概念转变教学中渗透STSE教育

1、概念转变教学中渗透stse教育摘 要：本文介绍了概念转变学习理论和stse教育理念，并举例说明如何在概念转变教学中渗透stse教育关键词：概念转变 stse教育 stse教育是当代教育实践的重要理念，概念转变则是一条最基本的建构主义理科学习与教学策略。通过stse教育与概念转变教学相结合，把stse教育应用于概念转变教学过程，在概念转变教学中渗透stse教育，从而培养学生的科学素养、提高学生的学习效率。一、概念转变学习理论1968年，奥苏贝尔提出了“影响学习的唯一重要因素就是学生已经知道了什么，要探明这一点，并据此进行教学”的观点。大量的科学实践表明，学生在学习自然科学课程之前，头脑里并非一片

2、空白。学生通过日常生活的各种渠道和自身的实践，对客观世界中的各种事物已经形成了自己的看法，并在无形中养成了他们独特的思维方式。这种在接受正规的科学教育之前所形成的概念一般称之为前科学概念(pre-science conception)，简称前概念(preconception)。对于前概念，自20世纪70年代以来，西方一些从事科学教学研究的学者经过大量的研究后发现，学生形成的前科学概念由来已久、根深蒂固，这些前概念中有些是对客观世界的朴素观念(nave concept)，可以作为学生学习科学概念的积极“生长点”，有的则完全与科学概念相悖，后者也叫错误概念(misconception)。学生的“个

3、人概念”、“日常概念”、“相异构想”、“教学前概念”、“错误概念”及其对科学学习和科学认识的作用及影响的问题，至今仍然是科学教学及科学心理研究的重点。前科学概念有多种来源：来源于语言；同家庭成员、朋友、其他成人和同伴群体之间的交互作用；大众媒介；感觉经验等。建构主义认为，学生的前概念是极为重要的，它影响着学生知识的掌握、观点的接受、思想的形成、态度的转变。因此，我们要充分认识并利用其积极的方面，作为一种资源进行教学；同时纠正和预防其消极的方面，实现错误概念的转变。所谓概念转变就是学习，就是学生原有概念改变、发展和重建的过程，就是学习者由前科学概念向科学概念的转变过程。为了促进学生实现概念转变，

4、就要进行概念转变教学。为此，教师必须充分了解学生相关学科的原有知识经验背景，了解学生有哪些错误概念，并充分运用学生的原有概念创设教学中的认知冲突（情境），以此作为引发学生进行概念转变学习的契机。因为要转变学生的错误概念，仅仅告诉学生“正确”的概念是无效的，只有在激励性的情境中，在学生的前概念与科学概念的激烈碰撞中，才能解决前概念与科学概念之间的矛盾冲突，实现由前概念向科学概念的转变。二、 stse教育stse是科学(science）、技术(technology)、社会(society)和环境(environment)的英文缩写, 是指人类的智慧及其创造物与环境相互作用的过程中演化而成的科学、技

5、术、社会与环境的一体化体系，是科学技术高度发展的条件下在地球系统中表现出来的一系列全新景象的总和，是一门综合性交叉学科。stse教育是理科教育的一种指导思想，其基本精神在于把科学教育和当前的社会发展、社会生产、社会生活、生存环境等紧密结合，使受教育者关心社会的发展，激发学生学习情感，在学习研究中具有强烈的未来意识和参与意识，了解科学技术及其作用，致力于学好本领并能参与科学技术决策，成为具有良好科学素养的人才。新课标在教材编写建议中首先提到的就是“从学生的生活经验和社会发展的现实中取材”，这就打破了按化学体系组织化学教学内容的传统格局，结合学生已有的社会生活实际经验、人与自然的关系和学科的发展，

6、选取最基础的、学生终身发展最需要的化学知识和技能。教学资源的选取来自于生产、生活及社会的各个领域。stse教育包括科学、技术、社会、环境四个方面的内容,其中不少内容涉及到化学学科知识，因此，在教学中可结合化学教材内容适当编排一些stse教学内容。下表是对初中化学教材（人教版）中编排的stse教学相关主题的总结，为在概念转变教学中渗透stse教育提供了合适的内容平台。stse教学主题表（含教材中“化学技术社会” 栏目内容）初中化学教材内容stse教育的教学主题第一单元 走进化学世界第二单元 我们周围的空气第三单元 自然界中的水第六单元 碳和碳的氧化物第七单元 燃料及其利用第八单元 金属和金属材料

7、第九单元 溶液第十单元 酸和碱第十一单元 盐 化肥第十二单元 化学与生活化学使世界变得更加绚丽多彩 绿色化学保护空气 催化剂在化工生产中的应用爱护水资源 水的净化二氧化碳对生活和环境的影响 人造金刚石和金刚石薄膜酸雨 环境保护 开发和使用新能源海底“可燃冰” 车用乙醇汽油 “西气东输”金属资源的利用和保护 形状记忆合金溶液的形成生活中发现的酸和碱 中和反应在实际中的应用生活中常见的盐 化学肥料 营养物质 化学元素和人体健康 导电塑料三、概念转变教学中渗透stse教育概念转变理论中涉及的“概念”与心理学中对于概念的理解不同。在心理学上，“概念”代表一类享有共同特征的人、物体、事件或观念的符号；概

8、念转变理论中的概念，是指个体关于某一对象的观点、看法，它是个体所拥有的一种信念，因此也有人将“概念转变”称之为“信念转变”（belief change），这些概念都是学生在日常生活中通过各种渠道和自身实践形成的，要真正实现学生的概念转变关键是要探查出学生头脑中存在哪些前科学概念，然后才能采取不同的策略进行有效的教学干预，最终实现概念转变。stse教育正是要求注意从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活情景中感受化学的重要性，了解化学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题，通过stse教学可让学生用相关知识处理一些生活和学习中的实际问题，培养学生的实践能力和科学探

9、究能力。如果把概念转变模式简单描述为：探查学生对相关概念的理解情况，分析学生持有的前概念（前测）依据前测结果采取不同的教学策略进行教学干预（施教）了解学生经过一段时间之后对概念的理解，分析学生概念转变的程度（后测），那么在此过程的任何一个阶段，都可以把stse教育作为概念转变的一种资源，甚至是方法和手段，同时在概念转变过程中渗透stse教育，共同达到教育的最终目的实现人的发展。首先，stse教育有利于概念转变：通过课堂教学，学生的确可以用学习到的科学概念来应付考试，取得好成绩，但同时，学生仍然倾向于坚持自己在生活中形成的日常概念来解释生活中遇到的问题，此时在进行stse教育的同时正好可以测得学

10、生的前科学概念并得到很好的转变；其次，中学化学有很多stse教育的内容和素材：正如前面stse教学主题表所示，中学化学教学中蕴含了丰富的stse教育素材以供挖掘和利用；另外，有人说学习即概念转变，那么概念转变学习中渗透stse教育无疑是“双赢”的：stse教育关注学生的学习兴趣和经验，在概念转变过程中结合stse教育，渗透日常生活、社会生产和社会发展密切相关的化学知识，使学生认识到化学离不开生活、生活处处有化学，科学、技术、社会、环境各个方面都关系着化学；使学生思考自己到底在生活中遇到了哪些、认识了哪些、这些认识是否正确等；使学生关心社会的发展，同时掌握化学知识和化学原理，提高能力。案例：st

11、se教育可以应用于概念转变研究来设计探查初中生持有的化学前科学概念 背景介绍：学生在开始具体学习化学知识之前已经在头脑中形成了相关的化学概念，用不同的方法探查到这些概念尤其是错误概念，然后有针对性的进行教学，实现概念的转变。 方法介绍：对于开始初三学习之前的学生来说还没有真正的进入化学课堂，那么如何暴露学生对相关概念的已有知识状态？在此概念转变研究中关键在于如何有效的探查到学生的前科学概念。这就需要联系生活、联系社会，设置引发学生兴趣带动思考的情景，用简单的方式呈现给学生，由此stse教育就可以扮演十分重要的角色。 事例介绍：选取探查初中生学习化学之前的前科学概念问卷设计中的部分stse试题（

12、科学技术中的化学）金属银具有消毒、杀菌作用。把银制成纳米银粒子可将其消毒杀菌作用提高200倍。其原因是（ ）a、银制成纳米粒子后，其表面积增大所致 b、银制成纳米粒子后，其表面积缩小所致 c、银制成纳米粒子后，其质量增大所致 d、银制成纳米粒子后，其质量减小所致（社会中的化学）我们生活的地球只有一个，而它正在遭到人为破坏，所以环境保护被提上日程。下列有关环境问题的叙述正确的是（ ）a. 赤潮、白色污染、绿色食品都与相关物质颜色有关b. 我国的淡水资源短缺，故鼓励大量开采地下水，以满足社会需求c. 现代研制的油漆中一般不使用甲醛、酚类等化合物，因为这些化合物对人体有毒d. 我国禁止汽车使用含铅汽

13、油，其主要原因是铅资源短缺（环境中的化学）联合国环境署确定2004年6月5日世界环境日的活动主题是“wanted！seas and oceans! dead or alive？”(海洋存亡,匹夫有责)。下列有关海洋的说法不正确的是（ ）a.海上石油泄漏易造成海洋污染b.海洋中发生的赤潮与氮、磷的排放有关c.海水的密度比淡水小d.工业上的废水、废渣以及城市生活污水大量排入海洋会造成海洋生态环境的破坏（生活中的化学）我国继启动了食盐补碘工程之后，今年又启动了补铁工程。我国补铁工程的载体主要是（ ） a食盐 b淀粉 c酱油 d食油以上例题都是在stse教育中使用的与科学技术、社会生活、生存环境密切相关的试题，应用于探查学生关于某些如物质微粒性、元素化合物等化学主题的前科学概念，以期能够从不同的角度认识学生、了解学生。探查学生前科学概念可以有多种方法，可以是调查问卷，可以是个案访谈，可以是口语报告；调查问卷的形式亦是灵活多样。stse教育与概念转变的相关理论和方法有效结合可以达到事半功倍的效果，通过科学、技术、社会、环境中的相关问题暴露学生概念情况的同时进行stse教育，培养学生的情感、态度、价值观，有助于提高学生的科学素养。这里只是简单介绍了stse教育在探查学生化学前科学概念中的应用，以期能引起相关教育工作者关注stse教育与概念转变学习的结合，至于