讓學生走出科學教育的“迷思”

張莉

在日常生活中，絕大部分人會認為血液是紅色的，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胞中含有血綠蛋白。像這樣的與科學的理解相悖的前概念我們稱之為“迷思概念”。“迷思概念”一旦形成，就會影響學生對科學的認知。作為小學科學教師，要直面這些“迷思概念”，采取正確的策略將其轉化為科學概念。在實際教學中，我通過引發認知沖突和解決認知沖突讓學生走出科學教育的“迷思”。

引發認知沖突。所謂認知沖突，就是學生原有認知結構與新現象之間無法包容的矛盾。學生在學習新知識的時候，總是試圖用原有的認知結構來同化對新內容的理解。教師應該允許學生為自己的前科學概念辯護，使學生間或師生間充分交換對同一事物或概念的不同看法。當認知沖突發生時，學生就會改變自己原有的認知結構和思考方式，重新建立平衡狀態。

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

解決認知沖突。概念轉變的方式之一是順應，即新知識和原有認知有較大的差異和矛盾時，必須將原有知識進行結構調整和改變，通過順應學習才能接納新知識，解決認知矛盾，實現由原有的前概念向新的科學概念的轉變。

在科學教學中，可以讓學生通過探究性實驗積累感性認識，實現認知順應。例如，在認識《導體和絕緣體》一課中，學生的前概念是“鐵釘是導體”，但是在實驗過程中，當把鐵釘連入電路時，小電珠并沒有亮起來。這個現象引起了學生的認知沖突，激發起了學生的學習興趣。當學生將鐵釘的釘尖連接入電路時，小電珠突然亮了一下，學生細心觀察后發現，原來釘尖處有一些磨損，這時學生馬上就發現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致小電珠沒有亮起來。接著，學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，學生按照自己的想法一步步進行實驗驗證，從發現問題到解決問題，對導體和絕緣體有了更加深刻的認識。學生在學習的過程中，通過實驗的方式使得認知沖突得以解決，從而實現由原有的前概念向新的科學概念的轉變。

編輯 _ 汪倩