为促成科学概念的建构而教

1、为促成科学概念的建构而教浙江省玉环县教育局教研室 郑青岳我的教育感言看上去我们每天都和学生呆在一起，其实我们常常与他们相距遥远。学生的大脑简直就是一个黑箱，要真切地看清里面究竟有些什么，实在不太容易。儿童对世界常常有自己的一些解释，其中有许多解释是错误的，但在他们看来却是合理的。对教师来说，学生其实就是一部书一部很难读懂但又非读不可的书。一个校园故事两个教学案例学习的本质存在的问题我们的行动一、一个校园故事 雨后，凸凹不平的地面上出现一些水洼。课间，几个小朋友围着草丛中的两条蚯蚓发生了兴趣。 “他们为什么从泥土中钻出来了？” “是因为缺氧。下雨时，小鱼也会从水中探出头来呼吸。” “或许是准备搬

2、家。不是蚂蚁下雨前要搬家的么？” “现在的雨都是酸雨，把土都给腐蚀了，蚯蚓在土里呆不下去了。” “土里有空气，下雨后土里灌满了水，没有空气，蚯蚓憋得慌。蚯蚓不喜欢太湿的土儿。” “他们出来让雨给他们洗个澡。”二、两个教学案例案例1 温度计的读数为什么会降低？生：因为酒精蒸发时，吸收了室内 空气的热量，使室温降低了。 师：实验中看到了什么现象？生：温度计提出来后，读数降低了。师：如何解释这个现象？案例2 重力与高度的关系蒂姆：“等一等，如果我们把它举起 来，会怎样？” 这个球较高，重力就较强地往下拉它。它到达的高度越高，重力对它的作用也越大。就好比你站在那边，某人扔下一个小石子，石子只是碰了你一

3、下而不会有伤害。但是，如果我从飞机上扔下一颗石子，那它就会加速得越来越快，一旦碰到某人的头，就会砸死他。三、学习的本质学生的大脑不是一张白纸，等着教师来在上面画画 。学习并不是对知识被动的接受，而是学习者对知识意义自主的建构。 影响学习最重要的因素是学生已知的东西。 知识的建构从某种意义上来说是“重构”。案例3 气体温度变化产生的影响生：天平右边将升高。师：为什么？生：空气受热后会变轻。气球受热后 不是会上升吗？师：当密闭箱内的气体温度升高时，天平 的平衡是否会被破坏？ 学生的大脑里已经贮存着许多信息，这些信息的要素或要素的组合构成了某种“框框”（认知结构）。一个“框框”可能是关于个人对某个特

4、殊现象的知识（例如触摸金属体得到冷的感觉），或者是一个较为复杂的推理结构（例如某些学生推理：“灯光越亮，影子越大”）。这些“框框”会影响人对新事物和新知识的认知。同时，新知识的接受可能又会对原来的“框框”进行调整。案例4 儿童对光的认识 在一个充满阳光的房间里，老师问几个学生：“这间房子哪儿有光？”生1：“到处都有”或“在空间”。生2（12岁）：“在天花板上光在那里（指着电灯泡），但是它没亮。生3（14岁）：在灯泡里，是灯泡照亮了房间。生4（11岁）：那里（指着地面）。师：你为什么那样说呢？生4：因为太阳光照射下来，你可以看到地面比阴影要光亮。四、存在的问题1、惧怕差异 案例5 杯中的筷子杯中

5、的筷子：学生能看到什么？ 今天我去一所初中学校听课，学生学习的内容是：光的折射。我坐在教室的最前头（我常常这样坐，因为这样容易面对学生，仔细地观察到他们的活动和脸部的表情）。 上课一开始，Y老师根据教材设计的方案和图示（如图），发给每个学生一只透明塑料杯和一支筷子，杯中装着半杯水，让学生将筷子斜插在杯中进行观察。然后问学生：筷子发生了什么变化？学生回答：变弯了。教师说：改用铅笔、钢笔，或直尺插入水中，看到是否也是这样？学生按照教师的要求再进行一番实验观察，然后回答：也是这样。教师接着说：筷子在水中为什么会变弯？为了回答这个问题，我们共同来学习一个新的知识光的折射。 学生们已经跟着教师进入新的学

6、习了，我的注意力却没有跟上师生的步伐，一直在琢磨着上面的实验活动，头脑里涌出一连串的问题。 我在想：对一个初中学生来说，当他看到筷子插入水中后会变弯的现象之后，有必要再用铅笔、钢笔或直尺去重复几次实验吗？难道学生会认为只有筷子才能在水中变弯吗？难道我们的学生会那么笨吗？其实，要简单地重复实验，方法还多着呢！比如，你可以将水装得多一些，或倒掉一点；你也可以改用玻璃制的杯子，或方形的玻璃水槽。这样的重复至少也比用铅笔代替筷子，价值会略高一点。更重要的是，对这个小实验，我们更值得去追求什么呢？ 我还在想：学生表达的“变弯”究竟指的是什么？不同学生所说的“变弯”，描绘的是同一个现象吗？是指上下两段成某

7、个角度，还是上下两段向左右错开（书上的图就是错开的），还是两者兼有呢？不同学生所说的“变弯”的不同意思，教师都读懂了吗？我把学生放在一边的杯子（杯中斜插着筷子）移到自己的面前，先是慢慢地转动着它进行观察。然后，我又改变头部的位置，从不同的高度和角度去观察杯子。你知道我看到了什么？我看到：有时，筷子上下两段是左右错开的，并且上下两段左右位置会发生颠倒；有时，筷子的上下两段折成了某个角度；有时，这两种现象会同时存在；有时，筷子看上去仍然是笔直的，根本就没有发生什么变化 。 啊，小小的杯子和筷子，竟然可以看到那么多的现象！而它给我们的教育能够带来什么启示呢？【评析】 这是发生在科学教育中一个十分平常

8、的故事，在教育中类似的故事实在太多太多，以至我们对它似乎难以产生什么感觉。但对这些平常故事的深刻反思，则会给我们的教育带来良多的启示。 首先，教师不应当是忠实于教材的奴隶。教材只是为教师的教学提供一种方案，而教学的方案并不是唯一的，教材提供的方案也不一定是最佳的。教材给教师的教学提供了巨大的再创造的空间和余地，教师作为课程的建设者，应当具有评价教材，独立处理教材的能力，这也是教师专业化的一个基本要求。 在教育中，有多种活动方案可供选择，教师应当对各个活动的价值进行理智的判断，要分析每个活动的意义所在，价值高低，有无必要，对学生是否合适。我们应当积极追求对学生的学习最有意义的目标。 其实，用装水

9、的杯子和筷子，如果放开给学生去进行实验观察，他们还可能看到别的许多现象。比如，你将筷子竖起，并在杯里自左向右移，筷子的下段会从原来错向左边变为错向右边，而在中间位置时，筷子是笔直的。如果你富有想象力，你可以将筷子取出杯子，竖直地放在杯子的后面，人眼隔着杯子看，筷子的下段会明显变粗。 一个简单的实验，往往具有十分丰富的内涵和强大的功能，它能够培养学生细致观察、准确描述现象和发散思维的能力。在活动过程中，学生可以有自己独到的发现，并获得莫大的喜悦。但我们在教学中，却满足于干瘪的“变弯”两字，甚至连“向哪个方向弯”都不去追问，使教育的效益大打折扣，这不能不说是对教育资源的一种浪费。 当然，课堂教学由

10、于时空的限制，有的实验难以在课内让学生充分展开，这时，课内外的结合是一个较好的选择。在科学教育中，学生课外的学习活动基本上是阅读教材、检索资料，以及完成书面作业。其实，家庭小实验也是一个重要的学习形式。它可以改变学生的学习方式，也会提高学生的学习兴趣。 既然插在杯中的筷子会出现那么多的现象，那么，面对教师的问题，学生们为什么几乎众口一词地回答“变弯”呢？我们有理由相信，在回答筷子“变弯”的学生中，有的就根本没看到筷子“变弯”。为什么他们不相信自己的眼睛而去从众呢？其中的原因也许有许多，但有一个重要的原因是学生有这样的想法：人家都说看到“变弯”，自己要是说没看到，自己岂不比别人笨吗？许多教师在教

11、学时也十分满足于学生发出的这种“同一个声音”，其实，这是十分有害的，因为它与我们的教育所追求的科学精神和科学态度的目标相悖！四、存在的问题1、惧怕差异 2、无视学生错误的估计案例6 视觉的模型物体光源眼视觉的模型眼物体光源物体光源眼物体光源四周的光（日光）眼眼光源物体虚像的观察四、存在的问题1、恐惧差异2、无视学生错误的估计直接的传递F案例7 凸透镜的焦点和焦矩四、存在的问题1、恐惧差异 2、无视学生错误的估计直接的传递简单的覆盖五、我们的行动深入了解空气空气空气水水水甲乙丙例8 光的折射的教学案例9 儿童对放大镜的前知识问题：放大镜为什么能把一些东西点燃？解释1：放大镜能使东西放大，所以它也

12、能使光变大；解释2：放大镜后面的光并没有比前面的光多些，但更集中，所以更强烈。玉环县实验学校 杨莹 13岁 轮子匀速转动时，物体水平向右运动，物体受到几个力？（请在下列几项中打“”）（A）重力（B）支持力（C）向右的摩擦力（D）向左的摩擦力案例10 关于力和运动的关系单极型撞击型科学的电流大递减型电流小亮暗平分型一样亮电流大电流小案例11 电路中的电流模型案例12 较复杂电路的电流模型职 如图电路，R1和R2是电阻，它们都可以增大或减小。（1）如果R1减小，电灯的亮度将（A）增加 （B）减小 （C）不变（2）如果R2增大，电灯的亮度将（A）增加 （B）减小 （C）不变R1R2五、我们的行动深入

13、了解制定对策师：手电筒的光照在镜子上和白纸上，有什么不 同？情景：在一支手电筒前放一面镜子和一张白纸。生：当光落在镜子上时，它将弹离玻璃。当光 落在纸上时，它将留在纸上。案例13 光的反射案例14 关于力的作用效果改变排球的形状；使标枪由静止到运动；使足球从运动到静止；改变物体的位置；使物体速度变大；使物体速度变小；改变标枪运动的方向。改变物体的形状；改变物体的运动状态；改变物体的位置。案例15 摩擦力与压力的关系学生能够得出什么结论？学生：摩擦力随重力的增大而增大。科学的：摩擦力随压力的增大而增大。案例16 大气的压强 实验表明：大气存在着大气压，是大气压将纸片托住。案例17 吸饮料的解释师

14、：瓶里的饮料是怎样进入嘴里的？生：瓶里的饮料是靠吸力进入嘴里的？谢谢！6TzlitUwwXI$M2+I)3*Mm$x5TGGXnao(1HQy#(Ut#gAT5v*GyI5!7T*L-&E(76)SBla7gEa1i!)BImJIoYbovAFO&m!PXk8sbvlU&Vu#c8(VGlZgpfQ!HZFRldrWvf730%Rv)ijyagTXvKA5ryth+QAolvU7c$e4uhx2*6x0MtdBXiYJM2QWpr*6#c+2iI3C0uQ$Z!wqLsHoLGe-!+gF)pN*3zVsnJqEk*2yferPbVlXwd8jO3*tu*!gCCkXexMKvbSds7xdm

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