馮勝明
[摘要]學(xué)習(xí)新知識前,學(xué)生已經(jīng)存在很多錯誤的前概念,這些錯誤前概念會妨礙學(xué)生對新知識的接受,但它們是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的起點,是一種寶貴的教學(xué)資源。教師可以于課前、課中、課后收集相關(guān)錯誤前概念,通過借助媒體擺事實、設(shè)計實驗去探究、將錯就錯順?biāo)频确椒ㄒl(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,將錯誤的前概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)的概念。
[關(guān)鍵詞]前概念,錯誤,收集,轉(zhuǎn)化
[中圖分類號]G633.98[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1674-6058(2020)~-0085-02
學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識前并不是一張白紙,而是有一定經(jīng)驗的。這些經(jīng)驗中有些是正確的,能促進(jìn)新知識的接受;而有些是錯誤的或者是片面的,會妨礙新知識的接受。奧蘇貝爾說過:“如果我不得不把教育心理學(xué)的所有內(nèi)容簡約成一條原理的話,我會說:影響學(xué)習(xí)的最重要的因素是學(xué)生已知的內(nèi)容。弄清了這一點后,進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)?!庇纱丝梢?,學(xué)生的前概念是學(xué)生學(xué)習(xí)的前提條件,是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和起點,是一種重要的教學(xué)資源。收集學(xué)生的錯誤前概念,分析其對學(xué)習(xí)的影響,從而采取合適的教學(xué)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)化,有利于提高課堂教學(xué)的有效性與針對性,符合當(dāng)前“以學(xué)定教”“學(xué)為中心”的教學(xué)要求。
一、收集錯誤前概念,找準(zhǔn)學(xué)生認(rèn)知起點
收集學(xué)生的錯誤前概念可分三個階段進(jìn)行,即課前、課中和課后。
課前,針對所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,教師可以與部分學(xué)生進(jìn)行交流,也可以讓學(xué)生畫圖表達(dá)其所學(xué)的知識,還可以讓學(xué)生填寫問卷調(diào)查表。通過交流與調(diào)查,教師可以了解學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的已有基礎(chǔ)及理解偏差,從而收集到學(xué)生的錯誤前概念。
課中,可創(chuàng)設(shè)能引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突的情境,以引出并收集學(xué)生的錯誤前概念。如可以提出生活中學(xué)生“想當(dāng)然”的常識、“事實”、事例來引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突;也可以利用多媒體技術(shù),通過文字、圖形、圖像、聲音、動畫等各種傳輸手段引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突;還可以讓學(xué)生觀察出乎他們預(yù)料的實驗現(xiàn)象,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,從而引出和收集學(xué)生的錯誤前概念。
課后,可通過練習(xí)的批閱來收集學(xué)生的錯誤前概念。教師可在學(xué)生的作業(yè)本、同步練習(xí)冊、單元檢測試卷及談話過程中推測學(xué)生對相關(guān)專業(yè)術(shù)語是否熟記;可通過學(xué)生的文字表述推測學(xué)生的知識邏輯是否合理;可通過學(xué)生所作的圖形推測學(xué)生對科學(xué)規(guī)律是否掌握;可通過學(xué)生對計算題的解答推測學(xué)生的解題流程是否規(guī)范。通過批閱課后練習(xí),教師可以收集到學(xué)生在學(xué)習(xí)了相關(guān)知識后所產(chǎn)生的新的錯誤前概念。
二、轉(zhuǎn)化錯誤前概念,建構(gòu)科學(xué)概念
1.借助媒體擺事實,解釋謬誤
對于學(xué)生的一些錯誤前概念,教師能方便地找到證明它們錯誤的圖片、視頻等媒體。例如,“白色污染一定是白色的?!薄昂0卧礁?,離太陽越近,溫度就越高?!薄昂辖鹁褪遣煌饘倩旌隙傻??!薄瓕τ谶@類違背事實的錯誤前概念,教師可通過展示圖片、播放視頻等手段擺明事實,解釋謬誤,分析素材中包含的科學(xué)道理,耐心追溯前概念錯誤的原因,分析事實,解釋真正的規(guī)律,從而逐漸建構(gòu)科學(xué)概念。
例如,在學(xué)習(xí)《大氣層》時,很多學(xué)生有這樣的錯誤前概念:“海拔越高,離太陽越近,則氣溫越高?!边@其實源于學(xué)生的生活經(jīng)驗:離火越近則越熱。為了引出和轉(zhuǎn)化學(xué)生的這些錯誤前概念,課始教師先引入語文課中學(xué)過的《兩小兒辯日》的故事。指出:其中一個小孩認(rèn)為中午時我們與太陽的距離最近,因為中午較熱,而離熱源越近,溫度就越高。
然后提問學(xué)生:“你贊同這個小孩的觀點嗎?贊同的請舉手?!?/p>
教師展示第一張圖片:玉龍雪山的山腳下是綠色植物和清澈的流水,而山頂則是皚皚白雪。
提問:“這張圖片反映了山腳和山頂?shù)臍鉁赜泻尾町??《兩小兒辯日》中小孩關(guān)于氣溫的說法對不對?”
學(xué)生第一次產(chǎn)生認(rèn)知沖突:小孩的說法是錯誤的,應(yīng)該是“海拔越高,氣溫越低”。
教師:“‘海拔越高,氣溫越高的說法一定錯誤嗎?”
教師展示第二張圖片:哈勃望遠(yuǎn)鏡。提問:“為什么把此望遠(yuǎn)鏡的外表設(shè)計成銀白色?”
介紹:哈勃望遠(yuǎn)鏡位于距地面約550千米的高空,那里空氣很稀薄,太陽輻射強(qiáng),溫度高達(dá)1000℃。
學(xué)生第二次產(chǎn)生認(rèn)知沖突:大氣層的溫度變化并不單一,不同高度的大氣溫度變化趨勢可能是不同的。
教師帶領(lǐng)學(xué)生興致勃勃地學(xué)習(xí)這部分知識。
這節(jié)課,教師基于學(xué)生的認(rèn)知起點,充分暴露了學(xué)生的錯誤前概念,再用圖片、視頻等媒體擺明事實,解釋謬誤,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突,激發(fā)學(xué)習(xí)的欲望;教師再輔以抑揚頓挫的語調(diào)、豐富的肢體語言進(jìn)行引導(dǎo)教學(xué),逐漸使學(xué)生錯誤的前概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)的概念。
2.設(shè)計實驗去探究,檢驗認(rèn)知
學(xué)生的一些錯誤前概念雖然缺少事實作為證據(jù),但是可操作性較強(qiáng)。例如,學(xué)生會認(rèn)為:給燒杯內(nèi)的水加熱,水中浸有一支裝有水的試管,試管內(nèi)外的水都會沸騰;燈的亮度只決定于電流大小或只決定于電壓大小;深度越大,浮力越大……對于這類錯誤前概念,教師可通過實驗探究來檢驗。探究實驗盡可能在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生自己動手去做。實驗前可先讓學(xué)生根據(jù)自己的理解預(yù)測實驗結(jié)果,然后再讓學(xué)生進(jìn)行實驗操作。正確的實驗過程和結(jié)果是最有說服力的,能有效引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,促進(jìn)學(xué)生把錯誤的前概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)的概念。
例如,在學(xué)習(xí)《串聯(lián)電路的電流特點》前,大部分學(xué)生認(rèn)為:“燈泡越亮,經(jīng)過的電流越大?!睘榱宿D(zhuǎn)化學(xué)生的這種錯誤前概念,可以這樣設(shè)計教學(xué)流程:
教師展示一個連接好的電路(如圖1),兩盞不同的電燈串聯(lián)并且正在發(fā)光,其中一盞較亮,一盞較暗。
師:此串聯(lián)電路中,經(jīng)過兩盞電燈的電流大小相同嗎?如果不同,則經(jīng)過哪盞電燈的電流較大?
生:亮度大的燈泡經(jīng)過的電流較大。
師:認(rèn)可這位同學(xué)觀點的請舉手。(大部分學(xué)生舉手)
師:我們來通過測量驗證一下。
學(xué)生通過測量電流,驚奇地發(fā)現(xiàn):亮度不同的兩盞電燈經(jīng)過的電流大小是相等的。
師:“燈泡越亮,經(jīng)過的電流越大”這種說法對嗎?
生:不對。
師:一定是錯誤的嗎?
分組實驗:測量并聯(lián)電路中兩盞亮度不同的電燈所經(jīng)過的電流。
生:并聯(lián)電路中,亮度大的燈泡經(jīng)過的電流確實較大。
師:亮度大小與電流大小無關(guān)。電流的大小與電路的連接方式有關(guān),串聯(lián)電路中電流處處相等;并聯(lián)電路中電阻小的支路中電流較大。
這樣的教學(xué),不但有效轉(zhuǎn)化了學(xué)生對串聯(lián)電路電流關(guān)系的錯誤前概念,使學(xué)生學(xué)到了新的知識,而且為后續(xù)有效轉(zhuǎn)化學(xué)生“并聯(lián)電路中,亮度大的燈泡兩端的電壓大”的錯誤前概念,及學(xué)習(xí)電功率與電壓、電流的關(guān)系打下堅實的基礎(chǔ)。
3.將錯就錯順?biāo)疲C明錯誤
學(xué)生的一些錯誤前概念較抽象,很難用事實說清楚或用實驗驗證。例如,根據(jù)密度公式得密度與質(zhì)量成正比,與體積成反比;人靜止站在水平勻速行駛著的公共汽車?yán)?,只有鞋底接觸汽車,此時人水平方向受牽引力和摩擦力作用;用一水平方向的力推靜止在水平地面上的汽車時,汽車沒動,是因為推力小于摩擦力……對于這類錯誤前概念,教師可以先將錯就錯,再通過邏輯推理反推其錯誤原因。具體做法是先假設(shè)學(xué)生的認(rèn)知是正確的,然后據(jù)此推理出與事實或已知的規(guī)律相悖的結(jié)論,進(jìn)而引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,使學(xué)生對原有的前概念產(chǎn)生懷疑,從而自主建構(gòu)起科學(xué)概念。
例如,在分析水平向右用力推靜止在水平地面上的汽車,但汽車未被推動的受力情況時,大多數(shù)學(xué)生會根據(jù)生活經(jīng)驗想當(dāng)然地認(rèn)為汽車未被推動是因為摩擦力大于推力。此時教師可以順著學(xué)生的思維進(jìn)行引導(dǎo)。
師:如果摩擦力大于推力,汽車水平方向受力平衡嗎?
生:不平衡。
師:受力不平衡時,汽車處于怎樣的運動狀態(tài)?它能保持靜止嗎?
生:汽車不能靜止,也不能保持勻速直線運動狀態(tài)。
此時學(xué)生產(chǎn)生了認(rèn)知沖突,開始感覺到自己先前的解釋可能是錯誤的,進(jìn)而產(chǎn)生尋找合理解釋的欲望。
師:推汽車,汽車未動,汽車處于什么狀態(tài)?汽車的受力情況有哪些可能性?
學(xué)生開始思考,尋找科學(xué)的解釋。最終學(xué)生利用二力平衡知識做出了科學(xué)的解釋:汽車處于靜止?fàn)顟B(tài),說明受力是平衡的。根據(jù)二力平衡條件可知,推力與摩擦力的大小是相等的。因此,汽車未被推動是因為摩擦力等于推力,而不是大于推力。
綜上可知,聚焦學(xué)生的錯誤前概念開展相關(guān)的教學(xué),能迎合學(xué)生的需求,使其對學(xué)習(xí)科學(xué)更感興趣,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。教師對學(xué)生的錯誤前概念進(jìn)行有效的分析、糾正,使其轉(zhuǎn)化為科學(xué)的概念,能使課堂教學(xué)的針對性加強(qiáng),教學(xué)效率大為提高。