小學科學相異構想的轉變策略

周灼榮

教學實踐證明，學生在接觸到新的知識時，總是試圖用舊的知識結構和思維方式去理解它，有時甚至會修正新知識的含義，以適用舊有的知識結構與思維方式，派生出形形色色的偏離了科學概念的想法，教育理論上稱之為相異構想。

教學中清除一種“相異構想”要比傳授一種知識（從無知到有知）困難得多。 為了實現相異構想向科學概念的轉變，我在教學過程中從以下幾個方面考慮：

一、前測，把握起點，是實現相異構想修正的前提

研究學生原有的觀念和思維方式，弄清其對學習和理解新知識會造成什么樣的障礙與影響，是修正相異構想的前提。

在以往的教學中，許多教師總是忽視學生頭腦中的“相異構想”，他們習慣于傳授知識，即使知道學生頭腦中存在著各種非科學的認識，總是想當然地以為只要把正確的概念傳授給學生，學生錯誤的東西就自然會無立足之地。這在一定程度上反映了教師對“相異構想”的“頑固性”認識不足。因此，教師要有意識測試相異構想的情況是非常必要的。

二、沖突，搭建支架，是實現相異構想修正的動力

從心理學角度看，凡經過否定質疑的知識，在學生中才有較高的確信度。轉變相異構想的有效教學策略之一是，教師在教學過程中創設能引起學生產生認知沖突的教學情境，以其無力解決的“沖突”動搖其頑固的相異構想，感到必須修正原來的錯誤觀念或模糊認識，指導學生進行認知順應，形成與科學觀念一致的新概念。如我在《米飯、淀粉和碘酒的變化》遇到的問題：

﹝教學片斷1﹞

正當我準備收獲豐收的果實——得出“淀粉越多，遇碘酒變色越深；淀粉越少，遇碘酒變色越淺”的結論時，有三個小組卻因為失敗，得出了“淀粉越多，加碘酒變色越淺”的結論。這讓我有點措手不及，“眼看著下課鈴聲快要響起，我又不能拖堂。于是，我舉起他們小組的兩個實驗器材說：“顏色淡的更偏向于白色，你認為是什么原因呢？有解決的辦法嗎？”

生1說；把它加熱煮溶了就可以了。

生2說：淀粉太多，可以加水稀釋，再進行實驗

生3：……

于是我布置大家根據他們的做法，讓每個小組在課后再重新進行實驗。

還沒有等到我上下次的課，同學們不約而同地向我報告：“老師，我們發現了淀粉越多，遇碘酒變色越深；淀粉越少，遇碘酒變色越淺”。問題才真正得到解決。

三、探究，經歷過程，是實現相異構想修正的關鍵

教學實踐證明，增加讓學生自己動手探究的機會，通過實驗為學生提供必要的感性材料，是糾正相異構想的關鍵之一。如我在教學《電磁鐵的磁力》中，學生對于“電磁鐵的磁力大小與哪些因素有關”作了大膽的假設，但怎樣把這個實驗做好呢？

﹝教學片斷2﹞

師：同學們，我們現在讓每一個組都來進行一次比賽，看哪一個組能想出多種辦法，使“電磁鐵吸大頭針的磁力大”。好嗎？

生：好！

師：為了你的成功，我們先來猜想一下，影響電磁鐵吸大頭針的磁力的因素有哪些？也可以說影響電磁鐵磁力大小的因素有哪些？請大膽假設，甚至是異想天開的。（小組合作猜想，教師參與學生的猜想）

師：有結果了嗎？請各小組的代表說一下。

生：我們認為影響電磁鐵磁力大小的因素有電池的多或電池的少，如果電池多，磁力就大，電池少，磁力就小。（板書：電池的多少。）

生：我們認為影響電磁鐵磁力大小的因素有鐵釘（鐵芯 ）纏繞電線的圈數，如果繞的線圈多，磁力就大。（板書：鐵芯纏繞的圈數。）

生：我們認為影響電磁鐵磁力大小的因素有鐵芯的粗細和電線的粗細。（板書：鐵芯的粗細。電線的粗細）

生3：……

學生提出那么多的可能，怎樣才可以讓研究經得起考驗呢？只要讓學生對實驗進行定量分析才是最可行的方法。 各小組同學們從各自的實驗數據可以得到一個科學的概念：電磁鐵磁力的大小與線圈多少有關，線圈多，磁力大；線圈少，磁力小。

通過這樣連貫的、系列的實驗操作，學生從中獲得了大量的感性經驗，從而促使他們以大量的事實依據轉變頭腦中固有的“相異構想”，構建起科學的新知識體系。

四、認知，自我監控，是實現相異構想修正的助推器

當學生放棄原有的概念后，會在什么情況下主動建構與科學概念一致的新概念呢？教師在致力于學生“相異構想”轉變的過程中，應以分析、比較、歸納、推理等科學的思維方法指導學生自主建立新概念。

比如利用“通電導線可以產生磁”這一概念的獲取過程，展開對邏輯推理能力的培養與訓練。為到達此目的，我設計了一組呈現遞進關系的問題鏈——

問題1：“通過以上幾個小組的匯報，我們可以得到一個什么結論？”

問題2：“小磁針的偏移和什么因素有關？”

問題3：“為什么通電的導線可以讓小磁針發生偏移的變化？”

問題4：“為什么得出這個結論呢？你是怎么想的？”

以上問題鏈的設計最終目標直指概念。問題鏈有結構，像一個鏈條，環環相扣，引導學生沿著這個思維；鏈條進行合乎邏輯的推理，最后鎖定“電流使導線產生磁性”這個科學概念。縱觀這個概念的生成，學生通過爬梯子式——逐級遞進的概念建構方式構建科學概念。學生的思維是非常縝密的，證據也非常充分，解釋也很有邏輯，學生根據已有證據作出了合理的解釋。

綜上所述，相異構想的轉變策略是一種以學生前科學概念為基礎，通過概念的逐級修正和完善來構建新的科學概念的教學模式。在探究過程中，科學概念進行由低到高的目標解析，相異構想被逐層修正，走向深入。