在干什么。 學生經(jīng)由日常生活和原先的學習經(jīng)驗，對于教科書的內(nèi)容常常在正式教學之前已自行形成了一些概念架構(gòu)，而且他們是利用這些原有的概念架構(gòu)來解釋和理解教師的講解和教科書的內(nèi)容，然而，學生原有的概念架構(gòu)常常和教科書或?qū)W科專家及教師的講解所持的不同，而且極其不易改變。三、前概念（preconception） 前概念基本上包含以下幾方面含義：學生在學習前就存在著對科學事件的個人認識；學生的個人認識是其知識框架的一部分，是學習新知識、解決新問題的基礎；學生的前概念雖然可能是錯誤的，但對于解決日常問題十分有效，這也是為什么學生不愿意放棄

10、前概念的原因之一；學生科學概念的形成與科學家的研究過程是一致的，因此必須重視學生的認識過程。 迷思概念（misconception） “迷思概念”是指學生在接受正規(guī)的教育之前，對于自然界的一些現(xiàn)象已有自己的想法，這是其自行所發(fā)展出來的概念，是不同于科學家的科學概念的。 迷思概念的特征：1、不完備性 2、個人性3、頑固性4、情境性5、普遍性6、歷史相似性 迷思概念產(chǎn)生的原因： 1、個人因素 （1）日常的觀察與經(jīng)驗 迷思概念可能起因于學生企圖去理解每天日常生活中的經(jīng)驗，透過此理解的過程，學生會發(fā)展自發(fā)的概念，其中也會包括某些迷思概念。學習者易以個人為中心或是以人類為中心來看事物，只考慮事物的本質(zhì)，

11、并且直接從日常生活經(jīng)驗來建構(gòu)知識。 （2）原有知識的不足 學生在學習時，是以其先入為主的觀點來解釋所見所聞，因此他們所得的結(jié)論和解釋很可能會和教師或課本所要教的不同。由此可見，學生原有知識的不足很可能引發(fā)其迷思概念的產(chǎn)生。由于知識的不足，易以偏概全，從而產(chǎn)生迷思概念。 2、社會文化因素 （1）文化語言漢字的詞素 一般科學詞匯的構(gòu)成和中文的構(gòu)詞有密切關(guān)系，如了解“電”的詞義，凡與“電”合成的詞，如電燈、電線、 、電表、電車、電風扇等，都有“電”的性能作用，學生利用中文詞素中的詞根的意義，很快就掌握了許多科學詞匯。 但也會造成干擾的現(xiàn)象，如“磁鐵”、“黑洞”、“鱷魚”、“鯨魚”、“蠶豆”。 （2）

12、社會互動 在日常生活中，與朋友、父母和其他人（包括各種媒體）的交往談話中，學生舍取了零星的科學知識和另有概念。 3、教師與教科書因素 （1）教師因素 教師有可能在教學過程中有錯誤的詮釋，缺乏科學知識的本質(zhì)的了解，或是企圖簡化概念，而來提供對于概念描述，教師對兒童迷思概念缺乏察覺心及興趣、教師認為講述時只要涵蓋概念，學生就能理解學會。教師過分強調(diào)講述法，如此都可能使學生產(chǎn)生迷思概念。 （2）教科書因素 教科書對于概念的不同定義和說法，會對學生的概念理解造成干擾和誤解。四、概念轉(zhuǎn)變的基本理論（一）概念轉(zhuǎn)變的條件 在面對新、舊概念沖突時，在何種條件下學習者才會轉(zhuǎn)變已有概念呢？對此，波斯納等提出了概念

13、轉(zhuǎn)變的四個條件： 對現(xiàn)有概念的不滿（dissatisfied）； 新概念的可理解性（intelligibility）； 新概念的合理性（plausibility）； 新概念的有效性（fruitfulness）對現(xiàn)有概念的不滿： 只有感到自己的某個概念失去了作用，他才可能改變原有概念，甚至即使他看到了原來的概念的不足，也會盡力作小的調(diào)整。個體面對原來的概念所無法解釋的事實（反例），從而引發(fā)認知沖突，這可以有效地導致對原有概念的不滿。新概念的可理解性： 學習者需懂得新概念的真正含義，而不僅僅是字面的理解，他需要把各片段聯(lián)系起來，建立整體一致的表征。 新概念的合理性： 個體需要看到新概念是合理的，而

14、這需要新概念與個體所接受的其他概念、信念相互一致；與自己其他理論知識或知識的一致；與自己的經(jīng)驗一致；與自己的直覺一致。個體看到了新概念的合理性，意味著他相信新概念是真實的。新概念的有效性： 個體應看到新概念對自己的價值，它能解決其他途徑所難以解決的問題，并且能向個體展示出新的可能和方向，具有啟發(fā)意義。有效性意味著個體把它看作是解釋某問題的更好的途徑。 （二）概念轉(zhuǎn)變的影響因素 反例(anomalies)：不滿足的主要來源就是在概念生態(tài)中，必須有反例存在； 類比或隱喻(analogies and metaphors)：類比與隱喻可以提供新的觀念，使得新的概念變得可理解； 認識論信念(episte

15、mological commitments)：大多數(shù)的知識領(lǐng)域都具有判斷何者為成功解釋的標準； 形而上的信念與概念(metaphysical beliefs and concepts)：在科學觀念里，關(guān)于宇宙具有秩序、對稱，或是不混亂的信念，通常在科學工作時決定了新概念應該被接受或是丟棄； 其他的知識(other knowledge)：新的概念必須要比在其他領(lǐng)域的知識，或是競爭的概念，具有更多發(fā)展的前途。 （三）概念轉(zhuǎn)變的方式與途徑1、概念轉(zhuǎn)變的方式 豐富 重建 豐富： 該模式首先按已有認知結(jié)構(gòu)的改變方式將概念轉(zhuǎn)變類型稱之為“豐富”。指在現(xiàn)存的概念結(jié)構(gòu)中概念的增加或刪除。人們在生活中獲得的大量

16、知識充實著他們原有的知識。充實的另一種形式包括對現(xiàn)存概念結(jié)構(gòu)的區(qū)分、合并以及增加層級組織?？傊@一途徑涉及到原有概念結(jié)構(gòu)的量的擴展（enlargement）。重建： 重建意味著創(chuàng)造新結(jié)構(gòu)，這種新結(jié)構(gòu)的建構(gòu)或者為了解釋舊的信息，或者為了說明新信息。心理學家對不同的重建類型作了區(qū)分。其一是區(qū)分弱勢（weak）與根本（radical）重建。 弱重建就是在某一概念或一整套概念的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中進行重組。根本重建就是考慮理論中的變化，類似于科學史中理論的改變。根本重建發(fā)生在個人獲得一種新理論之時，這種新理論不同于其原有結(jié)構(gòu)中的老理論 2、概念轉(zhuǎn)變的途徑 連續(xù)途徑 不連續(xù)途徑連續(xù)途徑： 連續(xù)途徑試圖避開在不連

17、續(xù)途徑中的基本的重建的需要，其概念轉(zhuǎn)變開始于同科學概念一致的學生原有概念結(jié)構(gòu)或是對已有概念的重新解釋。在第一種情況中，其要點是概念的變更和目標概念的協(xié)調(diào)是逐步發(fā)展起來的。在第二種情況中，“重新解釋”策略稍有不同。與之類似的是雖然它也是從學生的原有概念開始，但對它已用新的方式作出了解釋。 連續(xù)途徑不需要重建科學概念結(jié)構(gòu)，它只是在原有概念基礎上的擴展或重新解釋。 不連續(xù)途徑： 不連續(xù)途徑的顯著特點是學生已有概念與科學概念是完全不同的。在不連續(xù)途徑中，認知沖突策略起關(guān)鍵作用。認知沖突主要有以下三種：首先，認知沖突產(chǎn)生于學生的預測同其經(jīng)驗結(jié)果相反時；其次，認知沖突產(chǎn)生于學生的觀點與教師不一致時；再次，

18、認知沖突產(chǎn)生于學生之間的不同觀念的碰撞中。 （四）概念轉(zhuǎn)變的科學教學過程 概念轉(zhuǎn)變的教學過程可概括為以下三個階段：探測認知結(jié)構(gòu)，了解已有概念；引發(fā)認知沖突，解構(gòu)迷思概念；解決認知沖突，建構(gòu)科學概念。 概念轉(zhuǎn)變的科學教學過程（五）概念轉(zhuǎn)變的科學教學模式1、DO五步教學模式（1）定向：教師運用實際的活動、實際問題、教師的示范、影片等方式，引起學生的學習興趣。（2）引出學生的想法：透過實際的活動或小組討論后提出的報告讓教師與學生注意到一些學生原先就存有的想法。（3）學生想法的重組：經(jīng)過引發(fā)原有概念后，使學生覺察到自己原先概念不同于科學上的觀點，因此此階段教師必須協(xié)助學生經(jīng)由澄清、建構(gòu)、驗證、評鑒來架

19、構(gòu)新概念，使其符合科學家的觀點。（4）應用新的想法：教師可以利用熟悉及新奇的情境，使學生不斷重新驗證其想法，增強學生新建構(gòu)的想法。（5）回顧想法的改變：學生透過個人的寫作、專題研究計劃等方式，比較現(xiàn)有概念與原有想法二者間的差距，并熟悉學習歷程，審查想法改變的程度。 2、NN三步教學模式（1）揭示和弄清學生已有的前科學概念。主要通過談話法、實驗法來發(fā)現(xiàn)學生的前科學概念或了解他們已有的觀念。（2）引進與前科學概念相沖突的新概念。可以通過合作學習中的討論、對話，利用特殊文本等來產(chǎn)生認知沖突。（3）鼓勵學生對新觀念進行評論，并形成對有關(guān)問題的新的觀念圖式。 3、OF四階段教學模式（1）準備階段：教師要

20、確定學生的觀點，并加以分類，找出科學上及科學史上的觀點，考慮可導致放棄舊觀點的證據(jù)。（2）聚集階段：教師建立適當?shù)那榫?，誘發(fā)學生動機的經(jīng)驗，然后介入，提出針對學生個人的開放式問題，根據(jù)學生的回答加以解釋并闡述學生的觀點。學生則運用熟悉的事物來探索有關(guān)概念的器材，思考所觀察的現(xiàn)象，提出和要學習概念有關(guān)的問題，并加以描述和澄清自己在這概念上的觀點。（3）挑戰(zhàn)階段：教師協(xié)助觀點的交換，確定所有的觀點都被考慮到，讓討論開放地進行，必要時提供示范的步驟及科學家觀點的證據(jù)，接受學生對新觀點暫時性的接受。學生則考慮其他同學的觀點，找出其優(yōu)缺點，尋找合適的證據(jù)來考慮這些觀點的正確性，并比較科學家的觀點和班上同

21、學的觀點。（4）應用階段：教師協(xié)助學生澄清新的觀點，要求利用它來解決所有的問題，確定學生可用口頭描述問題的解答，介入、激發(fā)并參與學生對解題的討論，協(xié)助解答較難的問題，告訴學生何處可找到幫助。學生則利用所學概念作為解決實際問題的基礎，并告訴班上同學自己的解答，討論、辯論個人提出的解釋的優(yōu)點，仔細予以評價，然后由所提解答聯(lián)想到其他進一步的問題。 4、5E教學模式（1）投入（engagement,E1）：這時期的教導模式完全模仿學習的任務（learning task）。以活動或問題引起學生參與學習，幫助學生連結(jié)所知的和能做的事。（2）探討（exploration,E2）：這時期的教學模式提供學生鑒定

22、及發(fā)展目前的概念、過程和技巧的共同經(jīng)驗基礎。學生從合作活動來探討概念，并在老師的引導下澄清主要的概念和技能。（3）解釋（Explanation,E3）：這時期提供學生能以言語傳達他們對概念的了解或示范他們對投注及探索經(jīng)驗的技巧與行為。學生解釋他們所學習的概念和學習的過程，教師澄清學生的了解和判斷新概念與知識。（4）精致化（Elaboration,E4）：這時期的教學模式要對學生概念了解上予以挑戰(zhàn)及延伸，并且提供學生驗證預期的技巧及行為的機會。激發(fā)學生應用所學的概念，建構(gòu)自己概念的了解，擴展知識和技能。（5）評價（Evaluation,E5）：這時期是鼓勵學生評價他們的了解程度及能力，提供教師評

23、價學生達到教育目標的進展狀況的機會。學生自評他們的知識、概念和能力，教師評價學生的進展。 5、學習環(huán)教學模式（1）探索階段：教師設計問題、任務或活動讓學生參與，作為學習一特定概念與相關(guān)主題的基礎，也給予學生機會去發(fā)表對該學科主題的先前知識，且使教師有機會去解釋并改變學生對自然界不正確的觀點，發(fā)展正確的知識。（2）名詞引介階段：學生由探索階段獲得的資料，在教師引導下由學生討論并比較預期結(jié)果與探索的實際發(fā)現(xiàn)，藉此機會促使學生思考預期結(jié)果與實際觀念不符合的原因而達到新的理解，進而發(fā)明該課所預期的主要概念，當概念自學生的討論中浮現(xiàn)時，教師才可敘述，并進而介紹與概念相關(guān)的專有名詞，同時幫助學生厘清思考模

24、式并澄清目標概念。（3）概念應用階段：教師提供一個新的、學生不熟悉的活動來強化學生在第二階段所學習的概念，使能運用于新的情境之可能性，并增加對理論與模型進一步的了解。 五、概念轉(zhuǎn)變的科學教學策略（一）探測認知結(jié)構(gòu)：了解前概念 1、探測認知結(jié)構(gòu)的工具與方法探測策略探測方式學習者是否需額外訓練回答技巧可否了解概念間之關(guān)聯(lián)性大量施測可能性其他特性診斷式的傳統(tǒng)測驗題（選擇題）紙筆測驗否否高便于量化資料，通用于大量施測。診斷式的傳統(tǒng)測驗題（問答題）紙筆測驗否是低可讓學習者自由發(fā)表想法。概念圖法紙筆測驗是是低容易展現(xiàn)概念間關(guān)系。訪談法訪談否是低可深入了解學習者概念情況。關(guān)系圖法紙筆測驗是是低可發(fā)展概念間關(guān)

25、系。Vee圖紙筆測驗是是低可探索學習者概念的理解情況。二階段式測驗（第一階段選擇，第二階段問答）紙筆測驗否是低可了解學習者概念脈絡。二階段式測驗（二階段皆為選擇）紙筆測驗否是高可了解學習者概念脈絡，且便于量化資料。DOE訪談紙筆測驗否是低可看出學習者概念轉(zhuǎn)變、保留的情況。2、概念圖 （1）構(gòu)成要素 節(jié)點(又稱結(jié)點)、連線、連接詞和實例 圖2 Novak的概念圖模型3、訪談 明茨基（Mintzes J.J.），萬達西（Wandersee J.H.）和諾瓦克把訪談方式分為： 理解程度訪談工具概念的認知與定義事例訪談概念的應用預測訪談、序列訪談、問題解決訪談因果的解釋序列訪談3、二段式診斷測驗 二段

26、式診斷測驗每一題都包含兩個部分，第一部分針對題目可能的結(jié)果（單一選擇題）作答后，緊接著對第二部分針對理由作答（單一選擇題），一般在第二部分理由中會安排“其他”的選項供受試者自由填答。例：有人說下雨后放晴的天空很容易看到彩虹。你覺得對不對？（）（1）對（2）不對你選了上題的答案，原因是因為：（）（1）反射作用，空氣中的水分可以反射太陽光，形成彩虹。（2）折射作用，空氣中的水分可以折射太陽光，形成彩虹。（3）光合作用，光和空氣中的水分產(chǎn)生光合作用，形成彩虹。（4）空氣中的水氣對光既有反射也有折射，形成彩虹。（5）其他： （二）引發(fā)認知沖突：解構(gòu)迷思概念 1、合作學習（1）正式合作學習的實施方法學生

27、小組成績分工法 切塊拼接法 小組調(diào)查法 小組輔助個別學習法 小組游戲競賽法 共學式 （2）非正式合作學習（3）辯論2、探究性實驗探究性實驗的實施： 提出問題 進行猜想和假設 實驗驗證V形圖：探究性實驗的有效工具 V形圖主要由事件、關(guān)鍵概念、概念名詞、焦點問題、記錄、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、結(jié)論、評價等部分組成。其排布如圖6-3-5所示。我的理解我的行動焦點問題記錄數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化結(jié)論關(guān)鍵思想概念事件價值判斷（這一事件如何幫助學生？）（三）解決認知沖突：建構(gòu)科學概念 1、類比類比教學的模式：一般類比教學模式 類比模式的教學 FAR導引模式 類比橋模式 多重類比模式 學生產(chǎn)生類比模式 故事性類比模式 以實例為基礎的推論

28、模式 一般類比教學模式：評價學生類比推理能力，以及處理視覺影像或認知復雜需求工作的能力等相關(guān)特質(zhì)。評價學生的原有知識以決定類比是否有幫助。分析某主題學習的材料以決定是否已含有類比。依據(jù)類比是否為學生所熟悉、類比的復雜程度、其與目標類比相關(guān)的特質(zhì)，進而評斷類比的恰當性。依據(jù)學生的特質(zhì)來決定類比的特征。選擇教學的策略以及教學的媒體。呈現(xiàn)類比的方式包含下列步驟：介紹目標概念、介紹類比、將類比與目標物連接呈現(xiàn)相似性的特質(zhì)，并從最顯著的特質(zhì)開始，利用轉(zhuǎn)移的語句呈現(xiàn)類比與目標物中不相關(guān)的屬性，最后再討論不相關(guān)的屬性。評價學生的學習成就，以了解學生對于某主題概念的知識特質(zhì)，并診斷出使用類比可能造成學生哪些迷

29、思概念的產(chǎn)生。在評價此模式的每一步驟后加以修改，以決定是否需要額外的討論、其他替代類比或不同的教學策略。 類比模式的教學： TWA模式分為六個部分：目標概念的介紹；回憶類比概念；找出目標物與類比間的相似特質(zhì)；標出相似的特質(zhì)；依據(jù)概念得出結(jié)論；指出哪些類比物之特質(zhì)與目標物的不同。 聚焦（focus）概念 很困難嗎、不熟悉或抽象嗎？學生 學生已知概念的想法為何類比物 學生哪些是熟悉的？行動（action）相似 討論類比的特征和科學概念不相似 討論類比物哪些地方和科學概念不相似反思（reflection）結(jié)論 類比是清楚、有用或混淆的？改善 根據(jù)結(jié)果來重新聚焦。類比教學與學習的FAR導引 類比橋教學

30、模式：呈現(xiàn)錨類比（anchoring analogy）；呈現(xiàn)目標物，并與錨類比物來進行比較；提供類比橋，并輔以小組討論來加強學生思考，藉以拉近錨類比與目標物的差異；提供可以解釋現(xiàn)象的機制的解釋模式，讓目標物對學生更具有意義。 多重類比模式： 有計劃性的和連續(xù)性的類比，每一個類比物建立于前一個之上，以連續(xù)精致化的過程提供一個自我更正的機制，來降低產(chǎn)生非預期的迷思概念的可能性。學生產(chǎn)生類比模式： 在這一模式中，教師作為資源提供者，學生參與的工作可分成三步驟，而同時進展到第四步驟前必須重復前三步驟：解釋現(xiàn)象；建立他們自己的類比，得以較深入地理解該現(xiàn)象；運用類比于該現(xiàn)象，并且找出其間的相似和相異性；參與課程討論，以討論在解釋現(xiàn)象中所使用