如何围绕核心概念开展有效的教学活动

如何围绕核心概念开展有效的教学活动
如何围绕核心概念开展有效的教学活动

如何围绕核心概念开展有效的教学活动
他们的研究成果对小学科学教育的课程、教材和教法产生了重要影响.美国的《科学教育》杂志和英国的《国际科学教育研究》杂志,近两年几乎每期都有一两篇关于儿童科学概念研究的论文.㈡国内研究的现状我国的教育研究人员最早于80年代末开始对科学概念的形成进行一定的研究,其中以杨治良教授的研究最为大家关注.2000年母小勇、张莉华在成人领域对“熵”概念的形成进行了研究.这些概念研究,基本上都是采用研究者杜撰的概念即“人工概念”在成人领域中进行的,使用真实的自然科学概念的概念学习研究极为罕见,并且对儿童科学概念研究较少.2001年,作为小学科学课程标准组主要成员之一的樊琪（上海师范大学教授）,为编订课程标准和编写教材的需要,曾对四年级学生外显和内隐学中概念“力”的形成过程进行了研究,并明确提出加强儿童科学概念研究的重要性.从已有的资料来看,樊琪教授的研究更多地关注于科学概念的形成特征,缺乏对概念教学策略的关注.此外,在国内尚未看到小学生“自然概念”及“概念适应性”的研究.我们的《科学》教材中,所涉及的科学概念很多,如何使孩子们很好地理解和掌握概念,有待于我们对科学教育中儿童概念学习的理论和实践作更多深入细致的研究. 二、课题提出的意义：㈠理论意义：科学概念是指在教学过程中通过揭示概念的内涵而形成的概念,是自然科学知识构成的最基本的要素.科学知识的推衍、规则的建立都离不开科学概念.儿童在概念学习中既学习了知识,又培养了能力,而且把知识和能力有机地结合起来.但是,实际上学生的日常生活经验对事物的认识往往是粗浅的,有些甚至是错误的,由此而产生的概念的内涵受狭隘知识范围的限制,或者没有把对象的主要特征包括进去,或者没有同不重要的东西清楚地分开.这种前概念如果在他们探索世界的过程中没有被科学地加以引导,那么他们形成的那些观念,就有可能是非科学的,并且可能妨碍到孩子们以后的学习.因此,教师在教学采取一定措施进行干预,使孩子获得重要的和可迁移的科学概念,这样才能适应知识膨胀和复杂的环境.㈡实践意义：1、关注科学概念是学生心智健康成长的需要：首先,儿童科学教育的价值在于使他们能够发展起对自然以及对周围世界的理解,建立起自己的观点和想法.如果他们在探索世界的过程中没有被科学地引导,那么他们形成的那些观念,就有可能是非科学的,并且可能妨碍到孩子们以后的学习.其次,科学概念并不只是对事物本质属性的概括与描述,它还包含思维形式、情感体验等多个因素.在科学概念形成过程中,儿童通过亲历探究过程,获得了丰富的科学经验.如在对这些经验知觉和不知觉的比较、概括、加工中,逐渐认识到世界的多样性和共同性,并在各种经验之间建立起联系,最终形成一定的认知结构和概念库.最终还会外显为后继学力,促进儿童认知能力的发展,帮助他们更好地认识世界,更有效地适应环境.2、关注科学概念是科学教育发展的需要：从自然课（常识课）到科学,教学的许多方面发生了变化,但在对事实性知识的追求上没有变.以主题和事实为中心的教学,是属于较低水平的认知.教学目标表述的笼统、空泛与难以操作,致使教师面对知识时陷入两难,既怕回到知识中心的老路上去,又不敢放弃,这都跟“概念形成”与“教学过程”的脱节有着重要的关系.为教师提供形成和发展学生科学概念的具体方法和策略,有望使教学目标变得具体和清晰,有望使学生超越所给的信息进行思维,获得重要的和可迁移的观念,以适应知识膨胀和复杂的环境,促进和发展学生的深层理解力,提高思维标准,让教学过程变得更为高效.因此,从关注事实性知识、关注教学形式,到“关注科学概念,是中国小学科学教育必须迈出的关键性一步”.[1][1]3、进行科学概念研究是推动教学走向深入的重要途径：⑴、当前小学科学教师依就缺乏“科学概念”教学基础除上边提及的教师或将科学学习等同于“动手做”,或将科学学习的重心退回到知识教学的老路子上两种现象外,“科学概念”的专业知识和教学策略的缺乏,也是科学教学在低认识水平徘徊的重要因素.科学教学中反馈的大量信息表明,由于教师对学生“科学概念”的发展规律缺乏系统的了解,导致教学结构编排不合理或科学概念的学习目标超过学生认知水平的现象大量存在.面对我国“儿童科学概念”方面研究匮乏的事实,在2006小学科学云南大会将“关注科学概念”作下阶段小学科学教育教学研究的主要任务.⑵、当前小学科学教师普遍缺乏“科学概念”的研究自小学科学课程改革以来,广大专家和一线教师在优化教学过程,促进学生有效学习方面进行了大量有效的研究,但纵观这些研究,可以发现在概念教学方法存在着重要的缺失.过去几年中,广大小学科学教学者往往是以学生不具“自然概念”为假设前提开展教学研究活动的,同时这些研究也更多地侧重于教学过程优化、学习材料结构化、学习组织方式等方面,而对科学概念的重要性不够重视.已有的研究和教学实践都表明,在接受正式科学教学之前,学生的头脑中已经拥有大量朴素的“自然概念”.由于这种认识是对事物“表面性状”的随意和主观的反映,往往与真正的科学概念不一致,甚至相背,在科学学习时这些先入的自然概念不时会与科学概念发生冲突.如果不注意到学生“自然概念”的基础,不注意到“自然概念”对科学学习的影响,不注意学生已有的“自然概念”对科学学习发挥着怎样的作用,能否为教育教学所用,怎样加以利用等方面,必定会成为学生理解和掌握科学概念的障碍.这也是当前小学科学教学中普遍出现对教学本质把握不力,学生学习浮于操作层面的另一重要原因.已有的研究基础和小学科学课程改革运动所遇到的问题和困难都启示我们,只有深入学科领域研究学生概念形成的过程,掌握学生思维和概念形成和发展的规律,了解每一个概念的起点与特征,才能更好地因材施教,因势利导,使课程和教法更好地适应学生的发展水平和认知特征,切实提高学生的学习效率.三、课题研究的理论依据㈠小学科学课程标准小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程.科学素养的形成是长期的,早期的科学教育将对一个人科学素养的形成具有决定性的作用.《科学课程标准(3-6年级)》的课程总目标指出：通过科学课程的学习,知道与周围常见事物有关的浅显的科学知识,并能应用于日常生活,逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯.而科学概念是贯穿在学习活动中的,是对科学知识的概括的体现.㈡建构主义学习理论现代建构理论强调认识的主体性,认为学习是学习者主动建构其认知结构的过程,是学习者以自己的方式建构对事务的理解并通知对自己建构的反思,稳固原有的建构.深化对知识的理解,更好的内化为良好的认知结构.在小学科学教学的内容里,学习不是由教师把知识简单地传递给学生,而是由学生自己建构知识的过程.学习总要涉及到学习者原有的认知结构,学习者总是以包括正规学习前的非正规学习和科学概念学习前的日常概念,来理解和建构新的知识和信息.在这一过程中,学习者原有的知识经验因为新知识经验的进入而发生调整和改变.㈢美国兰本达教授的“探究——研讨”法“探究——研讨”法这样概括的：让儿童通过具体客观的现实来学习,让他们处理现实材料,控制,支配现实材料,而这些材料又是精心设计的,然后在小组里面分别谈出他们已经形成的各种各样的感性认识,集中起来形成极为丰满的完整的形象.然后再导致每个小组向前发展去解释他们在用现实材料作业时所观察到的现象,从而形成一个近乎真实的模型,这又引起他们去作出能被现实检验的假设.这些理论对科学启蒙教育阶段具有重要的指导作用.中央教育科学研究所研究员,教科版主编郁波在《关注科学概念》中提出：概念是有组织的、有不同覆盖程度的、用抽象语言表达的、超越主题和事实的一些观念和思想.概念是一种组织性的观念,是一种心理图示,具有永恒性、普遍性、抽象性和概念性.解释的科学概念的产生来源于科学探究的全过程.因此我们在引导学生进行科学探究过程中应格外关注帮助学生构建科学概念.四、研究课题概念的界定㈠科学概念科学概念是人们对客观事物的本质属性的反映.科学概念是有组织的、有不同覆盖程度的、用抽象语言表达的、超越主题和事实的一些观念和思想.是思维的“细胞”.一个概念可以是一个符号或一个词语,也可以是一个命题或一个判断.概念产生是认识过程的质变.概念的形成必定经过一个学习的过程.所以,概念形成也称为概念学习,它是思维的基础.㈡自然概念自然概念是指人们依赖朴素思维对周围事物和现象的直接概括.我们根据“自然概念”产生的过程及其与“科学概念”的关系,将其分为“前概念”、“前科学概念”和“类科学概念”三类.⑴、“前概念”是指学生从生活事物和现象中,依赖“自然思维”形成的,与“科学概念”相背的看法和观念.由于大部分科学概念具有抽象化、理论化和隐性化等特征,所以往往和学生观察到的自然现象相脱离,仅凭借他们的自然理解不但难以触及科学概念的本质,还会普遍地形成错误的认识.要将“前概念”转变为“科学概念”,必须以转变学生的认知结构为基础,有时甚至需要将一组“前概念”分别击破,难度比较大.⑵、“前科学概念”是指那些虽然与科学概念不一致,但本身并不相背,只是发展的程度和完整性存在局限与不足的“自然概念”.将“前科学概念”转变成“科学概念”不涉及认知结构转变的问题,只需要引导学生用科学思维对相关现象加以提升就可以解决.⑶、“类科学概念”是指依靠学生自然相互的思维形成的,与“科学概念”基本一致的“自然概念”.这类概念一般与自然事物和现象纠结关系相当紧密,学生利用较低的认知手段便能触及.但是,由于“类科学概念”是由学生非科学、非系统的自然朴素思维加工而形成的概念,所以其内涵和外延和往往是不完整的.五、研究方法1、文献分析法：广泛阅读国内外资料,了解各国科学概念研究的成果和研究方法,为本研究提供理论和实践的帮助.通过对查阅到的相关研究成果,进行本土化的实践讨论,根据课题需要进行学习与内化.2、假设实验法： 对概念形成教学的策略做出多种假设,在不同的教学班中进行教学实验,对教学成效进行对比,分析优缺点,完善教学模型.3、调查分析法：确定概念,对这些概念在学生头脑中的自然理解情况进行调查,对取得的数据进行分类和统计,勾画出学生自然概念扇形统计模型,或描述性资料.六、课题研究的目标1、选取真实具有代表性的自然科学核心概念,以小学生为研究对象,在真实情景下研究归纳出小学生“核心概念”的主要“样例类型”,为教师科学高效地科学教学提供帮助.2、通过研究实践摸索出“形成型”、“改变型”、“完善型”科学概念教学模型或策略.3、对小学生科学概念特征和形成策略进行本土化理论性和实践性结合的尝试,以便为更多的教师开展科学教学提供依据和指导.七、预期成果1、写出有一定质量的实验结题报告.2、写出相关的论文、教学设计.3、提供优秀课例、多媒体课件.