小學科學教學中迷思概念的轉換策略

宗全全

在小學科學學習中，學生在進入課堂學習情境時，已經具備一些經驗基礎，對日常生活的某些事物、現象有自己合理的認識與理解。學生的這些原有認識，與科學家對科學概念的理解相比，是不全面或者不正確的，而這些已有的認識，對于學生的學習有一定的干擾，且很難改變，對于這樣的認識我們稱之為迷思概念。小學科學教學中，教師要充分了解學生的迷思概念，進一步優化活動結構，轉變學生迷思概念，幫助學生建構科學概念。

一、溯本求源——了解學生前概念

前概念是學生在學習前就存在著對科學事件的個人認識，是學生的個人認識，是其知識框架的一部分，也是學習新知識、解決新問題的基礎。了解學生的前概念是迷思概念轉變教學的出發點。教學中，教師可以通過談話法、測驗法、觀察法、畫圖法等方法來探明學生的前概念。然后在明晰學生前概念的基礎上對前概念進行分析，并思考如何運用有效的探究來改變學生的迷思概念。

例如在教學教科版小學科學五年級上冊《沉與浮》單元時，我通過訪談了解了學生對沉與浮的看法。

師：你認為物體為什么會浮在水面上？

生甲：比較小的物體會浮在水面上。

生乙：比較輕的物體會浮在水面上。。

生丙：我認為大而且輕的物體會浮在水面上。

通過談話，可以看出，生甲和乙的前概念與科學概念之間差異較大，生乙的前概念接近科學概念。知道了在學生腦海中的前概念，教師就可以通過分析找出迷思概念，在教學時就可以針對學生的迷思概念的區別來預設自己的教學方案，設計最恰當的實驗轉變學生的迷思概念。

二、抽絲剝繭——轉變迷思概念

在教學中，教者必須優化教學活動結構，從而將學生頑固的迷思概念轉變成正確的科學概念。

1.優化活動過程

蘭本達教授將教學比作 “過河”：我們要帶孩子們過河，此岸就是學生自己已有的概念，河對岸就是我們希望他們發展到的概念。有的老師是牽著孩子整齊地從橋上走過去，有的老師卻是喜歡帶著孩子在有大小不同的墊腳石的小河里走，有的學生踩著小石頭走，有的則踏著大的石頭走，當教師發現學生偏離了自己的方向的時候，就把他吸引到自己的身邊，讓他們踩著墊腳石，一步步地過來。這一塊塊石頭正是教師設計的有結構的活動。

在教學《運動和力》時，學生會認為靜止的物體沒有受到力，知道學生這一迷思概念后，我設計了這樣的教學活動：

活動一：通過游戲讓學生體會感受力有大小、方向，用力可以改變物體的運動狀態、方向、形狀。

活動二：觀察生活中物體受力的圖片，感知力是怎樣作用于物體的，作用的結果是什么，明白了如何知道一個物體受了力。

活動三：通過分析掰手腕的兩位學生的手腕受力情況，體會靜止的物體也受力！

在這樣的教學中，每一個活動就像是一塊塊“墊腳石”，幫助學生修正迷思概念，建立起科學概念。

2.優化科學材料結構

在小學科學教學中實驗材料是學生解決科學問題，獲得科學知識、提高探究能力的重要載體，是學生感受科學與生活的聯系，體驗科學價值的重要資源。實驗材料的結構性往往會影響學生迷思概念向科學概念的轉變。

在上《固體的認識》這一課時，筆者發現：三年級的學生對固體有著充分的認識，但是他們對某些固體認識并不夠深入，會對一些特殊的固體會產生迷思概念，比如會認為煙、塵等物體不是固體。針對學生的迷思概念，我設計了這樣的教學活動：

活動一：比較生雞蛋和熟雞蛋的區別；學生通過比較生雞蛋和熟雞蛋對典型的固體有了更深的印象。

活動二：認識典型的集中固體：木塊、石塊、鐵塊、骨頭、玻璃、塑料；學生通過操作厘清固體的基本性質。

活動三：列舉大的固體和小的固體，在通過收集蠟燭煙的實驗感受煙是固體。

通過這一活動，教師通過優化實驗材料的結構，讓學生對固體的迷思概念逐步轉向科學概念，認識到有些固體的體積可以很小，小到我們肉眼看不到，比如空氣中的煙、灰塵也是固體。

三、闡幽明微——建構科學概念

科學教學中，引發學生認知沖突對于前概念轉變具有關鍵意義，因為學生只有體驗到認識沖突，才能感受到已有概念的不足，認識到替換或調整已有概念的必要性。

1.巧用類比方法建構科學概念

在前概念與科學概念發生沖突時，怎樣讓學生轉變已有概念呢？我認為，教者應該從學生的認知沖突出發，運用類比的方法，讓學生腦海中的科學概念明晰化，使學生更好地理解新概念，從而建構科學概念，實現概念轉變。

例如，學生在接受“靜止在桌面上的書將受到桌子施予書的力”的概念上有困難。為了使這樣的說法在學生的認識中合理化，教師請學生想象書在彈簧上的情形。學生能夠理解彈簧對書本施了力，這時再增加書放在有彈性的桌子的中間的活動，學生就能將“彈簧”與“桌子”建立起聯系，很容易接受“靜止在桌面上的書將受到桌子施予書的力”這一概念。

2.巧借模型建構科學概念

科學模型是指按照科學研究的特定目的，用物質形式或思維形式對原型客體本質關系的再現。在小學科學課的一些教學中就可以巧借模型幫助學生建構起科學概念。

如在教學教科版小學科學五年級下冊《地球的運動》一單元時，部分學生對于地球的公轉與自轉現象不能很好地理解，腦海中仍存在著迷思概念，認為太陽圍繞著地球轉，地球是不動的。教學中我帶著孩子通過用手電筒來模擬太陽，籃球來模擬地球，讓學生看到在“地球”自轉的情況下，晝夜的變化情況，再通過三球儀模型的演示，結合課前制作的演示地月運動的課件，讓學生對地球運動有了深刻認識，在學生的腦海中建構起了科學概念。

綜上所述，在小學科學課的教學中，教師可以通過多種方法來探明學生的認知結構，了解學生的科學前概念，在此基礎上設計教學，進一步優化活動結構，轉變學生迷思概念，幫助學生完善概念內涵，豐富概念外延，建構科學的概念，進一步提升學生的科學素養。

【作者單位：淮陰師范學院第二附屬小學 江蘇】