讓學(xué)生走出科學(xué)教育的“迷思”

張莉

在日常生活中，絕大部分人會認(rèn)為血液是紅色的，但對整個生物界而言卻不是這樣的。因為在海洋中，有許多海洋軟體動物的血液是綠色的，這是因為它們的血細(xì)胞中含有血綠蛋白。像這樣的與科學(xué)的理解相悖的前概念我們稱之為“迷思概念”?！懊运几拍睢币坏┬纬?，就會影響學(xué)生對科學(xué)的認(rèn)知。作為小學(xué)科學(xué)教師，要直面這些“迷思概念”，采取正確的策略將其轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念。在實際教學(xué)中，我通過引發(fā)認(rèn)知沖突和解決認(rèn)知沖突讓學(xué)生走出科學(xué)教育的“迷思”。

引發(fā)認(rèn)知沖突。所謂認(rèn)知沖突，就是學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新現(xiàn)象之間無法包容的矛盾。學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識的時候，總是試圖用原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)來同化對新內(nèi)容的理解。教師應(yīng)該允許學(xué)生為自己的前科學(xué)概念辯護(hù)，使學(xué)生間或師生間充分交換對同一事物或概念的不同看法。當(dāng)認(rèn)知沖突發(fā)生時，學(xué)生就會改變自己原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思考方式，重新建立平衡狀態(tài)。

如《給水加熱》一課，當(dāng)學(xué)生認(rèn)為自己對于“沸騰”的解釋是正確的時候，教師可以把溫度計放入水中，讓學(xué)生觀察水在加熱過程中的溫度變化，并思考：當(dāng)水開始沸騰時，水溫會繼續(xù)升高嗎？此時，教室里就出現(xiàn)了不同的聲音——有些學(xué)生認(rèn)為會升高，有些學(xué)生認(rèn)為不會升高。這時，學(xué)生就會對自己的理解產(chǎn)生懷疑，而正是這種懷疑會為學(xué)生對“沸騰”概念的正確理解與掌握提供強(qiáng)大的推動力。

解決認(rèn)知沖突。概念轉(zhuǎn)變的方式之一是順應(yīng)，即新知識和原有認(rèn)知有較大的差異和矛盾時，必須將原有知識進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和改變，通過順應(yīng)學(xué)習(xí)才能接納新知識，解決認(rèn)知矛盾，實現(xiàn)由原有的前概念向新的科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變。

在科學(xué)教學(xué)中，可以讓學(xué)生通過探究性實驗積累感性認(rèn)識，實現(xiàn)認(rèn)知順應(yīng)。例如，在認(rèn)識《導(dǎo)體和絕緣體》一課中，學(xué)生的前概念是“鐵釘是導(dǎo)體”，但是在實驗過程中，當(dāng)把鐵釘連入電路時，小電珠并沒有亮起來。這個現(xiàn)象引起了學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)學(xué)生將鐵釘?shù)尼敿膺B接入電路時，小電珠突然亮了一下，學(xué)生細(xì)心觀察后發(fā)現(xiàn)，原來釘尖處有一些磨損，這時學(xué)生馬上就發(fā)現(xiàn)小電珠之所以不亮是因為鐵釘外包裹了黑色油漆，就是因為這層絕緣漆導(dǎo)致小電珠沒有亮起來。接著，學(xué)生提出將黑色油漆打磨掉再連入電路試試，小電珠果然亮了起來。在這個實驗中，學(xué)生按照自己的想法一步步進(jìn)行實驗驗證，從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題，對導(dǎo)體和絕緣體有了更加深刻的認(rèn)識。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，通過實驗的方式使得認(rèn)知沖突得以解決，從而實現(xiàn)由原有的前概念向新的科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變。

編輯 _ 汪倩