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小学科学单元前概念的调查与实践 (黄来涣)

浏览量:3149|发表日期:2015-12-31|来自:

小学科学单元前概念的调查与实践

平阳县鳌江镇第四小学 黄来涣

                                    

内容摘要】小学生的科学前概念的存在是不容回避的事实,教师应当把学生的前概念作为教学的始发点和生成点。据此我们可以重新审视改善教材。本文拟从三下《磁铁》单元为案例实践的角度出发,解读如何设计前测内容,通过调查,掌握一系列来自学生的学习认知基础,合理分析前测结果,从而展开描述“学为中心、以学定教”的思路,尝试通过改进教学过程等方面的教学行为来达成有效学习的课堂教学目标!

关键词 前概念 分析 调查 实践

    按照认知心理学的观点,前概念的存在是必然的。因为个体从出生就开始了探索环境的活动,在活动中构建了特定的认知模式,前概念就是认知模式的具体反映。“因此,从教学的角度来看,学生的前概念一般有以下特点:直观性、不连贯性、个体差异性、稳定性、隐蔽性。”【1】所以,我们可以这样说,前概念是建立科学概念的基础,研究学生的前概念问题对于小学科学教学是有着现实意义的。

一、比较设计前测内容,科学分析前概念

单元前概念是学生科学学习的基础,也是“学为中心”教学的内容始发点。那么,怎样的前测内容才能较真实地反映出学生的已有前认知呢?以三下第四单元《磁铁》前测为例:

 前测

     针对本课的教学目标,我们设计了第一份前测内容(见表一)。但是,仔细分析前测的结果,发现这份前测内容存在着许多不科学之处,具体的分析如下:

 1、在哪里见过磁铁?请举出三个例子。(孩子们的前测答案中:在铅笔盒、黑板、玩具、冰箱门……那么,在这些地方只是部分人的前认知,还是大多数人的前认知呢?所以可以这样改:以下地方没有磁铁的是?冰箱门、电动机……)

  1. 磁铁是由铁制造出来的(本问题脱离学生的生活实际)

  2. 磁铁有不同的用处,给我们带来好处 。(此题很难暴露学生的前概念)

  3. 磁铁只为了好看做成各种形状。(可以改成:我见过的磁铁的形状有?当然,这样可以对学生的生活认知有清晰的表述 )

  4. 磁铁有磁性,会吸很多东西。(学生对磁性还不够理解,对本题的判断产生障碍,建议可以改成下列哪些物体可以被磁铁吸引。)

  5. 磁铁有些地方吸力好,还会变化。(有些学生在玩磁铁的过程中有经验,但对于磁力大小的变化,难度过大)

  6. 写一写你还知道磁铁的哪些事情?(更重要是要检测孩子们对大部分磁铁的认知,包括形状、用途、性质)

    这样,在仔细分析第一份前测结果后,形成了以下改进版的前测内容(具体内容见下表二)。通过仔细分析,前测内容的设计要简单明了,同时要遵循一定的设计思路,在此基础上,如何较为科学地设计出更有针对性的前测内容呢?

    第一,作为前测内容至少是应该与我们的教学目标密切相关的,而且难度应该与教学目标中的科学概念相一致。以便更多地了解学生。

    第二,前概念调查的题型可以是多元的,并且应该能使他们作出基本的回答。

    第三,在使用文字对学生进行提问时,语言表述应该是适宜于儿童年龄段的,内容应该尽可能贴近的生活经验。

    第四,问题的指向应该是准确明白无误的,尽可能避免产生歧义。

     

     

    前测表二:

     

前测内容比较科学的基础上,如何合理地分析前测结果呢?我们首先对上面这份改进版的《磁铁》的前测内容进行了较为科学的数据统计,并试图通过数据分析来改进某些教学预设的方案,具体数据统计如下:

改进版的前测内容

学生答对与答错的比例

对数据的分析

尝试改进的教学策略

A

34

B班35

1、以下地方没有磁铁的是(         A 地球  B 冰箱门  C 水壶  D 电动机

12:22

17:18

大多数答案是错误的,说明孩子认知中对“磁铁”具体的存在有理解不足之处。

需要教师在引导学生认识“磁铁”概念时进行巧妙的指导:增加资料查询的观察讨论环节。

2、以下物品中能被磁铁吸住的(    A回形针 B铜钥匙 C 导线 D 塑料尺     

18:16

22:13

说明孩子的认知中对“铜钥匙、导线”等金属是被磁铁吸引和铁制物品混淆。

需要在准备材料时加入有结构材料“导线、铜钥匙、硬币”并进行亲历观察,以完善的概念建构。

3、把两块磁铁相互靠近会出现(    A 吸引B 分开    C有时吸引有时分开

22:12

22:13

对比二组数据,有部分学生的生活认识比模糊。

学生对磁铁会吸引和排斥比较认同,在课堂上需要展开具体的实验探究构建科学概念过程。

4、把多块磁铁粘在一起,磁力大小会(    A 变大   B 变小   C 不变 D 不确定

7:27

11:24

对“磁力大小是否会变化”存在着明显的认知障碍。

需要在活动中尽量多地借助实验探究磁力变化的过程,提高实验操作技能和探究能力。

5、磁铁有不同的形状吗?如果有,请写出或画出有哪些形状?           

7:27

8:27

这题,学生对于蹄形磁铁等基本形状都有自己的认识,且会自己给其命名。

6、你还知道有关磁铁的哪些事情?

这题是作为单元性的前概念测试,有利于了解孩子对空气总体上的认知基础,分析调查结果,这几题的错误率都非常高,应该在下面的课堂中开展更深入的探究教学。

  1. 从始发点到成长点,促进有效学习及实践

    教师要充分认识到前概念转化是一个长期而艰难的教学过程,而完成这一过程必须强调单元的整体教学。即使一个或几个前概念被转化了,但可能对于学生已有的前概念系统来说,并没有撼动其基石。要影响和修正学生错误的前概念系统,教师需要转化的前概念往往不是一个或几个,而是多个相互联系、相互支撑的前概念。根据本单元教学的内容,结合对学生实际水平的预测,制定如下教学策略:

(一)引导观察,初步了解磁铁

师:同学们,在我们周围的许多物体上都使用了磁铁,你知道磁铁的哪些事情?

生1:有U形的磁铁

生2:会吸铁。

生3:黑板也有磁铁……)。

师:看来大家知道磁铁的事情还真不少?磁铁是什么样子的?有什么用?把你知道的磁铁的事情都填写在卡片上,并送到老师这一起贴在黑板上。  (注:设计全班一起完成班级气泡图图目的,是为了在单元起始课的导入时就能够了解这个班级中大多数学生的科学前概念,以及个性差异。利用已有的生活经验中磁铁特征的了解,引出探究主题。)

(二)合作观察,深入了解磁铁

师:我们以往已了解磁铁的一些事情,现在再来观察我们小组的磁铁,也把你的发现写在卡片上,并贴到黑板上。

(怎样画出或写出我们小组对磁铁的了解?想一想怎样讲给全班同学听)

 每组学生动手观察磁铁,并把卡片贴到黑板上。

(注:学生通过独立思考,然后实际观察,他们从多方位,多角度对磁铁的原有认识进行梳理,充分暴露学生的前概念,个个探究热情高涨。)

(三)整理我们知道的磁铁知识

师:现在我们一起看黑板有关磁铁的知识发现了什么?

生1:密密麻麻的  2:很多知识   3:太乱了

师:你准备怎样处理?

生:整理

生:分类

师:怎样整理?

生1:把他们分一类

生2:把一样的只留一张卡片

 师:现在我们一个一个地来整理我们的卡片。

(我们发现可以从特性、形状、用途等方面去整理分类)

(四)课堂小结,拓展延伸

师:同学们,通过这节课的学习,我们现在了解的磁铁和上课之前你知道的磁铁有哪些不一样呢?你还想知道什么?大家可以选择自己感兴趣的问题,把卡片贴到班级的气泡图中课后继续探究。

这样的教学过程,基于从孩子们的课堂前测结果,所以更加有的放矢,从而更好实现了科学三维目标的达成。

三、基于前概念教学的思考和建议

1、以课程标准指导研究教材,实现教师与教材的平等对话

     教师通过前概念的调查比较,不再把教材神圣化,实现和课程标准的直接“对话”。将某一单元起始课的教学内容置于完整的学科知识体系中考量。如:《磁铁》单元。教材分“我们知道的磁铁、研究磁铁的性质、做一个指南针”三个部分,结构看似松散,实则联系紧密,如何有效整合教材各环节,我采用穿插整合的思路进行教学,将第二部分的“磁铁有磁性”证明活动及时穿插到第一部分的调查活动中去,这样不但使第一部分观察活动更为饱满,而且也很好的解决了单独研究第二部分时的突兀与独立,使教材构成一个有效的教学整体,学生的思维更整体且具结构性。通过与之相关的前后几块教学内容的比较,明确教学内容的本质特点,清晰教学内容在整个学科体系中的地位。有助于教师把握教材的重点和难点,有助于教师从上下左右的联系中发现每一课时所特有的教学功能。

2、以“前概念”为基点,以目标为导向设计单元教学

通过基于学生的直接前概念调查,在对单元进行整体思考和分析后,便要从落实单元起始课开始。“应用设问法、谈话法、实验操作法、模拟演示法、画图法、问卷法等具体教学方法暴露学生学习前概念。”【2】

教师在单元教学中要创设一个宽松、民主、和谐的研讨氛围,让每一位学生都有机会且有勇气表述自己的前概念,让学生能清晰、准确、完整地表述了自己的前概念;其次,师生一定要围绕着一个深度适当、难度适宜、指向多源的主题开展研讨,我们的讨论要更多的接近学生的实际;第三,教师要掌握组织有效研讨的教学技巧。可以延长提问的等待时间、尽量引发生生之间的研讨、师生要学会倾听等。

3、聚焦任务,在前测分析基础上统筹安排教学内容

    从制定备课计划一开始,就仔细分析学生的知识技能和态度。只有从学生的现有前概念状态出发,我们才能提出切合实际的教学目标,从而进行教学内容的统筹安排。例如:《磁铁》单元中的磁铁虽然对学生来讲很熟悉,但要让这一熟悉的东西能在学生脑子里建构起磁铁的概念,我采用图景的方式进行,把磁力假定为一个个的示意图,在一系列的证明活动中,让学生“看到”磁力,从而为解决磁铁的两极,磁极的相互作用,包括后续的磁力大小会变化等问题,搭建更多、更形象的“脚手架”,从而突破教学难点。“磁铁有磁性、磁极靠近相互作用、磁力大小变化”这些结论的呈现都是建立在学生充分证据基础之上,让学生学会用事实说话,这在本堂课中表露无遗,也是教材教学目标要求所需。根据学生的实际水平和情绪状态对这些教学内容进行“再度开发”,统筹安排教学内容。

通过对学生进行科学单元前测,对前认知进行合理分析,确定每单元学生的学习基础和学习困难,尝试通过改善教学材料、改进教学过程,改变教学理念等策略来提高小学科学课堂教学效率,从而真正达成以学生的学习状态来确定教师教学行为的“以学定教”理念。

参考文献

[1]科学(3~6年级)课程标准(实验稿),2002.7

[2]祁建淮,莫让“前概念”蒙蔽了我们的双眼,2008.4

[3]潘海娟, 浅析小学生前概念与科学概念生成的关系,2009.6