小学科学相异概念的修正模式及教学策略

1、 小学科学学相异概概念的修修正模式式及教学学策略浙江省台台州市天天台小学学 陈 霄内容摘摘要 相异构想想会严重重地阻碍碍学生对对科学概概念的接接受,形形成和发发展，错错误地支支配着学学生的学学习行为为。本文文通过明明确“概念知知识”的含义义，解剖剖建构概概念过程程，提出出依靠学学生前概概念，通通过不断断修正，从而建建构新概概念的教教学模式式，并为为教学模模式的操操作提供供策略建建议：前前测，把把握起点点，是实实现相异异构想修修正的前前提；冲冲突，搭搭建支架架，是实实现相异异构想修修正的动动力；探探究，经经历过程程，是实实现相异异构想修修正的关关键；元元认知，自我监监控，是是实现相相异构想想修正

2、的的助推器器。关键词词 小学科学学 相异概概念 修正模模式 教学学策略 奥苏伯伯尔在他他的教教育心理理学一一书的扉扉页上写写道：“如果我我不得不不把全部部教育心心理学还还原为一一条原理理的话，我将会会说，影响学学习的最最重要因因素是学学生已经经知道了了什么，根据学学生原有有的知识识状况进进行教学学。”虽然这这句话可可能有失失偏颇，但他强强调原有有知识水水平对新新学习的的重要影影响的用用意却无无疑是正正确的。 教学实实践证明明，学生在在接触到到新的知知识时，总是试试图用旧旧的知识识结构和和思维方方式去理理解它，有时甚甚至会修修正新知知识的含含义，以适用用旧有的的知识结结构与思思维方式式，结果新新

3、的与旧旧的混杂杂在一起起，派生出出形形色色色的偏偏离了科科学概念念的想法法，教育理理论上称称之为相相异构想想。相异构构想会严严重地阻阻碍学生生对科学学概念的的接受，形成和和发展，研究相相异构想想的修正正模式和和策略，对科学概念念的教学学有重要要的指导导意义。一、相异异构想修修正模式式的现状状分析及及理论基基础（一）科科学概念念教学的的现状分分析小学科学学新课程程实施的的总体趋趋势是好好的，科科学探究究学习对对于传统统的过于于注重知知识传授授的科学学教育来来说也的的确有拨拨乱反正正作用。但也出出现了矫矫枉过正正的现象象和对课课程标准准的误读读误解，背离了了课程改改革原定定目标。主要表表现在：1、

4、脱脱离实际际，盲目目开展探探究活动动。2、过分注注重探究究过程，忽视探探究结果果。3、重视了了探究能能力的培培养，忽忽视了知知识概念念的构建建、忽视视了情感感态度价价值观的的培养。因此在在经过了了一轮的的课程改改革后，在轰轰轰烈烈的的科学探探究背后后，大家家也开始始了对科科学探究究的否定定和迷茫茫，相当当一部分分教师心心中也出出现了科科学探究究信心的的迷失。这种否定定、迷茫茫，这种种信心迷迷失，其其实质就就是对科科学概念念构建的的否定和和迷失。其实，“科学学学习以探探究为核核心”与“关注科科学概念念的构建建”并不矛矛盾，探探究过程程与科学学概念的的构建是是一对孪孪生兄弟弟。没有有探究过过程，科

5、科学概念念将被架架空，忽忽视科学学概念，探究过过程将失失去方向向。那么么，实证证的科学学探究活活动如何何在概念念引领下下走向深深入呢？如何重重拾科学学探究的的信心呢呢？核 心 概 念主 题事 实事 实事 实具体概念主 题事 实事 实事 实具体概念主 题事 实事 实事 实具体概念就“概念念知识”而言，先把概概念具体体解析为为最事实实性知识识、具体体概念直直至这个个核心概概念，然然后针对对每个概概念设计计探究活活动。（见图11）图1：科科学概念念层级分分析图我们现在在对科学学概念进进行层级级分析，注重引引导学生生在大量量事实性性知识的的基础上上，探究究次级主主题，每每一次都都是对前前一次的的补充和

6、和修正。但我们们不难从从上图发发现，显显示虽处处同一个个学习情情境中接接受同样样的事实实性知识识，但对同一一类事物物的认识识、感受受也不完完全相同同，每个个学生在在头脑中中关于主主题的相相异构想想也是各各式各样样的。并并且，从从心理学学角度分分析，相相异构想想含有学学生对科科学现象象的首因因效应，即第一一印象会会对后继继过程产产生影响响，包括括影响具具体概念念、核心心概念的的建构。（二）相相异构想想修正模模式的理理论基础础1从建建构主义义认识论论分析学习不是是学生简简单地“输 入入、储存存”课本和和教师提提供的信信息，而而是主动动地将原原有经验验和新信信息进行行对比、分析、批判、选择和和重建知

7、知识结构构的过程程。学生生建构知知识的基基本方式式是同化化和顺应应。 当当新的知知识与其其原有的的知识结结构和思思维方式式相符时时，就被被同化、吸收并并储存，否则就就会被排排斥或经经“修正”、“重组”后再吸吸收。相异构想想从产生生的途径径上可以以分为两两种形式式，一种种是在接接受科学学教育之之前，学学生根据据日常生生活经验验，在与与自然和和社会环环境相互互作用的的过程中中形成的的。另一一种是学学生在接接受科学学教育之之后，在在教学情情境中形形成的，主要表表现在一一些学生生缺乏感感知经验验的概念念。2从概概念转变变学习理理论分析析科学学习习就是学学生原有有概念的的改变、发展和和重建过过程，就就是

8、学习习者的前前科学概概念向科科学概念念的转变变过程。学生是是如何进进行概念念转变的的呢？必必须具备备以下四四个条件件：（11）学习习者对当当前的概概念产生生不满。（2）新概念念的可理理解性。（3）新概念念的合理理性。（4）新新概念的的有效性性。如果果满足了了上述概概念转变变学习的的四个条条件，学学生所持持有的错错误概念念就会被被科学概概念所替替代或改改变。根据概念念转变学学习理论论，科学学概念教教学欲促促进学生生通过概概念转变变建构科科学知识识，必须须遵循一一定的学学习策略略。其次，对同一一现象作作出另一一种解释释或设计计活动以以引发学学生的顿顿悟；再再次，允允许他们们花时间间重新建建构自己己

9、的解释释。二、相异异构想修修正模式式的构建建与实践践（一）模模式构建建解释根据科学学概念教教学的现现状及支支撑理论论分析，我们认认为科学学探究必必须以科科学概念念的建构构为引领领，依靠靠学生原原有的概概念不断断修正科学学概念的的相异构构想。其教学学模式主主要包括括四个阶阶段（见见图）评价修正诊断图：相异异构想修修正模式式此模式中中，在诊诊断阶段段主要暴暴露学生生的前概概念，聚聚焦探究究起点，在修正正中同样样要评价价学生前前概念，在解释释阶段中也也有评价价学生的的前概念念。所以以这是一一种以最最低层级级的科学学概念为为基础的的螺旋上上升的教教学模式式。在该该模式中中，将评评价阶段段放在模模式中心

10、心，指在在学生的的诊断、修正、解解释三个个阶段是是否促进进相异构构想修正正。从评价价这一阶阶段向周周围发出出的三条条虚线表表示这一一阶段是是潜在的的，暗含含在其他他三个阶阶段当中中。其余余三个阶阶段中相相互发出出的三条条实线表表示这三三个阶段段之间是是双向的的，而且且是螺旋旋渐进的的，它们们之间是是互动的的，每一一阶段的的探究都都是对前前阶段的补补充和修修正。（二）各各阶段教学学实施以五下科科学用用水测量量时间一课的的教学为为例，谈谈谈如何何在探究究过程中中帮助学学生修正正前概念念，建构构科学概概念。1、诊断断阶段这一阶段段的主要要任务是是诊断并并引出学学生的前前概念。首先，教师创创设特定定的

11、探究究性问题题情境，为学生生的自主主探究学学习定向向。其次次，引导导学生自自己尝试试解释问问题，从从而引出出学生对对此主题题的前概概念。这这一阶段段教师要要提出一一些启发发性问题题，提供供活动的的材料，让学生生自主进进行探究究活动。在用水水测量时时间一一课的教教学过程程中，首首先引出出的是古古人利用用水的流流动制作作的水钟钟图，教教师引导导学生在在观察水水钟图的的同时，推测水水钟的计计时方法法。此时时，在学学生脑海海中呈现现出来的的是水能能流动，像自来来水龙头头那样，一滴滴滴地从洞洞口中流流出，水水流的速速度是一一样的，甚至有有的学生生的概念念是一滴滴就是一一秒，这这就是学学生的前前概念。此时

12、，用水测测量时间间的学习习便开始始了，学学生也由由此进入入了学习习新概念念的状态态。在小学科科学的教教材中，有很多多概念的的形成都都必须建建立在前前概念的的基础上上，通过过思维的的激发，引导探探究，才才能形成成新的概概念。2、修正正阶段这一阶段段是建构构新的认认识和初初步形成成解释的的过程，同时也也是使有有关概念念、原理理或技能能变得易易懂、可可理解和和更加清清楚的过过程。在在这个过过程中，充满了了个人认认识与事事实证据据之间、个人认认识与科科学概念念之间的的“冲突”。学生生在这样样的过程程中，进进一步暴暴露和明明确自己己的先有有概念和和认识，感受不不同观点点和解释释之间的的差异。我们在在教学

13、过过程中要要有层次次地依据据事实去去引导学学生进行行推测与与验证，把握教教学各个个阶段的的不同要要求，及及时地指指导学生生开展各各种探究究活动使使教学过过程向着着预期要要达到的的概念目目标前进进，从而而修正相相异构想，逐步地地建构新新的概念念。用水测测量时间间三个个活动线线索虽然然十分清清晰，但但其中蕴蕴涵的内内容却非非常多，如果教教师把握握不好，就容易易使活动动处于杂杂乱无章章的状态态。为此此，我们们仔细推推敲教学学策略，促进学学生科学学概念的的修正与与完善。活动二二是做个个滴漏试试试看，形成具具体概念念“ 在同同一装置置中，水水流的速速度是不不一样的的，是先先快后慢慢的”“水流的的速度与与

14、水位的的高低有有关”。我是这这样设计计和安排排的：首首先让学学生在讨讨论中明明白应该该怎样分分工合作作才能做做到准确确地测量量，接着着开始测测量流完完1000毫升水水的时间间，并统统计测量量数据。然后推推测积聚聚10毫毫升、550毫升升、1000毫升升的水需需要多少少时间，讨论交交流；最最后，展展开验证证。这样样的设计计一是基基于在对对前概念念进行反反思的基基础上做做推测，非常必必要和及及时；二二是测量量数据初初步建构构了科学学概念，为更有有价值的的推测提提供了事事实与依依据，体体现了科科学探究究的实证证性；三三是保证证了交流流的效率率，形成成了冲突突；四是是可以通通过验证证可以高高效的达达成

15、对相相异构想想修正。3、解释释阶段这一阶段段一是指指学生对对自己的的经验开开始抽象象化、理理论化，使其成成为一种种可交流流的形式式，并通通过进一一步的观观察和实实验，对对自己的的解释进进行修正正、求证证与评价价。二是是学生要要扩展自自己的概概念，使使其与其其他概念念相联系系，并运运用所建建构的新新概念解解释周围围世界或或新情境境问题，从而实实现对新新概念的的验证、应用、巩固和和提高，使新获获得的概概念在应应用和拓拓展中得得以精致致。师：要想想使水流流的速度度一样，你们认认为用什什么办法法可以解解决？生讨论交交流生：往里里面不停停地加水水，水流流下来的的速度就就一样了了。师：真是是一个好好办法。

16、只要让让水位都都保持在在同样的的高度，水流就就以固定定的速度度往下流流了。同同学们请请看（出出示水钟钟图）师：古人人制作的的水钟是是不是以以这样的的方法让让水以固固定的速速度往下下流的呢呢？生观察水水钟图后后，交流流。在前面探探究活动动中，学学生已经经明白“这样的的水钟并并不能准准确地计计时，水水钟要准准确的计计时，水水流的速速度必须须一样。”而此时时，要想想让学生生对“流水具具有等时时性”概念有有一个清清晰的认认识理解解，必须须通过问问题引导导，加深深对概念念的理解解。当学学生看着着水钟图图，他们们脑中就就会出现现这样一一幅会动动的画面面：水钟钟上的水水位永远远保持着着同样的的高度，而滴下下

17、来的水水流速度度永远都都是相同同的。至至此，“流水具具有等时时性”的概念念得以形形成，相异构构想终于于修正。4.评价价阶段评价其实实应贯穿穿于整个个教学过过程之中中，评价价可随机机、依教教学进程程展开，也可在在拓展阶阶段之后后进行总总结性的的评价。学生的的自我评评价是最最关键的的，学生生的自我我评价和和小组内内的相互互评价是是最重要要的。教教师给予予的有针针对性的的指导性性评价是是必不可可少的，教师要要引导学学生既针针对自己己探究和和学习的的结果进进行评价价，更要要对认识识建构过过程、探探究活动动的态度度、方式式和效果果，合作作的情况况，学习习的感受受以及在在前面的的教学过过程中各各个方面面的

18、表现现进行反反思总结结。教师师可采用用结构性性观察、学生谈谈访、基基于特定定项目的的文件夹夹评价等等。总之之，评价价要做到到定性评评价与定定量评价价、形成成性评价价与终结结性评价价、自我我评价与与他人评评价的结结合，从从而能够够促使教教师与学学生通过过评价获获得进一一步改进进教与学学的必要要信息。三、修正正相异构想的的教学策策略学习是观观念（概概念）的的发展或或改变，而不是是新信息息的简单单积累。教学是是为了促促进学生生从旧观观念向新新观念转转变，教教师的任任务则是是选择能能有效促促使学生生发生观观念转变变的教学学策略。为了实实现相异异构想向向科学概概念的转转变，在在操作模模式时还还应从以以下

19、几个个方面考考虑。1前测测，把握握起点，是实现现相异构构想修正正的前提提研究学生生原有的的观念和和思维方方式，弄弄清其对对学习和和理解新新知识会会造成什什么样的的障碍与与影响，是实现现相异构构想修正正的前提提。研究原有有观念和和思维方方式的具具体方法法一般有有两种，即调查查和讨论论。（1）调调查可以以是书面面问卷，也可以以是座谈谈，或两两者 结结合运用用。通过过设置一一些似是是而非的的问题、对科学学现象的的描述或或实验，诱导学学生说出出自己的的认识和和看法。一般用用于对某某一个专专题中相相异构想想的研究究。以三下科科学植植物的一一生单单元为例例，针对对教学内内容特点点，我们们采取访访谈与问问卷

20、结合合的方式式获取学学生对于于凤仙花花生命周周期的前前概念（问卷附附后），根据调调查结果果分析我我们了解解到600%学生生对于凤凤仙花种种子的发发芽时间间与生长长过程有有一个大大概的了了解，110%左左右的学学生表示示平时种种过花卉卉，再根根据自己己的经验验迁移到到凤仙花花作出推推测，其其他学生生则多是是通过间间接途径径获得。学生错错误率最最高的是是对于“在生长长过程中中，子叶叶会发生生什么变变化？”的回答答，只有有4%学学生回答答“脱落消消失”，100%学生生回答“不知道道”，866%学生生认为子子叶会长长大变成成叶或茎茎，甚至至会开花花。另外外，学生生还提出出了许多多关于凤凤仙花的的问题，

21、比如“凤仙花花怎么种种？凤仙仙花的寿寿命有多多长？怎怎样才能能让凤仙仙花快快快长大？凤仙花花能长多多高？什什么时候候开花？长大了了会不会会结果？”等等。由此可可见，学学生对于于植物周周期的认认识比较较模糊，甚至存存在许多多不科学学的认识识（推测测）。这这样，我我们的课课堂教学学更有针针对性。（2）教教学中设设计针对对性问题题，通过过交流讨讨论，让让学生有有机会表表述自己己的思想想和见解解，这样样不仅可可促进学学生对知知识更全全面地理理解，还还可诱导导学生暴暴露相异异构想。如笔者在在教四下下我们们选择了了什么时， 让学生生用串联联的方法法点亮两两个功率率不同的的小灯泡泡，然后后再问他他们在这这个

22、串联联电路中中的电流流情况。结果有有两种情情况：第第一种解解释是，学生 认为更更亮的灯灯泡流过过的电流流更多，电流从从正极出出发的时时候电流流量较大大，当它它回到负负极的时时候电流流就变少少了；第第二种解解释是，流过两两个灯泡泡的电流流一样多多，但是是电流从从 正极极出发的的时候电电流量较较大，当当它回到到负极的的时候电电流就变变小了。通过讨讨论，教教师对于于学生的的前概念念给予充充分地尊尊重，让让学生亲亲自发现现自己前前概念中中的错误误之处，强化了了概念，增强了了相异构构想的修修正效果果。2冲突突，搭建建支架，是实现现相异构构想修正正的动力力当学生用用相异构构想的概概念来理理解和解解释某些些

23、实际问问题而产产生矛盾盾时，即即原有概概念与科科学概念念之间发发生了“冲突”，而原原有的概概念无力力解决“冲突”时，学学生才会会自愿放放弃旧的的观念。从心理理学角度度看，凡凡经过否否定质疑疑的知识识，在学学生中才才有较高高的确信信度。所所以，转转变相异异构想的的有效教教学策略略之一是是，教师师在教学学过程中中创设能能引起学学生产生生认知冲冲突的教教学情境境，以其其无力解解决的“冲突”动摇其其顽固的的相异构构想，感感到必须须修正原原来的错错误观念念或模糊糊认识，以此为为契机和和动力，指导学学生进行行认知顺顺应，形形成与科科学观念念一致的的新概念念。如在教五五下物物体在水水中是沉沉还是浮浮一课时时

24、，当学学生把绿绿豆、苹苹果、土土豆等物物体放到到水里后后，立即即惊奇地地叫起 来，接接着，我我让学生生把自己己的观察察结果与与预测结结果相对对照，说说说自己己的发现现。学生生说：“我觉得得苹果很很重，应应该沉的的，结果果苹果浮浮起来了了。”有的说说：“绿豆很很轻， 我以为为它会浮浮，结果果它沉了了。”有的学学生说：“土豆会会沉”，有的的则说：“土豆会会浮”。我立立即抓住住这些冲冲突点，问：“为什么么苹果大大反而浮浮，绿豆豆小反而沉？又为 什么同同是土豆豆则有沉沉有浮？引导学学生去观观察，去去思考，并分组组讨论：沉和浮浮的原因因可能与与什么有有关？学学生在经经过了亲亲历实践践过程之之后，有有所发

25、现现，又在在教师创创设的冲冲突情景景中，产产生了探探究的兴兴趣，修修正了前前概念。通过这这样设计计，层层层深入，不断设设置认知知冲突，动摇其其顽固的的相异构构想。需要注意意的是，教师在在设置能能引起学学生产生生认知冲冲突的问问题情境境后，应应诱导学学生充分分暴露相相异构想想。可组组织学生生讨论，乃至争争论，并并要运用用延迟评评价的原原则，即即待所有有学生的的观点都都充分展展示后，再揭示示矛盾，以免相相异构想想暴露不不完全，解决不不彻底。3探究究，经历过过程，是是实现相异异构想修修正的关关键相异构想想修正模模式特别别重视开开发学生生的智力力，发展展学生的的创造性性思维，培养探探究技能能，力图图通

26、过实实验探究究引导学学生学会会学习和和掌握科科学方法法，促进进科学知知识的建建构。教教学实践践证明，增加让让学生自自己动手手探究的机机会，通通过实验验为学生生提供必必要的感感性材料料，是纠纠正相异异构想的的关键之之一，可可促进学学生自主主解除相相异构想想，达到到事半功功倍的 教学效效果。 徐建春老老师在上上科学学三上上比较较水的多多少这这一课时时，处理理了教材材，把这这节课的的主要探探究活动动整合为为两个探探究活动动，一是是“比较两两瓶水的的多少”，二是是“自制一一个量筒筒”。其中中，所设设计的第第二个探探究活动动是“自制一一个量筒筒”，这个个活动在在原教材材中是没没有的。“自制一一个量筒筒”

27、是在学学生认识识和使用用量筒之之后，教教师要求求学生把把一次性性塑料杯杯自制成成为1000毫升升的量筒筒，其测测量单位位为100毫升。在实际际教学中中，受前前半节课课的学习习迁移，学生出出现了两两种制作作方法：一是把把普通尺尺子贴在在杯子壁壁上，简简单地用用记号笔笔每隔11厘米划划线；二二是在量量筒中倒倒满100毫升的的水，再再倒入杯杯子，划划下线，此线为为10毫毫升刻度度线。这这样再反反复9次次，则绘绘制出1100毫毫升的“量筒”。显然，第第一种方方法是错错误的，用这种种方法制制作的“量筒”刻度均均匀，因因为事实实上一次次性塑料料杯的上上下口径径不一，怎么能能用均匀匀的刻度度来分割割呢？在在

28、这个环环节中，学生由由于个人人前概念念的差异异，出现现了相异异构想，制作了了不同的的“量筒”。那么，值值得我们们思考的的问题是是，教师师是否应应在学生生自制量量筒前教教授正确确的制作作方法，以保证证绝大多多数学生生顺利完完成制作作任务呢呢？回答答是否定定的。可可以这样样说，徐徐老师是是故意让让一部分分学生出出错才这这样设计计的。因因为让学学生出错错，不是是教学的的失败，而是将将学生思思维中深深层次的的缺陷提提前暴露露出来，而这恰恰好又为为学生提提供了探探究的学学习材料料，将学学生的学学习自主主性充分分激发出出来。如如果教师师在学生生自制量量筒前教教授正确确的制作作方法以以保证大大多数学学生顺利

29、利制作出出正确的的量筒，这看似似教学效效果良好好，而实实际上只只是把学学生思维维中深层层次的缺缺陷掩盖盖起来而而已，我我们以往往传统的的课堂教教学不正正是这样样做的吗吗？这也也正说明明了该教教师教学学思想中中存在着着根深蒂蒂固的意意识传授知知识是教教学主要要任务，而非发发展学生生的科学学素养。所以，徐老师师故意让让部分学学生出错错，也没没有马上上解释学学生出错错的原因因，而是是将学生生用两种种方法制制作的“量筒”一齐展展示出来来，引导导学生互互相观察察比较、互相评评价、解解释修正正，最终终让学生生在互评评中自我我感悟。在这个个更具挑挑战性的的活动中中，学生生的探究究能力在在这个活活动中得得到了

30、进进一步的的发展。4元认认知，自自我监控控，是实实现相异异构想修修正的助助推器相异构想想的修正正过程本本质上是是一种自自我监控控过程。“在相异构构想的修修正过程程中，学学习者要要不断监监视自己己对概念念的构建程度度，采取取各种增增进理解解和帮助助修正的策策略，而而且，学学习者还还要不断断反思自自己及他他人的见见解的合合理性如如何，看看它们是是否与自自己的经经验体系系一致，是否符符合经验验事实，以及推推论中是是否包含含逻辑错错误等。”所有这这些，都都取于学学习者的的元认知知水平。一般来来说，元元认知水水平高的的学生，其相异异构想修修正的质质量要大大大高于于元认知知水平低低的学习习者。因因此，要要为学生搭建建相异构构想修正正的助推推器，必必须提高高学生的的元认知知能力，这就要要对学生