中學(xué)生熱和溫度前概念的調(diào)查分析

曹蓓蓓

摘 要：隨著當(dāng)下上海二期課改的推進(jìn)，對初中階段的科學(xué)教育提出了新的要求，要想在這種背景下，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，需要在科學(xué)大觀念的指引下，強(qiáng)化核心概念的教學(xué)。聚焦初中生對熱和溫度的概念認(rèn)知，針對學(xué)生認(rèn)知過程中的前概念進(jìn)行調(diào)查分析研究，旨在本研究的幫助下，為初中科學(xué)前概念的認(rèn)知調(diào)查分析提供參考。

關(guān)鍵詞：中學(xué)生;熱和溫度;前概念;調(diào)查分析

前概念是學(xué)生在正式學(xué)習(xí)有關(guān)的科學(xué)知識之前，頭腦中已存在著的原有認(rèn)識和該認(rèn)識賴以存在的思維方式，它們在很大程度上決定著學(xué)生對新知識的理解。本文針對中學(xué)生熱和溫度前概念的調(diào)查分析，其意義在于將相應(yīng)的調(diào)查流程明確，充分分析調(diào)查結(jié)果，為中學(xué)科學(xué)教學(xué)認(rèn)知觀念轉(zhuǎn)變提供保障。

一、中學(xué)生熱和溫度前概念定義

中學(xué)生熱和溫度前概念是指在科學(xué)熱學(xué)概念學(xué)習(xí)之前，學(xué)生自身對熱學(xué)概念已有的模糊認(rèn)知。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生的這些前概念來自于日常生活現(xiàn)象與生活經(jīng)驗(yàn)，并非是單純的一些簡單、零散的錯(cuò)誤信息，他們有自己分析解釋相關(guān)現(xiàn)象和事物的方法，雖然這些解釋大多與科學(xué)概念有一些出入。隨著學(xué)生的不斷學(xué)習(xí)與發(fā)展，已有的前概念也會不斷變化、改正、重組，并將逐步形成科學(xué)概念，而學(xué)生科學(xué)概念的獲得歷程恰好折射出了人類認(rèn)識發(fā)展的規(guī)律[1]。

二、中學(xué)生熱和溫度前概念調(diào)查研究

1.調(diào)查方法

在針對中學(xué)生熱和溫度前概念調(diào)查研究中，采用問卷調(diào)查方式，對上海虹口區(qū)三所中學(xué)六年級的200人進(jìn)行了調(diào)查研究。通過問卷調(diào)查訪問形式，向?qū)W生發(fā)放問卷。整個(gè)問卷調(diào)查回收率100%，問卷有效率96.5%。整個(gè)問卷調(diào)查分析中，主要針對中學(xué)生熱和溫度前概念的認(rèn)知進(jìn)行了分析，并且在認(rèn)知觀念的構(gòu)成和分析中，有效分析了構(gòu)建主義認(rèn)知觀念與學(xué)生認(rèn)知觀念的變化趨勢。在數(shù)據(jù)處理中以SPSS20.22統(tǒng)計(jì)軟件為主，P<0.05表示有意義[2]。

2.調(diào)查結(jié)果

按照中學(xué)生熱和溫度前概念調(diào)查研究分析，本文在研究中設(shè)置了水煮雞蛋研究問題，按照冷水煮雞蛋和沸水煮雞蛋中的熱量變化關(guān)系分析為主，對其整個(gè)認(rèn)知觀念的闡述做出了分析，具體的分析結(jié)果如下表所示：

3.討論

由表中的數(shù)據(jù)可以看出，在中學(xué)生熱和溫度的概念認(rèn)知中，對于概念的認(rèn)識是不同的，其相應(yīng)的概念認(rèn)知存在著明顯的差異。如溫度的變化，反映的是程度的高低，熱的變化是反映量的多少，直接以溫度高低表達(dá)熱的多少，反映了學(xué)生思維缺少辨別與分析過程。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)的學(xué)生最顯著的錯(cuò)誤思維判斷是：一個(gè)物體的溫度變化越大則物體吸、放熱越多，所以兩個(gè)不同物體的溫度變化不同時(shí)，溫度變化大的吸、放熱多。此思維過程是以一個(gè)量在某個(gè)物體上的變大變小規(guī)律去判斷這個(gè)量在兩個(gè)物體上的大小比較，邏輯推理是混亂的。

造成學(xué)生前概念認(rèn)知偏差的原因，主要是在學(xué)生的元認(rèn)知觀念形成中，對熱量和溫度的變化產(chǎn)生了一定的理解偏差。因此在教學(xué)工作實(shí)施中，組織學(xué)生進(jìn)行專題討論將錯(cuò)誤的熱學(xué)前概念與新的科學(xué)概念作細(xì)致的對比分析，理清兩者之間的區(qū)別，同時(shí)要關(guān)注學(xué)生的思維品質(zhì)，明晰對科學(xué)現(xiàn)象判斷中的思維過程，糾正錯(cuò)誤的思維方法，實(shí)現(xiàn)前概念的轉(zhuǎn)化或新概念的重組。最后設(shè)置新的問題情境，讓學(xué)生在知識應(yīng)用中鞏固新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)[3]。

綜上所述，在中學(xué)生熱和溫度前概念的調(diào)查研究中，要注重對調(diào)查方法和調(diào)查對象做好設(shè)計(jì)，這樣才能通過科學(xué)的設(shè)計(jì)和分析，將熱和溫度前概念在中學(xué)生認(rèn)知中的結(jié)果明確，進(jìn)而為中學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。要想提升學(xué)生科學(xué)概念的認(rèn)知水平，就必須將相應(yīng)的概念認(rèn)知方式轉(zhuǎn)變，這樣才能為整體的概念傳輸?shù)於ɑA(chǔ)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]王紅斌.關(guān)注“前概念”，突破學(xué)習(xí)困惑[J].教育現(xiàn)代化，2018，5（4）：357-359.

[2]賴玉明.淺談初中物理教學(xué)中對溫度、熱量和內(nèi)能考點(diǎn)知識的把握[J].劍南文學(xué)（下半月），2016，11（12）：326-327.

[3]王香月.學(xué)生易搞錯(cuò)概念“溫度、熱量、內(nèi)能”的剖析[J].中學(xué)生數(shù)理化（教與學(xué)），2015，33（3）：123-125.