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(浙江省天台县街头镇中心小学)
[摘要]小学科学概念学习,是科学教学的重要内容,是学生科学判断、科学推理、科学论证等思维发展的基础,是提高学生科学素养的重要途径。在小学科学教学中,如何根据科学学科特点和小学生认知心理,运用一些行之有效的教学策略,使学生更好地形成科学概念,将学生“内隐”的思维方式和结果启发和转化为知识的建构,对此进行了初步探究。
[关键词]小学科学 科学概念 有效注意
科学概念的学习,使学生更加本质地认识事物与现象,促进科学知识的系统化与结构化,帮助学生发展逻辑推理能力,提高学生的科学素养。因此,在教学过程中,应设计符合学习规律和学生学习心理的多样化教学活动,尽可能地启迪学生思维,增进学生对科学概念的认识建构与理解水平,避免对科学概念的机械记忆。但是,已有的研究表明,科学概念教学的效果往往不是很理想,学生对科学概念的认识不能达到较高水平。导致这一现象的主要原因在于教师在教学过程中没有引导学生进行科学概念系统的建构。
科学概念是小学生学习科学基础知识的一个非常重要的方面。因为性质、法则等不仅是由概念组成的,而且概念是有关判断的组成部分,概念的定义可以作为推理的依据。同时从思维角度来看,概念、判断、推理是思维的基本形式,因此优化概念教学对提高小学科学教学质量有着极其重要的作用。
对学习结果而言,可能有三种学习状态。既没有学到知识,也不能够迁移运用,这是第一种学习状态——“无效学习”;能记住相关的信息,但不理解也不会运用,学习者所做的是尽量多的在记忆中增添新的东西,主要的认知过程是“编码”(即将信息储存到长时记忆中),这是第二种学习状态——“机械学习”;既能熟记相关信息,同时也能理解和运用,这是第三种学习状态——“意义学习”。三种学习状态中意义学习最为重要。法国著名教育家梅耶认为要促进有意义学习,必须满足几个重要内部条件:第一,教学必须帮助学习者选择相关的信息;第二,组织信息;第三,整合信息;第四,理解信息。
本文以《惯性》一课作为课例,来谈谈小学科学教学中概念的学习。
一、促进学生信息选择——引起有效注意
建构主义者认为,学习不仅是概念的认知,也是概念的一种建构,而概念的形成即包含了概念的改变与概念的再建构。当学习者在学习时,并不是直接的接纳新知识,而是首先提取与新知识有关的旧有知识,学习者会以这些经验或概念(前概念)来解释、理解概念。而由于小学生的知识经验有限,辩证思维还不发达,思维的独立性和批判性还不成熟,考虑问题容易产生表面性,且往往会被表面现象所迷惑,而看不到事物本质。在复杂的科学概念体系中,选择合适的、能引起学习者注意的信息,在教学中显得尤为必要。
《惯性》这一课,我拿出一只空玻璃杯,杯子上面放一块长方形纸板,在纸板上面放一只鸡蛋,提问:用铁片迅速把硬纸板弹出去时,硬纸板上的鸡蛋会怎么样?大部分学生认为,鸡蛋会随纸板一起飞出去,掉落到地面上。因为日常生活经验告诉他们,鸡蛋应该随纸板一起运动。
二、促进学生信息组织——表明逻辑关系
《惯性》中,学生认为“鸡蛋一定会随纸板飞出去”后,教师提问:真的是这样吗?教师迅速弹击纸板,学生们惊奇地看到,纸板虽然飞出去了,但鸡蛋却在原处落到了玻璃杯里,鸡蛋并没有跟纸板一起被弹出去。这是怎么一回事呢?
发生概念上的改变时,孩子们肯定会对已有的概念产生质疑。这种概念上的冲突,要求学生能够在探索、理解的基础上给予合理的解释。当已有概念不被实验事实所支持时,人们就会怀疑它的有效性,意识到了自己认为对的与所观察到的现象之间的冲突。
三、促进学生知识整合——建立新旧联系
当实际发生的现象与学生认为应该发生的现象在比较时,如果两者产生了不一致或者根本相反的结果时,学生就会产生的不满意的心理,也称为认识上的不协调。建构主义者预先会建立一种环境,鼓励孩子们对已有的观点产生怀疑,并对正在发生的现象提出疑问,从而减少认识上的不平衡。
在《惯性》学习中,学生观察到了实验的事实后,先会感到不可思议,紧接着就会产生认识上的不平衡,然后马上会质疑老师做的实验有问题,认为老师在杯子里搞了名堂。如有的学生提出让他们自己动手来做一下实验。
为了帮助孩子们重新塑造已有的前概念,我鼓励孩子自己进行实验。接下来他们作了相同的实验,他们的鸡蛋都落在了玻璃杯里。老师还要求仍持怀疑态度的学生再做一个实验:小球放在木片上,下面是一个球洞的支架,迅速撞击木片。他们最后不得不对自己的实验结果折服:鸡蛋和小球都落在了原地。
意识到认识上的不平衡是学习的一个必要前提,是建构主义方法的一个基本原则。
接下来,我帮助孩子来分析其中原因,使学生明白鸡蛋和小球都是处在怎样的状态,木片和纸板又怎样了。引导学生认识到原来静止的鸡蛋和小球都有保持其原来静止状态的性质。接着我又提出:运动着的物体是否也有保持原来运动状态的性质呢?你能通过实验来说明问题吗?在老师的引领下,孩子们完成了第二个实验:载着一块直立小木块的小车在运动中突然停止,小木块会向前倒,从而确认运动着的物体有保持原来运动状态的性质。学生在实践中得出了惯性的概念:物体具有保持原有的静止或运动状态的性质。
四、促进学生理解信息——达成概念运用
概念的转变并不意味着学习者已完成了概念的扩充或概念的重组,只能说学生改变了对旧概念的认知。新、旧概念间仍存在着竞争与选择的张力,换言之,平衡化并不表示学习者已用新的概念更替旧有的概念。学习者可能兼具此两种概念并存于大脑之中,这种学习者对不同的问题或情境,会选择不同的知识来处理。譬如,应付学校考试时用一套知识,解释日常生活时又使用另一套知识。因此,学习者必须再努力去建构新概念的意义,当学习者建构出意义时,方可说概念已经形成为稳定的状态。这些形成的新概念,是否是学习者真正理解的,仍需视学习者是否能正确有效的使用这些知识而定。当学习者能正确无偏的使用这些知识时,我们才称其为真正的理解。
学生通过《惯性》实验的支持,认知了一切物体都具有保持原有的静止或运动状态的性质。这时,学生还并未将旧概念完全抛弃而接纳了新概念。我及时地将生活中的情景搬到了课堂上,我问同学们你们坐过公交车吗?当公交车司机紧急刹车时,车上的乘客为什么会突然向前扑去?如果车辆紧急启动,车上的乘客又会有什么感觉?你还能举出一些生活中运用到惯性的例子吗?当孩子经过一些实际生活知识的解释后,我们才认为他真正生成了知识,建构了概念,概念才得以达成。
总之,在科学概念教学中,让学生在学习和生活体验中,亲历概念形成的过程,在原有认知和新知探究中,启发和转化学生“内隐”的思维方式,让学生获得重要的和可迁移的科学概念,建立起自己的观点和想法,形成对自然以及周围的世界的理解,对学生发展逻辑推理能力,提高学生的科学素养具有重要意义。
[摘要]小学科学概念学习,是科学教学的重要内容,是学生科学判断、科学推理、科学论证等思维发展的基础,是提高学生科学素养的重要途径。在小学科学教学中,如何根据科学学科特点和小学生认知心理,运用一些行之有效的教学策略,使学生更好地形成科学概念,将学生“内隐”的思维方式和结果启发和转化为知识的建构,对此进行了初步探究。
[关键词]小学科学 科学概念 有效注意
科学概念的学习,使学生更加本质地认识事物与现象,促进科学知识的系统化与结构化,帮助学生发展逻辑推理能力,提高学生的科学素养。因此,在教学过程中,应设计符合学习规律和学生学习心理的多样化教学活动,尽可能地启迪学生思维,增进学生对科学概念的认识建构与理解水平,避免对科学概念的机械记忆。但是,已有的研究表明,科学概念教学的效果往往不是很理想,学生对科学概念的认识不能达到较高水平。导致这一现象的主要原因在于教师在教学过程中没有引导学生进行科学概念系统的建构。
科学概念是小学生学习科学基础知识的一个非常重要的方面。因为性质、法则等不仅是由概念组成的,而且概念是有关判断的组成部分,概念的定义可以作为推理的依据。同时从思维角度来看,概念、判断、推理是思维的基本形式,因此优化概念教学对提高小学科学教学质量有着极其重要的作用。
对学习结果而言,可能有三种学习状态。既没有学到知识,也不能够迁移运用,这是第一种学习状态——“无效学习”;能记住相关的信息,但不理解也不会运用,学习者所做的是尽量多的在记忆中增添新的东西,主要的认知过程是“编码”(即将信息储存到长时记忆中),这是第二种学习状态——“机械学习”;既能熟记相关信息,同时也能理解和运用,这是第三种学习状态——“意义学习”。三种学习状态中意义学习最为重要。法国著名教育家梅耶认为要促进有意义学习,必须满足几个重要内部条件:第一,教学必须帮助学习者选择相关的信息;第二,组织信息;第三,整合信息;第四,理解信息。
本文以《惯性》一课作为课例,来谈谈小学科学教学中概念的学习。
一、促进学生信息选择——引起有效注意
建构主义者认为,学习不仅是概念的认知,也是概念的一种建构,而概念的形成即包含了概念的改变与概念的再建构。当学习者在学习时,并不是直接的接纳新知识,而是首先提取与新知识有关的旧有知识,学习者会以这些经验或概念(前概念)来解释、理解概念。而由于小学生的知识经验有限,辩证思维还不发达,思维的独立性和批判性还不成熟,考虑问题容易产生表面性,且往往会被表面现象所迷惑,而看不到事物本质。在复杂的科学概念体系中,选择合适的、能引起学习者注意的信息,在教学中显得尤为必要。
《惯性》这一课,我拿出一只空玻璃杯,杯子上面放一块长方形纸板,在纸板上面放一只鸡蛋,提问:用铁片迅速把硬纸板弹出去时,硬纸板上的鸡蛋会怎么样?大部分学生认为,鸡蛋会随纸板一起飞出去,掉落到地面上。因为日常生活经验告诉他们,鸡蛋应该随纸板一起运动。
二、促进学生信息组织——表明逻辑关系
《惯性》中,学生认为“鸡蛋一定会随纸板飞出去”后,教师提问:真的是这样吗?教师迅速弹击纸板,学生们惊奇地看到,纸板虽然飞出去了,但鸡蛋却在原处落到了玻璃杯里,鸡蛋并没有跟纸板一起被弹出去。这是怎么一回事呢?
发生概念上的改变时,孩子们肯定会对已有的概念产生质疑。这种概念上的冲突,要求学生能够在探索、理解的基础上给予合理的解释。当已有概念不被实验事实所支持时,人们就会怀疑它的有效性,意识到了自己认为对的与所观察到的现象之间的冲突。
三、促进学生知识整合——建立新旧联系
当实际发生的现象与学生认为应该发生的现象在比较时,如果两者产生了不一致或者根本相反的结果时,学生就会产生的不满意的心理,也称为认识上的不协调。建构主义者预先会建立一种环境,鼓励孩子们对已有的观点产生怀疑,并对正在发生的现象提出疑问,从而减少认识上的不平衡。
在《惯性》学习中,学生观察到了实验的事实后,先会感到不可思议,紧接着就会产生认识上的不平衡,然后马上会质疑老师做的实验有问题,认为老师在杯子里搞了名堂。如有的学生提出让他们自己动手来做一下实验。
为了帮助孩子们重新塑造已有的前概念,我鼓励孩子自己进行实验。接下来他们作了相同的实验,他们的鸡蛋都落在了玻璃杯里。老师还要求仍持怀疑态度的学生再做一个实验:小球放在木片上,下面是一个球洞的支架,迅速撞击木片。他们最后不得不对自己的实验结果折服:鸡蛋和小球都落在了原地。
意识到认识上的不平衡是学习的一个必要前提,是建构主义方法的一个基本原则。
接下来,我帮助孩子来分析其中原因,使学生明白鸡蛋和小球都是处在怎样的状态,木片和纸板又怎样了。引导学生认识到原来静止的鸡蛋和小球都有保持其原来静止状态的性质。接着我又提出:运动着的物体是否也有保持原来运动状态的性质呢?你能通过实验来说明问题吗?在老师的引领下,孩子们完成了第二个实验:载着一块直立小木块的小车在运动中突然停止,小木块会向前倒,从而确认运动着的物体有保持原来运动状态的性质。学生在实践中得出了惯性的概念:物体具有保持原有的静止或运动状态的性质。
四、促进学生理解信息——达成概念运用
概念的转变并不意味着学习者已完成了概念的扩充或概念的重组,只能说学生改变了对旧概念的认知。新、旧概念间仍存在着竞争与选择的张力,换言之,平衡化并不表示学习者已用新的概念更替旧有的概念。学习者可能兼具此两种概念并存于大脑之中,这种学习者对不同的问题或情境,会选择不同的知识来处理。譬如,应付学校考试时用一套知识,解释日常生活时又使用另一套知识。因此,学习者必须再努力去建构新概念的意义,当学习者建构出意义时,方可说概念已经形成为稳定的状态。这些形成的新概念,是否是学习者真正理解的,仍需视学习者是否能正确有效的使用这些知识而定。当学习者能正确无偏的使用这些知识时,我们才称其为真正的理解。
学生通过《惯性》实验的支持,认知了一切物体都具有保持原有的静止或运动状态的性质。这时,学生还并未将旧概念完全抛弃而接纳了新概念。我及时地将生活中的情景搬到了课堂上,我问同学们你们坐过公交车吗?当公交车司机紧急刹车时,车上的乘客为什么会突然向前扑去?如果车辆紧急启动,车上的乘客又会有什么感觉?你还能举出一些生活中运用到惯性的例子吗?当孩子经过一些实际生活知识的解释后,我们才认为他真正生成了知识,建构了概念,概念才得以达成。
总之,在科学概念教学中,让学生在学习和生活体验中,亲历概念形成的过程,在原有认知和新知探究中,启发和转化学生“内隐”的思维方式,让学生获得重要的和可迁移的科学概念,建立起自己的观点和想法,形成对自然以及周围的世界的理解,对学生发展逻辑推理能力,提高学生的科学素养具有重要意义。