在初中科學(xué)教學(xué)中轉(zhuǎn)變學(xué)生迷思概念的策略

在初中科學(xué)教學(xué)中轉(zhuǎn)變學(xué)生迷思概念的策略

隨著新課程改革的深入和拓展，新課程理念正在不斷地演變。初中科學(xué)也正在演繹和形成新的課程理念和體系。本文以轉(zhuǎn)變學(xué)生“迷思概念”為視角，以科學(xué)課程為研究對象，簡要分析提高科學(xué)課教學(xué)質(zhì)量的具體途徑。一、迷思的相關(guān)概念關(guān)于迷思概念的大規(guī)模研究始于20世紀70年代中期，在我國臺灣地區(qū)研究較多，已經(jīng)召開了多屆有關(guān)科學(xué)與數(shù)學(xué)教育中學(xué)生的迷思概念的國際研討會，至今仍是研究的熱點。國內(nèi)對于迷思概念研究的文獻并不多見，近年對迷思概念的研究逐漸增多，且研究者多為一線教師，有力推動了此項研究在實際教育教學(xué)中的開展。對于迷思的概念，有多種理論支持，但是以建構(gòu)主義為主，本文也支持這種觀點。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認為，學(xué)習(xí)不是知識由教師向?qū)W生的傳遞，而是學(xué)生建構(gòu)自己的知識，主動建構(gòu)科學(xué)概念的過程。在此過程中學(xué)生是主角，教師只扮演引導(dǎo)者、咨詢者的角色，學(xué)生通過新舊知識經(jīng)驗之間的反復(fù)的、雙向的相互作用，來形成和調(diào)整自己的經(jīng)驗結(jié)構(gòu)。在這種建構(gòu)過程中，不同的學(xué)生對同一概念可能會有不同的理解，學(xué)生可能記住了概念的定義，但沒有真正理解概念的實質(zhì)，存在著一些模糊甚至是錯誤的認識。這種錯誤認識的存在必然會影響學(xué)生對新概念的正確理解，從而造成學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。像這樣學(xué)生頭腦中存在的與概念不一致的認識，我們稱為“迷思概念”(Misconception)，在國外也有稱之為先前概念、直覺概念、另有概念等。二、迷思概念的成因及對學(xué)生的影響分析學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識之前，由于生活經(jīng)驗和已有知識的影響，會帶有一些對于科學(xué)知識的認知，甚至已經(jīng)帶有某些迷思概念走進科學(xué)的課堂。本文總結(jié)出幾種導(dǎo)致迷思現(xiàn)象發(fā)生的比較突出的因素。1.生活環(huán)境因素建構(gòu)主義認為生活經(jīng)驗與日常生活聯(lián)系的密切性決定了科學(xué)“迷思概念”的一個主要來源是生活經(jīng)驗。學(xué)生在日常生活中，通過直接觀察和感知，從大量的自然現(xiàn)象中獲得了不少科學(xué)方面的感性知識。例如對燃燒、溶解、金屬生銹等一些宏觀自然現(xiàn)象的觀察以及對物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的粒子性等微觀世界的認識中獲得了大量的感覺印象，而這些感覺有時候也會偏離科學(xué)的概念。生活語言是“迷思概念”的另一個主要來源。例如“催化”這個詞容易使人認為只是加快反應(yīng)速度，而導(dǎo)致對“催化劑”概念的片面理解；“綠色化學(xué)”、“白色污染”容易使學(xué)生認為是“綠色的化學(xué)”、“白色塑料的污染”，難以理解其真正的涵義。此外，還有因為生活習(xí)語而形成的迷思。如“我心里想……”會導(dǎo)致“心臟的功能是思考”的錯誤認識，而導(dǎo)致“心腦功能”的混淆。如在我國古代就有“心之官則思”的判斷，意思是說人的心的功能是思考，這明顯是心腦功能不分的迷思。由生活經(jīng)驗而產(chǎn)生的迷思也占了大部分。例如在日常生活中，大部分人會認為血液是紅色的，但對整個生物界而言，這顯然是不正確的。在海洋中，有許多海洋軟體動物的血液不是紅色，而是綠色的，因為它們血細胞中含有的是血綠蛋白，其中含有亞鐵離子。2.學(xué)習(xí)環(huán)境因素據(jù)相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)，教師也存在大量的自然學(xué)科領(lǐng)域中的“迷思概念”，當(dāng)教師的“迷思概念”和學(xué)生的知識經(jīng)驗相互作用時，學(xué)生理解科學(xué)概念就變得更加困難。在教學(xué)中，有時由于教師的教學(xué)語言不夠嚴謹或者教材提供的實例不夠全面，也常常導(dǎo)致新的“迷思概念”或強化學(xué)生原有的“迷思概念”。例如，初中科學(xué)將氧化反應(yīng)定義為“物質(zhì)跟氧發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)”，但在教學(xué)氧化反應(yīng)的概念時，由于教材中提供的實例僅限于物質(zhì)跟氧氣的反應(yīng)，學(xué)生往往把“氧”理解為“氧氣”，導(dǎo)致學(xué)生對氧化反應(yīng)概念理解的不全面。3.概念因素科學(xué)教材融合了物理、化學(xué)、生物、自然地理等知識，有大量的概念需要學(xué)生去學(xué)習(xí)、理解。在實際教學(xué)中學(xué)生對于知識、概念的認知水平的粗淺和認知能力不夠，也是導(dǎo)致迷思概念產(chǎn)生的主要原因。例如對于“呼吸作用”的理解，常會有部分學(xué)生簡單化地將呼吸作用等同于呼吸運動，就是一種對“呼吸作用”這一生物學(xué)概念的認知較為粗淺所產(chǎn)生的迷思概念。4.地域因素因為生活地區(qū)的不同，也會導(dǎo)致迷思概念的產(chǎn)生。如同一物種名稱，在不同地區(qū)所指不同；而不同地區(qū)的同一種物種，也可能會有不同的名稱。如“山芋”“白薯”“玉米”“山藥”等等，不勝枚舉。三、關(guān)于科學(xué)課程規(guī)避和減少迷思概念的教學(xué)建議迷思概念的存在，對于學(xué)生建構(gòu)自身的知識結(jié)構(gòu)，形成正確、科學(xué)的概念所造成的負面作用不可忽視。因此在日常教學(xué)中，教師應(yīng)該有意識地規(guī)避和減少迷思概念，促進學(xué)生正確理解知識，減少學(xué)生的學(xué)習(xí)困難。1.教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變國外學(xué)者約瑟夫薩分析了不同的概念轉(zhuǎn)變教學(xué)模式后，總結(jié)出了自己的觀點，即四步教學(xué)模式。他將概念轉(zhuǎn)變教學(xué)設(shè)想為一種動態(tài)、循環(huán)的過程，認為這一過程主要由四部分組成：(1)學(xué)生描述的理解和認識；(2)重新建構(gòu)理解和認識；(3)應(yīng)用新的理解和認識；(4)將新的理解和認識與以前的理解和認識做比較?？茖W(xué)課程的概念和知識來源于客觀現(xiàn)象和事實，是對客觀事物的正確反映。在教學(xué)中，有意識地把概念的含義講解透徹，講清楚概念的內(nèi)涵，有助于學(xué)生對于概念的理解和把握，學(xué)生在此基礎(chǔ)上所建構(gòu)的知識會更加清晰，能有效避免迷思概念的產(chǎn)生，及時消除學(xué)生已有的或新生的迷思概念。例如生物部分的概念有時不僅僅是一種事物或其一部分，更多地體現(xiàn)一種生理過程，這種過程性概念的教學(xué)尤其需要正確和清晰的科學(xué)講解。2.教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變科學(xué)課程的概念具有嚴密的科學(xué)性，因此概念教學(xué)應(yīng)讓學(xué)生準確把握概念的內(nèi)涵與外延，消除“迷思概念”的頑固性，正確掌握概念的實質(zhì)。在教學(xué)中經(jīng)常采用下列解剖方式：一是咬文嚼字理解概念，如催化劑中的“改變”二字，就隱含著“加快和減慢”兩層意思。二是剖析詞語含義。如溶解度的概念，講解時把定義的句式分解開來，即：其一是在一定溫度下，其二是在100g溶劑中，其三是達到飽和狀態(tài)時，其四是溶解溶質(zhì)的克數(shù)。三是強調(diào)關(guān)鍵字詞，從而濃縮概念，顯現(xiàn)概念實質(zhì)。如催化劑的概念，可向?qū)W生強調(diào)“一變、二不變”這一關(guān)鍵。與此同時，還要注意不同教學(xué)階段概念的銜接。同一概念在不同教學(xué)階段定義可能會有差別，這是教材充分考慮學(xué)生的認知水平及接受能力。作為教師就應(yīng)該及時剖析，讓學(xué)生明白概念具有階段性，講清初中概念的局限性，給學(xué)生認知領(lǐng)域注入新的血液，在每一個教學(xué)階段都應(yīng)該剖析清楚它們的內(nèi)在聯(lián)系，掃清學(xué)生的心理障礙。3.建構(gòu)新知識，避免模糊概念科學(xué)中各學(xué)科的概念之間有密切聯(lián)系，同時在不同學(xué)科中同一概念有相同或相通之處。在教學(xué)中注重概念之間的聯(lián)系，使學(xué)生在知識的相互聯(lián)系和區(qū)別中獲取正確信息，形成正確的知識觀念。培養(yǎng)學(xué)生編織概念網(wǎng)絡(luò)的能力，使概念間的相互聯(lián)系形成多點交叉的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有助于學(xué)生發(fā)散思維的形成，建構(gòu)自身知識體系。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認為：學(xué)生基于自身與世界相互作用的獨特經(jīng)驗去建構(gòu)自身的知識并賦予經(jīng)驗以意義。經(jīng)過知識、概念的不斷循環(huán)往復(fù)的認識、理解與運用，他們的認知水平不斷得到提高。新信息被理解是在舊知識的基礎(chǔ)上進行的，是個量變的過程。充分利用學(xué)生已有知識在理解的量變積累上獲得理解的質(zhì)變，有效避免迷思概念。4.概念直觀化在科學(xué)教學(xué)中，現(xiàn)代教育技術(shù)，特別是多媒體的應(yīng)用已經(jīng)被廣大教師所認可?？茖W(xué)學(xué)科的特點決定了現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)中的有效性。科學(xué)的研究對象從宏觀到微觀，許多內(nèi)容相對比較抽象，學(xué)生在理解上有些困難是難免的。當(dāng)教學(xué)手段從板畫、板書、掛圖走到多媒體應(yīng)用后，學(xué)生真正在課堂上看到了“實物”，原來肉眼不見的現(xiàn)象也能通過多媒體得以展示。這些教學(xué)手段的應(yīng)用，可避免、減少迷思概念。中學(xué)生的思維能力的發(fā)展正是從形象思維到抽象思維的過渡時期，形象思維多于抽象思維，對抽象概念的學(xué)習(xí)一般離不開感性材料的支持。因此講授概念時要遵循人們的認識規(guī)律，從感性到理性，從具體到抽象。做到從直觀入手，通過觀察、感受、分析、抽象概括而引出概念。一是引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活經(jīng)驗去認識科學(xué)概念，如講授“分子”時可以從糖溶于水、氨氣擴散、濕衣服晾干等日常生活中親身感受的事例，說明分子的客觀存在。二是利用實驗、模型、掛圖、錄像、多媒體等直觀教具認識概念。如開始學(xué)習(xí)科學(xué)時對物理變化、化學(xué)變化、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)等概念的傳授，即可通過這種方法進行教學(xué)：拿一根蠟燭，對加熱熔化和點燃兩種現(xiàn)象加以對比，先讓學(xué)生指出其不同之處，再加以總結(jié)、歸納