市講座稿-基于概念建構(gòu)的科學(xué)教學(xué)設(shè)計(從PPT摘錄,表格刪)

基于概念建構(gòu)的科學(xué)教學(xué)設(shè)計（一）基本觀點(diǎn)哲學(xué)及科學(xué)哲學(xué)淵源心理學(xué)淵源皮亞杰兒童在與周圍環(huán)境相互作用的過程中，逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的知識，從而使自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展維果斯基認(rèn)知發(fā)展發(fā)生于社會文化環(huán)境中，社會文化影響著認(rèn)知發(fā)展的形式；兒童的許多重要認(rèn)知技能是在與父母、老師以及更有能力的同伴的社會交往中發(fā)展起來的；建構(gòu)主義的知識觀知識是經(jīng)驗(yàn)性實(shí)在知識并不是對現(xiàn)實(shí)的準(zhǔn)確表征,它只是一種解釋、一種假設(shè),而不是最終答案知識只是一種“可行性”知識并不能精確地概括世界的法則,在面對具體問題時更不會一用知識源于主體的建構(gòu)人認(rèn)識的對象是經(jīng)驗(yàn)性實(shí)在,那么,認(rèn)知者與認(rèn)知對象就不能斷然分離學(xué)習(xí)者是具有大量生活經(jīng)驗(yàn)和先前知識的主體，這些知識與經(jīng)驗(yàn)可能促進(jìn)新的學(xué)習(xí),也可能妨礙新的學(xué)習(xí),但無論如何它們是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)就靈,而是需要針對具體情境進(jìn)行再創(chuàng)造建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀學(xué)習(xí)中的建構(gòu)是雙向的建構(gòu)一方面是對新信息的意義的建構(gòu),另一方面是對原有經(jīng)驗(yàn)的改造和重組學(xué)習(xí)不僅是理解和記憶新知識,而且要分析它的合理性、有效性,從而形成自己對事物的觀點(diǎn),形成自己的思想學(xué)習(xí)中的建構(gòu)是雙向的建構(gòu)一方面是對新信息的意義的建構(gòu),另一方面是對原有經(jīng)驗(yàn)的改造和重組學(xué)習(xí)不僅是理解和記憶新知識,而且要分析它的合理性、有效性,從而形成自己對事物的觀點(diǎn),形成自己的思想教師是知識學(xué)習(xí)的促進(jìn)者建構(gòu)主義在原則上否定知識傳遞的可能性，否認(rèn)教師能夠“教給”學(xué)生任何知識教師應(yīng)該重視學(xué)生自己對各種現(xiàn)象的理解,傾聽他們現(xiàn)在的想法,洞察他們這些想法的由來,以此為根據(jù),引導(dǎo)學(xué)生豐富或調(diào)整自己的理解學(xué)生是富有背景經(jīng)驗(yàn)的主體在日常生活中,在以往的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)形成了豐富的經(jīng)驗(yàn),從自然現(xiàn)象到社會生活,他們幾乎都有一些自己的看法把學(xué)生現(xiàn)有的知識經(jīng)驗(yàn)作為新知識的生長點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生從原有的知識經(jīng)驗(yàn)中“生長”出新的知識經(jīng)驗(yàn)教學(xué)是以學(xué)生活動為主的師生互動過程教學(xué)的作用在于給學(xué)生設(shè)置有效的活動機(jī)會,使學(xué)生在活動和討論中、在問題解決的過程中建構(gòu)自己的知識（二）建構(gòu)主義理論在教育中的應(yīng)用拋錨式教學(xué)這一教學(xué)模式的主要目的是使學(xué)生在一個完整、真實(shí)的問題情境中，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的需要，并通過鑲嵌式教學(xué)以及學(xué)習(xí)共同體中成員間的互動、交流，即合作學(xué)習(xí)，憑借自己的主動學(xué)習(xí)、生成學(xué)習(xí)，親身體驗(yàn)完成從識別目標(biāo)提出和達(dá)到目標(biāo)的全過程。認(rèn)知學(xué)徒教學(xué)通過允許學(xué)生獲取、開發(fā)和利用真實(shí)領(lǐng)域中的活動工具的方法，來支持學(xué)生在某一領(lǐng)域中的學(xué)習(xí)支架式教學(xué)為學(xué)習(xí)者建構(gòu)對知識的理解提供一種概念框架，這種框架中的概念是為發(fā)展學(xué)習(xí)者對問題的進(jìn)一步理解所需要的隨機(jī)通達(dá)教學(xué)由于事物的復(fù)雜性和問題的多面性，要做到對事物內(nèi)在性質(zhì)和事物之間相互聯(lián)系的全面了解與把握，即形成對所學(xué)知識全面深刻的意義建構(gòu)是很困難的，往往從不同的角度考慮可以得出不同的理解在教學(xué)中必須注意對同一教學(xué)內(nèi)容，在不同時間、不同情景、為不同的目的、用不同的方式加以呈現(xiàn)，從而使學(xué)習(xí)者獲得對同一事物或問題的更為全面深刻的認(rèn)識與理解二、關(guān)于“過程”的思考科學(xué)課堂應(yīng)該是怎樣的過程？

——過程任務(wù)1.引導(dǎo)學(xué)生參與并理解科學(xué)實(shí)踐活動——讓學(xué)生像科學(xué)家一樣做科學(xué)并理解為什么要這樣做觀察、記錄、假設(shè)、交流、討論進(jìn)行科學(xué)探究或運(yùn)用其它形式學(xué)科學(xué)(必須從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識）.引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)知識是怎樣形成的

——理解科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)的認(rèn)知方式崇尚事實(shí)（客觀、理性）尊重規(guī)范（數(shù)據(jù)與解釋之間的邏輯推理）強(qiáng)調(diào)可重復(fù)性（用于接受檢驗(yàn)、反思與面對質(zhì)疑）3.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)在事實(shí)的基礎(chǔ)上建立科學(xué)概念

——讓兒童理論與證據(jù)相互作用從而進(jìn)入兒童的內(nèi)心能夠區(qū)分理論和證據(jù)（想到的和感受到的）能注意到理論與證據(jù)的不一致，并樂于協(xié)調(diào)（解釋、預(yù)測、正確對待反例）從四年級（上冊）第一單元

《空氣的性質(zhì)》的過程設(shè)計說起設(shè)計1：1、猜謎語導(dǎo)入2、收集空氣，利用材料證明周圍存在空氣3、對照表格，運(yùn)用觀察水的方法研究空氣4、匯報交流5、紙巾不濕的秘密6、趕空氣7、怎樣才能帶回一瓶純的當(dāng)?shù)氐目諝庠O(shè)計2：1、學(xué)生觀察并描述兩個杯子（一個裝水，一個空杯），導(dǎo)入新課2、借助工具，研究空氣3、空氣信息發(fā)布會4、保護(hù)紙巾5、漏斗的秘密6、噴泉游戲同活動內(nèi)容的不同目標(biāo)導(dǎo)向比較點(diǎn)之一：引入活動（情境創(chuàng)設(shè)）設(shè)計1：謎語——對四年級學(xué)生，不具有“謎”感設(shè)計2：觀察比較兩個杯子即比較水和空氣——類比遷移，充分暴露初始想法比較點(diǎn)之二：借助工具研究空氣（工具有吸管、塑料袋、氣球等）設(shè)計1：對照表格，運(yùn)用觀察水的方法研究空氣設(shè)計2：借助工具觀察研究，把自己的重要發(fā)現(xiàn)，簡單地記錄在卡片上（工具有吸管、塑料袋、氣球、注射器等）——在原有認(rèn)識的基礎(chǔ)上深化、拓寬對空氣的了解。比較點(diǎn)之三：經(jīng)典魔術(shù)——紙巾不濕設(shè)計1：教師示范，學(xué)生初次實(shí)驗(yàn)，要求：①小組每人輪流做一次；②一張紙只用一次。再次實(shí)驗(yàn)：要求：①成功的同學(xué)想辦法做失敗，失敗的同學(xué)吸取教訓(xùn)，想辦法做成功?；顒訉?dǎo)向：以實(shí)驗(yàn)本身的成功和失敗為準(zhǔn)設(shè)計2：保護(hù)紙巾，學(xué)生每人做一次?；顒訉?dǎo)向:進(jìn)一步思考討論什么原因使紙巾不會被水打濕的 比較點(diǎn)之四：后續(xù)活動設(shè)計1：趕水——空氣會流動，新知識的教學(xué)設(shè)計2：漏斗的秘密——“空氣占據(jù)空間”這一概念在新情境中的運(yùn)用。這是形似神不似的兩個案例：形：活動和活動外在形式神：活動的目標(biāo)內(nèi)涵我們追求有“目標(biāo)內(nèi)涵”的教學(xué)這樣的課的目標(biāo)定位，沖擊著課程改革初期的科學(xué)課，觀察熱鬧的背后，推敲活動的目標(biāo)，反思探究的有效，能否有一種新的啟示？三、關(guān)于“概念”1、概念是什么2、為什么要以發(fā)展概念為主要目標(biāo)3、兒童如何學(xué)習(xí)科學(xué)4、對教學(xué)設(shè)計的啟示(1)概念在知識結(jié)構(gòu)中的地位 2)關(guān)于概念的定義“科學(xué)概念是有組織的、有不同覆蓋程度的、用抽象語言表達(dá)的、超越主題和事實(shí)的一些觀念和思想?！彼懈拍罱⒄咭粋€共同的特點(diǎn)是：在浩瀚的事實(shí)中探求意義，探尋一個概括的體系，把一個問題所有可能的特征包括進(jìn)去?！m本達(dá)幫助學(xué)生建立關(guān)于“空氣”的概念：空氣看不見摸不著，但是我們可以借助其他物體和工具感覺到空氣的存在，空氣和水有相同的特點(diǎn)，也有不同的特點(diǎn)。2、為什么要發(fā)展學(xué)生的概念我的理解：它將實(shí)現(xiàn)兩個基本想法◆日常教學(xué)中的活動設(shè)計對學(xué)生的思維要求提高了，不僅僅是知識理解層面，而且要上升到綜合分析層面，這樣的教學(xué)目標(biāo)將增強(qiáng)學(xué)生的思考力。以探究為核心的小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)找到了落腳點(diǎn)，幫助學(xué)生在熟悉事物、收集事實(shí)、尋找證據(jù)的同時，還要形成一種觀念性的概念，用這種概念引領(lǐng)科學(xué)探究活動的深入，這對學(xué)生長大后所形成的科學(xué)素養(yǎng)無疑具有重要的影響。3、兒童如何學(xué)習(xí)科學(xué) 1、學(xué)生在真正學(xué)習(xí)新的科學(xué)概念之前，已經(jīng)有了對一些概念的樸素的理解，它包含原有的經(jīng)驗(yàn)和假設(shè)，但往往與概念的科學(xué)含義不一致。2、學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)過程在某種意義上說是概念改變的過程。為更好地達(dá)成概念轉(zhuǎn)變，教學(xué)需要使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，建構(gòu)活動，才能完成概念轉(zhuǎn)變。有意義學(xué)習(xí)的兩個條件：（1）學(xué)習(xí)者原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中應(yīng)具有可以用來同化新觀念的相應(yīng)知識；（2）學(xué)習(xí)者應(yīng)具備有意義學(xué)習(xí)的心向?！獖W蘇貝爾4、對教學(xué)設(shè)計的啟示（1）教師要熟知學(xué)生的原有經(jīng)驗(yàn)，并基于此而展開教學(xué)。（2）要讓學(xué)生樂于學(xué)習(xí)，保持學(xué)生的有意義學(xué)習(xí)的心向（3）科學(xué)課上幫助學(xué)生發(fā)展的概念，要和學(xué)生原有的真實(shí)想法相互作用并建立起聯(lián)系，才能不斷豐富學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)世界。（4）要監(jiān)控學(xué)生概念的轉(zhuǎn)變。四、基于概念的過程設(shè)計1、過程設(shè)計路徑——以《簡單電路》為例2、活動設(shè)計策略1、過程設(shè)計路徑調(diào)查學(xué)生前概念，設(shè)計概念目標(biāo)分解概念目標(biāo)，設(shè)計概念箭頭沿著概念箭頭，設(shè)計建構(gòu)活動設(shè)計新情境，監(jiān)控概念轉(zhuǎn)變活動五：如果使電動風(fēng)扇（馬達(dá)）旋轉(zhuǎn)應(yīng)該怎樣連接？如果要使新概念真正地成為知識體系中的一部分，還要知道如何運(yùn)用新概念，并在此基礎(chǔ)上做出解釋、推論和預(yù)測，這樣才算完成整個的概念改變過程。設(shè)計路徑技術(shù)：需要強(qiáng)調(diào)的是：過程與概念統(tǒng)一，科學(xué)的過程設(shè)計是前提，以科學(xué)的過程為依托，滲透概念的教學(xué)是科學(xué)教學(xué)設(shè)計研究的方向。2、活動設(shè)計策略（1）直面樸素概念，引發(fā)認(rèn)知沖突（2）設(shè)計建構(gòu)活動，促進(jìn)理性思考（3）使用新建模型，監(jiān)控概念轉(zhuǎn)化（1）直面樸素概念，引發(fā)認(rèn)知沖突◆“差異式”活動：與已有的概念完全相反或不同◆“關(guān)聯(lián)式”活動：基于已有概念展開◆“獨(dú)白式”活動：暴露多種真實(shí)概念“差異式”活動例舉：《使沉在水里的物體浮起來》第一組材料：西紅柿、回形針、泡沫、牙簽、紐扣、蠟燭、蘿卜、木頭學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)：物體沉浮與大小、輕重有關(guān)該組材料的事實(shí)：物體沉浮與它們的大小、輕重?zé)o關(guān)——西紅柿重，居然浮了；回形針那么小，居然沉了……“關(guān)聯(lián)式”活動例舉：《建橋梁》的導(dǎo)入：師：（邊演示造橋邊談話）你們知道有哪些辦法可以增加橋面的承受力？生：可以增加橋的厚度。師：好。不過增加厚度要增加材料，不增加材料有什么方法？生：可以改變形狀，比如作成折紙型。生：可以改變材質(zhì)。生：還可以增加橋墩。師：加橋墩也要增加材料呀。生：（用手勢）如果把這座橋改變成這種形狀。師：這是什么形狀？生：拱形?！蔼?dú)白式”活動例舉：《空氣的性質(zhì)》：你認(rèn)為被壓下來的空氣到哪里去了，畫出想法。籃球中的空氣：“獨(dú)白式”活動例舉：某班級《晝夜交替》問卷調(diào)查：1、太陽繞著地球轉(zhuǎn)，地球自轉(zhuǎn)2人7.69%2、地球本身不轉(zhuǎn)，太陽繞地球轉(zhuǎn)8人30.77%3、地球本身不轉(zhuǎn)但繞著太陽轉(zhuǎn)16人1.15%4、地球在自轉(zhuǎn)同時又繞著太陽轉(zhuǎn)5人19.23%5、地球在自轉(zhuǎn)21人80.77%（2）設(shè)計建構(gòu)活動，促進(jìn)理性思考◆類比活動：使思維可視化◆細(xì)化過程：幫助觀察細(xì)微的變化◆利用概念圖：整理信息◆使用關(guān)鍵性問題研討：促進(jìn)反思交流類比活動例舉：▼簡單電路：選擇電動風(fēng)扇的思維意義▼空氣的性質(zhì)：對比觀察與描述水和空氣對研究空氣的思維意義▼空氣的性質(zhì)：對比觀察與描述注射器中的水和空氣對研究被壓縮的空氣的思維意義細(xì)化過程例舉：小