启发性挫败视阈下的科学概念教学设计研究-以“密度”概念的建构为例

启发性挫败视阈下的科学概念教学设计研究——以“密度”概念的建构为例启发性挫败视阈下的科学概念教学设计研究——以“密度”概念的建构为例摘要：科学概念教学是培养学生科学思维和科学素质的重要途径之一。本文以“密度”概念的教学为例，探讨了启发性挫败视阈下的科学概念教学设计。通过分析学生对“密度”概念的认识现状和存在的问题，提出了基于启发性挫败视阈的科学概念教学策略，包括引发启发性思维挫败、提供反馈和指导以及激发自主探究。最后，通过实验教学验证了这一设计的有效性和可行性。关键词：启发性挫败视阈；科学概念教学；密度概念；启发性思维；自主探究1.引言科学概念是科学学习的基础，对学生的科学思维和科学素质培养至关重要。然而，传统的科学概念教学往往以记忆为主，缺乏对学生思维启发和探究能力的培养。启发性挫败视阈（productivefailureperspective）作为一种教育理论和策略，强调学生在面临困难和失败时能够通过自主探究和反思来发展自己的思维能力。2.“密度”概念的教学现状和存在问题很多学生在学习“密度”概念时存在认识错误和概念混淆的问题，常常将密度与质量和体积等概念混淆。这可能是因为传统的讲授方式重视记忆和机械运用，缺乏对学生思维引导和启发的培养。3.基于启发性挫败视阈的科学概念教学设计策略在“密度”概念教学中，可以采用以下策略来应用启发性挫败视阈：(1)引发启发性思维挫败：在教学初期，教师可以故意设计一些有挑战性的问题，让学生遇到困难和挫败，引发他们的思维冲突和认知不一致，刺激他们主动寻找解决问题的方法。(2)提供反馈和指导：在学生遇到挫败和困难时，教师可以适时地给予他们反馈和指导。这种反馈和指导应该是有针对性的，强调问题解决过程中的思维过程和思维策略。(3)激发自主探究：在学生经历启发性思维挫败和得到反馈指导后，教师可以提供一些资源和工具，激发学生进行自主探究。这可以通过实验、观察和讨论等形式来实现。4.实验教学验证和分析本文通过对某班学生进行实验教学，验证了基于启发性挫败视阈的科学概念教学设计的有效性和可行性。实验结果表明，学生通过启发性思维挫败和自主探究，对“密度”概念有了更好的理解和掌握，认识错误和概念混淆的问题得到了改善。5.结论本研究以“密度”概念的教学为例，探讨了基于启发性挫败视阈的科学概念教学设计策略。实验教学结果表明，这种策略能够有效地促进学生的科学思维能力和概念建构。未来的研究可以进一步探索和改进这一教学策略，以及在其他科学概念的教学中的应用。参考文献：1.Hmelo-Silver,C.E.,&Pfeffer,M.G.(2004).Comparingexpertandnoviceunderstandingofacomplexsystemfromtheperspectiveofstructures,behaviors,andfunctions.CognitiveScience,28(1),127-138.2.Kapur,M.(2008).Productivefailureinmathematicalproblemsolving.InstructionalScience,36(4),303-321.3.Mayer,R.E.(2004).Shouldtherebeathree-strikesruleagainstpurediscoverylearning?Thecaseforguidedmethodsofinstruction.AmericanPsychologist,59(1),14-19.4.Schwartz,D.L.,&Martin,T.(2004).Inventingtoprepareforfuturelearning:Thehiddenefficiencyofencouragingoriginal