关于科学概念的教学策略论文(精选9篇)大全
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下面小编为大家整理了科学概念的教学策略论文,本文共9篇,欢迎阅读与借鉴!
篇1:科学概念的教学策略论文
科学概念的教学策略论文
摘要:在科学教学过程中,针对不同的概念,结合学生的认知水平和认知策略,选择联系实际建立科学概念、通过实验形成科学概念、发掘或赋予概念的心理意义、将日常概念转变为科学概念、运用概念的变式和再现、对相关概念进行对比或网络化等相应的教学策略,进行行之有效的科学概念教学,使学生准确领会、理解和掌握科学概念。
关键词:科学概念;有效建构;教学策略
一、联系实际,建立科学概念
自然科学中的很多概念、原理和规律源于自然和实际,与生产生活实际联系非常紧密。多数概念是对自然现象和生产生活实际现象的抽象。因此在教学中,教师应利用这一特点,充分了解并认真分析学生的生活经验和感性认识,联系实际,正确建立科学概念。
惯性是一个高度抽象的概念,物体无论是运动还是静止都具有惯性。要让七年级学生正确建立惯性概念,必须联系学生熟悉的一些生活实际,比如跑到100米终点后,为什么一时停不下来;坐在车厢里的人当车子向左转弯时,人却向右倾;车子启动时,放在车厢里的物体往往会向后滑;为什么载重大卡车比小轿车启动难,刹车也难。只有结合这样一些生活实例的分析,学生才能建立正确的惯性概念。
以初中学生的“学力”是很难理解“功”这个概念的内涵的。但是,以机械功为例,我们可以通过大量的实例引导学生分析物体做功的特点:哪个过程哪个力做了功,哪个过程哪个力是不做功的,从而引出做功的两个必要条件,来加深学生对于“做功”概念的理解。
种群概念的建立虽然难度不大,但在教学实际中,必须通过大量的学生熟悉的实例才能使学生真正理解“种群是一定时间、一定区域内,能自由交配繁殖后代的同种生物个体组成的群体”这一概念的内涵和外延,也只有通过具体的实例才能使学生理解种群密度、年龄结构、性别比例等种群的特征。
在初中科学教学中,大多数概念的教学是离不开联系生产生活实际的,联系实际进行科学概念教学,不仅可以帮助学生形成概念,而且还可以帮助学生加深对概念的理解,并正确运用概念。
二、发掘或赋予概念的心理意义
奥苏贝尔认为概念除了内涵、外延外,每个概念还具有一定的心理意义,即能唤起学习者独特的个人的情感和态度反应及心理认同感。概念的心理意义能有效地促进概念的意义学习。例如“第一性征”和“第二性征”这两个概念能引起学生一定的情绪反应,学生较容易接受这两个概念。像这类具有心理意义的概念在初中科学中是比较多的,如受精、有性生殖、无性生殖、遗传与变异、健康等。
但也有些概念心理意义不明显,甚至对有些同学而言几乎为零。这时教师应想方设法赋予概念的心理意义,拉近概念与学生之间的心理距离。如在讲单子叶植物种子结构时,对胚和胚乳理解比较困难,教学中可赋予这样的心理意义:“我们每天都吃饭,但大家有没有想过,我们吃的是稻谷种子的哪个部分?大家是否观察过,有些米粒其一端缺了一小块,这掉下的一小块又是什么?”最后告诉学生“我们吃的是胚乳部分,这个掉下去的小块就是胚,稻谷种子萌发时胚乳提供营养,胚中的胚芽、胚轴和胚根分别长成叶、茎和根。”经过这样的教学,“胚”和“胚乳”已不是“空中楼阁”,而是看得见摸得着的具体信息,使学生感受到原来这两个概念离我们生活这么近,心理认同感很快增强,这时意义学习也发生了。
一般情况下教师对电流概念的建构是通过类比的方法,如先通过学生较熟悉的“水流”的形成的原因分析,从而类推到“电流”的形成,并对电流形成的原因作微观的“电荷运动”动画模拟,通过电荷的“不规则运动”和“定向移动”来建构电流的形成。但如果通过视频或实际演示,以一群学生的“无规则运动”和“在统一口令下向同一方向有序运动”来建构电流这一概念,学生的印象则更为深刻,因为这样的建构过程赋予了科学概念更多的心理意义。
三、将日常概念转变为科学概念
日常生活概念即前科学概念,是学生在日常生活中形成的概念,一般从直观出发,注重事物的外部特征,因此具有主观性、模糊性和弥散性的特点。日常生活概念虽然往往是科学概念形成的重要基础,对科学概念的形成起帮助和促进作用,但有时往往也会起干扰和抑制作用。 在教学中应明确学生的日常概念与科学概念间的异同,然后以日常概念为基础,去粗取精,去伪存真,由表及里,由浅入深,最终形成科学概念。
如“鸟”的日常概念是“会飞的动物”,因此学生就会产生“鸵鸟不是鸟,蝙蝠是鸟”这样的错误观念,应指出“会飞”不是鸟的本质属性,鸟的本质属性是“有翼有羽毛,能进行双重呼吸,膀胱退化”等,帮助学生形成“鸟”的`科学概念。饱和溶液的日常概念是“浓度很高的溶液”,因此自然会产生“饱和溶液是浓溶液,稀溶液不是饱和溶液”这样的错误认识。教师应指出溶液的浓与稀是人们通常对溶液浓度的一种粗略描述法,并通过实验说明:一定温度下将少量熟石灰溶解在一定量的水里,尽管浓度很低,却已经饱和;一定温度下将大量的蔗糖溶解在一定量的水中,尽管浓度已很高,却仍未饱和。稀溶液不一定是不饱和溶液,浓溶液不一定是饱和溶液。
四、运用概念的变式和再现
(一)运用概念变式
是指对同一个概念从多维度进行分析,揭示不同的描述方式间的内在联系,使学生从本质上认识所学概念,避免学生对概念的孤立、机械的记忆。如“生态系统是由一定区域内生物群落与其环境组成”,也可表述为“是由一定区域内非生物物质和能量及所有作为生产者、消费者、分解者的各种生物组成”,还可以表述为“在一定区域内全部生物和非生物因素组成”。
又如对于磁场方向的表述,也可以采用概念变式加以认识,“磁感线的切线方向表示磁场的方向”与“磁场的方向是小磁针在磁场中静止时北极的指向”的说法其本质上是一样的。
(二)运用概念再现
是指学生对所学概念重新回忆表述的过程。概念的再现其实是概念的再学习过程,能检验学生对概念的理解、掌握程度,可以采用以下两种方法让概念再现。
陈述性复述。是指学生对新概念进行完整准确复述的过程,目的是增强对新概念的熟悉程度,促进对新概念的记忆。俗话说“书读百遍其义自现”,所以通过不断的复述还能进一步感知概念的本质特征。复述在学生概念习得过程中是十分重要的一个环节。
意义性表述。是指学生根据对概念的理解,在不失科学性的前提下,用自己的语言重新表述概念的过程。表述的清晰与完整程度,除了取决于学生的语言表达能力外,更重要的是取决于学生对概念的理解、掌握程度。如“若某类原子的核电荷数相同则该类原子总称为某种元素”,此外还可表述为“质子数相同的一类原子总称为元素”等等。通过意义表述能极大的促进学生对概念的理解,还能培养学生思维的灵活性和创造性。
参考文献
【1】史朝、孙宏安《科学教育论》沈阳:辽宁教育出版社,。
【2】吴立岗《教学的原理模式和活动》南宁:广西教育出版社,。
【3】王屹、李佳《化学概念的两类教学策略》化学教学,(3)。
篇2: 科学概念对小学科学教学的应用论文
科学概念对小学科学教学的应用论文
【摘要】对于小学科学概念学习来说,明确科学概念的定义方式,依据小学生科学认识的特点(形象性和直观性),寻找出有针对性的习得科学概念的方法,可以帮助小学生更好地理解科学概念,为学生概念的迁移和灵活应用打下坚实的基础。本文针对小学科学发生定义概念,讨论其在教学中的体现、应用以及教学中应注意的问题。
【关键词】小学科学;科学概念;发生定义
中图分类号:G622.3 文献标识码:A 文章编号:1671-056801-0036-02
科学概念是构建科学理论的基本单元,科学概念也是科学思维的基本单位。小学生在科学学习中获得科学认识、展开科学思考,也依赖于科学概念的建立。科学事物的发生方式和其来源是小学生容易感知和理解的,小学科学课程中的很多科学概念是以发生定义的方式获得的。
一、发生定义的内涵
发生定义属于概念的内涵定义。内涵定义:一个概念的内涵,则是该概念所代表、指称的对象的特有属性或区别性特征,通过这些属性或特征,能够把这类(或这个)对象与其他的对象区别开来。内涵定义的主要构成是属加种差定义。属加种差定义是先找出被定义概念的属词项,然后找出它与同一个属下的其他物种之间的区别,简称“种差”,并以“被定义项”的形式给出定义。
二、典型归纳中发生定义的应用
典型归纳推理的前提是选择具有典型意义的代表性个体。这样的个体通常是根据一类事物的定义属性来选择的,这种定义属性,可以看作这类事物质的内在决定性。这也是科学研究中常用的方法,也被称为科学归纳法。首师大版科学教材第六册《勺柄是怎样变热的》一课,对“热传导”这一科学概念是这样描述的:温度不同的两个物体接触时,温度高的物体会向温度低的物体传递热;同一个物体,也会从温度较高的部分向温度较低的部分传递热。这个概念是从热传递的发生条件(接触)和发生过程(传递)进行定义的,属于概念的发生定义。而在教学中,采用如图1所示的实验装置,即用一根金属棒作为典型代表,根据其热的传递所得到的传递规律将推广到所有固体。这种概念获得的逻辑方式,是典型归纳。也就是应用典型归纳法,寻找固体热传递的特点,从而作出发生定义。实验现象:蜡烛烧铜棒一端,直立的火柴(用凡士林将其粘在铜棒上)先后掉落。引发问题:为什么火柴会掉落下来?火柴掉下来的先后顺序说明了什么?引导学生分析,火柴掉落,是被烧铜棒变热,使凡士林熔化。这里运用了转化的方法,把无法观察的热(安全考虑,不能触摸),通过粘火柴棍的凡士林的熔化反映出来。火柴掉下来的先后顺序,说明火焰把热量先传给接触火焰的金属棒、距离火焰近的金属棒又把热量传给距离火焰远的金属棒。得到判断:火焰可以说是一个物体,金属棒可以说是另一个物体,两个不同的物体相互接触时,热从高温传向低温;同一个物体,比如铜棒,它的热量是从高温处传向低温处。同时需明确:火焰与铜棒的接触,铜棒内部各部分间的接触,构成这种热传递的条件。展示热传递过程的实验和对这个过程所呈现信息的分析,使学生对“热传导”过程达到明显感知和理解。这时,学生可以顺畅获得发生定义的“热传导”概念。
三、求同归纳中发生定义的应用
求同归纳是指在不同环境中,都有一个因素总是存在,都出现了一个同样的现象,则这个因素与这个现象存在因果关系。同样是“首师大版”科学教材第六册《勺柄是怎样变热的》一课,课件提供了直铁丝、“S”形铁丝、“弓”字形铁丝、“米”字形铁丝,如图2。也是利用凡士林将火柴粘在不同形状的铁丝上面,引发学生猜想:用蜡烛烧这些铁丝的一端,其上粘的火柴棍会怎样?实验现象是:无论酒精灯给什么形状的铁丝加热,酒精灯火焰的热量都是先传给接触火焰的铁丝,接触火焰的铁丝再将热量逐渐传给没有接触火焰的铁丝。可以看到,在所提供的四种不同情景中,都有一个因素存在,即火焰加热;都产生了相同的现象,即热由高温传到低温。这是思维方法———求同归纳法的使用。概括得出认识结论:当温度不同的物体接触时,温度高的物体会向温度低的物体传递热;同一个物体,也会从温度较高的部分向温度较低的部分传递热,此时也要引导学生注意热传递过程的接触性。对每一个实验而言都是充分感知热传递的发生过程,通过发生定义的方式获得“热传导”概念。这就是在求同归纳中发生定义方式获得科学概念的应用。若作为拓展或概念应用练习,可以进行追问:如果把“米”字形铁丝无限加密,会变成什么形状?(圆形),教师此时呈现圆形的平底锅,并继续提问:如果给平底锅进行加热,热会怎样传递?这样的.问题设计体现了科学概念的解释和预测功能,同时通过这样的问题设计来拓展、加深学生对传导的认识。
四、小学科学教学中应用发生定义要注意的问题
1.把握科学事物发生的过程和来源,是建立发生定义
概念的基础上面两个教学案例,都关注让学生自己通过实验去体验、感知传导发生的过程,并在体验、感知的基础上让学生将观察到的实验现象进行描述,之后指导学生对描述的内容进行本质判断,即抽象,然后再进行概括,即将实验中使用的具体材料一般化和普遍化,这样学生就明白了传导概念发生的过程和来源。
2.观察实验的设计要能够呈现科学概念的发生过程和来源
无论是指导学生通过对一个实验现象的分析来建立科学概念,还是指导学生通过多个实验现象的分析来建立科学概念;无论是指导学生运用典型归纳法、求同归纳法等哪种思维方法来建立科学概念;无论是运用了转化法、放大法等哪种实验方法来提高学生的感觉和直觉,其最终的目的都是要让学生在实验中亲眼目睹、亲身经历概念发生的过程,基于此教师的观察实验设计要体现直观性、典型性的特点。同时考虑到小学生的动手操作特点,观察实验还要做到操作简单。上面所述实验设计,揭示传导发生过程就做到了直观、典型、操作简单,它为学生建立传导概念提供了丰富的感性经验。
3.关注概念发生的条件
首师大版科学教材第六册明确要求教师要指导建立三种热传递方式:传导、对流、辐射(传导、对流、辐射的定义方式都是发生定义)的概念。同时教师还知道,建立这三个概念不是最终的目的,最终的目的是学生能够对生活中的这些现象进行准确判断并能够利用这三种热传递的方式解决生活中的实际问题,为此教材还单独设计了《保温和散热》一课来考查学生对这些概念的理解和应用情况。这就提醒教师不但要指导学生认识发生定义的发生过程,同时也要指导学生认识发生的条件。总之,在小学科学教学中,要区别出哪些科学概念的定义是用发生定义的定义方式进行定义的。针对这样的概念,教师要注意指导学生通过典型、直观的实验,让学生亲眼目睹、亲自体验到概念的发生过程和来源、条件,同时指导学生运用科学的思维方法对观察实验中所获得的感性材料进行加工、形成科学概念,为学生科学概念的迁移和灵活应用打下基础,进而使我们的课堂教学更高效。
参考文献:
[1]陈波.逻辑学十五讲[M].北京:北京大学出版社,:82
[2]普通逻辑编写组.普通逻辑第五版[M].上海:上海人民出版社,:293.
[3]叶宝生.小学科学教学观察实验设计的依据和方法[J].课程教材教法,,12:69-72.
篇3:对小学科学概念教学设计的思考论文
对小学科学概念教学设计的思考论文
【摘要】
小学科学概念教学是基于小学生思维特点与认知水平的生成过程,进行教学设计时可以通过建立联系和表征特点这两种基本教学策略帮助学生建构概念。在概念建构过程中,首先创设情境使学生获得丰富的认知,其次给予学生思维与表达支持,使学生对概念产生获得性理解。
【关键词】
概念教学;建立联系;表征特点
概念是科学学科体系中最基本的单位,小学科学概念教学基本类型为归纳形成概念或生活概念。教学设计时,如何基于学生认知特点进行有意义的概念建构,一直是一线教师思考的问题。
一、行行重行行,千锤突泉得概念——建立联系形成概念
教科版小学科学四年级上册《声音是怎样产生的》一课的教学特别要求帮助学生理解两个概念,一个是怎样的运动叫振动,另一个是振动和声音之间的关系。教学设计过程中,教师如何设计探究实验活动报告,对学生自主探究振动、振动和声音的关系这两个重要概念,起着重要的支持性作用。笔者试图从以下探究报告设计的改变,解读教学中概念建构的过程。
第一次设计:不见森林不见树木——迷雾重重。
上述实验报告单的设计,对学生实验的观察没有指导意义,对概念的形成没有指导性,对教材的重点内容“声音是怎样产生的”,也没有做很好的关联性观察。
反馈交流时,学生得不出概念,对声音是怎样产生的也还存在疑虑。
第二次设计:只见树木不见森林——遮遮掩掩。
此次实验的观察设计,重视了单独的、多角度的观察,如“对钢尺的观察和对声音产生的独立观察”,但却没有从整体关联的角度引导学生观察。因为没有从整体关联的角度进行观察,也没有找到概念生成的突破口。
第三次设计:只见森林不见树木——懵懵懂懂。
此次实验的设计,关注了整体关联性,即钢尺振动和声音产生之间的关系,如“钢尺运动过程中,声音的变化是怎样的?”“声音消失时,尺子是怎样的?”但忽视了对钢尺运动变化的观察,以及钢尺运动变化和声音的变化之间的关系。
第四次设计:既见森林又见树木——豁然开朗。
本次修改后的实验设计,既关注了钢尺运动和声音产生的观察,又关注了钢尺整个运动过程中的声音变化以及声音变化与钢尺振动变化之间的关系。
“通过实验,你知道钢尺是怎样发出声音的'?”这样的思考设计更贴近学生的思维水平,让学生更易归纳、概括出概念。
二、唧唧复唧唧,引线穿针得概念——表征特点形成概念
1、演示特点,抓住关键词理解概念。《声音是怎样产生的》一课中,第一个探究实验就是让学生观察钢尺振动与声音产生之间的关系,老师会让学生注意观察钢尺是怎样运动的。在这个实验中老师要引导学生观察物体的运动特点,然后总结归纳什么叫“振动”。观察后,学生反馈:
生:钢尺在动。
生:钢尺动的很快。
生:钢尺动的时候,有时看不清。
生:钢尺是上下在动。
生:钢尺动的时候,开始快,渐渐慢慢,最后停下来了。
生:钢尺运动后会回到原来的位置。
生:我发现钢尺运动时,它的振幅在变小。
学生的反馈有个特点,即片段式或是挤牙膏式,一点一点挤出来。教师在课堂上需要引导学生将观察到的重点串联起来,帮助学生形成对“振动”的理解。
师:你能用“手”来演示一下刚才看到的现象吗?
生演示。明显手运动的速度不够。
生再演示
全体学生都来演示,钢尺的运动方式:快速—渐慢—停止。
在学生演示的同时,教师板书关键词:快速、往返,同时顺势破题:像钢尺这样快速的往返运动,叫做振动。
2、归纳现象,用不同表达方式突破概念。小学科学课的课堂实验常常用以解释或验证现象,带有探究的趣味。简单的归纳推理方法是教师常用的教学策略。
本课的第一个探究实验是研究钢尺是怎样产生声音的,第二个探究实验是研究皮筋是怎样产生声音的。
第一个实验后,得出结论:钢尺振动产生声音。
第二个实验后,得出结论:皮筋振动产生声音。
教师接着引导:
师:还有什么物体通过振动也能产生声音?
生:xx振动产生声音。
师:我们把钢尺和皮筋等统称为物体的话,上面的话可以怎么说?
生:物体振动产生了声音。
师:如果我们把“声音”和“物体”两个词在句中的位置做个交换,可以怎么说?
师引导:声音是由()振动产生的。
生:声音是由物体振动产生的。
为什么在探究了钢尺振动产生声音和皮筋振动产生声音后,概念描述时需要将“声音”一词放在句首,描述成“声音是由物体振动而产生的”呢?本课重点是探究声音是怎样产生的,“声音”是概念的主语,在概念的描述上往往要将“声音”放前面。
3、正反论证,在否定中强化概念。通过学习,学生理解了声音是由物体振动产生的。可是有的物体振动时能听到声音,却看不清它在振动,或是肉眼根本就看不见物体在振动。
在课的导入部分可以设计这样的场景:(在讲台前准备了一个大鼓)
师问:我们会用什么样的办法让这鼓发出声音来?
生答:拍、敲、打……
师小结:用拍、敲、打……等方法,我们都是对鼓施加了一个力。老师也对鼓施加一个力(手摁在鼓面上,用力向下压),你能听到声音吗?
生答:听不到、听不清、没有。
师问:你们对鼓施加的力,引起鼓的什么变化,因此我们听到了声音?(提示课题)
课堂最后一个环节是反证实验,轻轻敲击音叉,肉眼看不清音叉的振动,但是可以用手感知它的振动;或是敲击音叉后,迅速将音叉插入水中,眼睛能看到水花四溅,水面出现波纹,跳动的水珠等现象。实验告诉我们,可以借助别的方法去验证物体的振动。
验证实验后提问:课的开始,同学们敲击鼓面让鼓发出了声音,通过今天的学习,我们知道,听到的声音
是……
生:是鼓面振动发出的。
师:你能想一个办法来验证鼓面的振动吗?
生:把手放到鼓面上
生:在鼓面洒些小纸片、细盐、面粉……
这样的设计,既巩固了概念——物体振动产生声音,又激发了学生的探究兴趣——证明物体在振动。
4、课堂延伸,在应用中强化概念。《小学科学课程标准》(修订稿)中提到课程的理念:要以生活中的科学为逻辑起点,强调科学课程要从学生的认知特点和生活经验出发,让他们在熟悉的生活情景中感受科学的重要性,了解科学与日常生活的密切关系,逐步学会分析和解决与科学有关的一些简单的实际问题。要创造良好的学习条件和环境,使学生在学习中体验科学的魅力和乐趣,培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。
学习科学就是引导学生关注生活,关注生活里的现象,鼓励学生对生活熟知现象的观察与探究,建构生活现象与科学之间的联系。具体体现到《声音是怎样产生的》一课的设计,引导学生对声音的产生这一概念进行深度理解时,可以与生活现象联系,设计如下探究问题强化概念:
问题1:蝴蝶和蜜蜂都是学生熟知的昆虫,蜜蜂飞近身边时,我们能听到蜜蜂翅膀振动发出的“嗡嗡”声,而蝴蝶飞近身边时,我们的耳朵却听不到翅膀振动发出的声音。这是为什么呢?
问题2:根据声音传播的特点,科学家们通过科技创新发明,可以运用到哪些领域?
至此,一个完整的概念建构过程就结束了,学生的概念水平得到了新的发展。“好课是磨出来的,好教师也是磨出来的。”培养孩子们的学习兴趣(学科感情和师生感情),一定离不开好教师和好课。
参考文献:
[1]科学(3~6年级)课程标准(实验稿)[M]、北京:北京师范大学出版社,
[2]科学(3~6年级)课程标准(实验稿)教师读本[M]、武汉:华中师范大学出版社,
[3](美)罗伯特.L、索尔索.认知心理学[M]、何华译.苏州:凤凰出版传媒集团,
[4]袁维新.试论基于建构主义的科学教育理念[J]、教育理论与实践,23(12).
[5]胡卫平.思维型课堂教学的理论与实践[J]、北京师范大学学报,2010,(1).
篇4:大概念理念渗透下小学科学教学探究论文
大概念理念渗透下小学科学教学探究论文
摘要:修订的《义务教育小学科学课程标准》对大概念理念下的小学科学教学进行了强调。在小学科学教学中渗透科学大概念, 应在横向拓展中建构知识体系, 在纵向深入中建构科学方法, 在螺旋递进中建构层级概念, 以帮助学生广泛、系统地吸纳知识, 快速有效地运用知识, 建立一个完整的世界理解与认知, 初步形成科学态度、掌握科学方法、理解科学精神, 构建出一个健康、协调发展的基础。
关键词:小学科学; 大概念; 教学策略;
20伊始, 新修订的《义务教育小学科学课程标准》正式出台, 相较于旧版课标, 主要在6个方面进行了重点修订。除却广受关注的低年级的课程确定恢复以外, 还涉及到学科素养、课程目标、教学内容、理念变革等方面的修订。在重点修订内容中, 所涉及的科学教学要基于大概念基础实施的理念也是颇受关注。
《义务教育小学科学课程标准 (年版) 》中具体详细地列出了18项科学大概念, 其中物质科学领域6项, 生命科学领域9项, 技术与工程领域3项, 并这样写道:“教材的整体设计要呈现出不同科学知识之间的关联, 一些科学知识之间存在逻辑顺序要利于学生感悟这种顺序。某些知识之间存在着非本质的内在联系, 这种联系体现在相同的内容领域, 也体现在不同的内容领域。帮助学生理解类似的实质性联系, 并根据学生年龄特征与知识积累, 在遵循科学性的前提下, 采用逐级递进、螺旋上升的原则进行进阶性的教学, 展示科学知识的整体性和科学方法的一般性, 这是科学教学的重要任务。”[1]
《义务教育小学科学课程标准 (2017年版) 》对大概念渗透科学教育的强调痕迹非常明显, 那究竟什么是大概念呢?为何要强调大概念?而大概念理念又将如何渗透到我们日常科学教学中呢?就相关问题笔者尝试进行研究, 希望能为一线小学科学教育工作提供一些教学参考。
一、科学大概念及其内容
科学大概念和日常教学中提及的“概念”和“科学概念”均有所不同, 它是可以适用于解释和预测较大范围内的物体和现象的概念, 它是能够整合众多科学知识的科学学习的核心。与其相对应的概念称之为小概念, 小概念是只能运用于特定观察和实验的概念。在科学学习过程中, 碍于科学知识的综合性特征, 我们无法学习完所有的科学知识。因此, 我们试图通过趋向于核心概念的进展过程来解决这一困难, 把这些概念称为科学上的大概念。科学大概念是在具体科学概念的基础上形成的, 对科学事实和科学事业更为宏观而具概括性的认识和观念[2]。
大概念主要包含两个内容——核心概念与共通概念。核心概念是在物质科学领域、生命科学领域、技术与工程领域具有统领作用的概念, 它是侧重于统一学科内部的重要概念[3]。它是科学教学活动中的基轴与核心, 是能把零散的科学知识串珠成链的金丝线, 能帮助学生理解和研究更复杂、更难解决的问题的关键知识, 能在多个年级中进行主题式的持续教学, 从而实现教学的螺旋式上升和层级性攀爬。因此, 核心概念既是基础也是内核, 能聚焦学科知识, 更能衍生学科知识。共通概念则是侧重于不同学科之间共同涉及的概念, 它是多门学科内部概念的同一体现, 可以帮助学生将不同学科领域中相互关联的知识组织成科学、连贯、条理清晰的对客观世界的认知[4]。
二、大概念渗透教学的意义
早在4年前美国颁布的《新一代科学教育标准》中就已提出:“科学教育内容要围绕科学大概念来组织与实施。”将大概念理念渗透教学中究竟意欲何在呢?笔者认为大概念理念指导教学至少有以下两项优势:
1、广泛、系统地吸纳知识
科学是一门集物理、化学、生物、天文、地理等多学科于一身的综合性学科, 学科知识范围广, 密度大。事实上科学知识本身就是成几何级数增加的, 所以无论是教师还是学生, 在有限的学习时间内所能教或学的知识是非常有限的。而大概念理念渗透下的教学方式可以引领学生实现一个趋于核心概念的进展过程, 有助于学生建构一个蛛网式的, 具有关联性、发散性的知识领域。在这个系统中, 学生能够接触与思考以核心概念为内核的、更为宽泛的学科知识体系, 从而帮助学生举一反三、触类旁通。让学生身处完整与全面的体系中学习, 能促进学生整体思维能力的形成, 这样的教学方式可以促进学生更广泛、更高效地吸纳知识。
2、快速有效地运用知识
在《人是如何学习的》一书中提到了专家与新手的差异, 当他们完成相同的任务时, 专家与新手所反映出的水平差异很大。专家之所以能够高效地完成任务, 原因就在于相较于新手, 专家在特定的领域中具有系统而完整的专业知识体系[5]。可见, 宽泛的知识体系有助于增加学生对有意义的信息模式的敏感度, 决定了其所关注的事物能否在特定的环境中进行快速有效的理解、记忆、组织、推理、再现及运用。
三、基于大概念的教学策略
有研究表明, 学生在接受正式的科学教育之前, 其脑海已经存在“相对原始却又并不准确”的初始概念, 我们称之为前概念。前概念在学生的脑海中以一定的“结构”形式所存在, 但这种结构更多的是以表象的.形式存在, 而对内在学科本质的理解还是需要通过全面、多元、深层的学习去获取。如今, 由于学习环境的改变, 学生的成长经历与以往相比发生了很大的变化, 沿用传统的教学方式难以满足学生的成长需求。因此, 需要我们在教学过程中根据学生的特点及需求去建构以大概念为基础的教学结构, 以此来促进学生对科学本质的理解和科学素养的培养。日常所进行的学习活动如何依托大概念理念进行实施?其实是取决于我们的教学法——如何帮助学生进行内容扩展与关联, 在此笔者提出三个策略:
1、在横向拓展中建构知识体系
教学中如何避免科学知识的碎片化与零散化?教师有意识地依托大概念, 为学生建构完整的学科知识体系是一项有效的措施。只有这样, 才能确保学生获得关于科学及生活的图像, 并由互为关联的物体组合而成。正如一栋高楼并非是简单的用砖头堆起, 科学也是如此, 它并非由一些相互孤立的事实堆砌[6]。所以教师在教学过程中, 要有意识地帮助学生去进行横向的知识关联, 而非就内容论内容, 就现象论现象, 更不能就知识论知识, 而是要统筹教材、关联内容、勾连内涵, 追寻本质。以《寻找土壤中的小动物》对比教学的片段为例:
小概念教学:
师:同学们, 翻开土壤, 大家都发现土壤中生活着哪些小动物?
生:蚯蚓、蚂蚁、屎壳郎、蜗牛……
师:同学们很仔细, 下面让我们来观察观察这些小动物都有什么特点?
大概念教学:
师:同学们, 翻开土壤, 大家都发现土壤中生活着哪些小动物?
生:蚯蚓、蚂蚁、屎壳郎、蜗牛……
师:同学们很仔细, 那我们先来看看蚯蚓, 大家觉得它能够长时间离开土壤生活吗?为什么?
生:不能, 它需要湿润的环境, 还要充足的氧气、舒适的温度和足够的食物……
师:那你们找到的其他动物是不是也和蚯蚓一样需要这样的环境才能生活?
生:蜗牛也是这样。
师:那蚯蚓、蜗牛等为什么需要这样的生存环境呢? (引导学生发现生物体需要长时间进化以形成特定的功能)
案例中的小概念教学方式仅仅是围绕现象谈现象, 而大概念教学方式是引导学生通过某一现象去关联其他相关内容, 寻找事物的共通点, 理解一些涉及物体、现象以及它们在自然界中的相互关系, 从生物的现象到特点, 再到生物的进化, 实现现象背后的本质挖掘。
2、在纵向深入中建构科学方法
除却横向的知识整合与勾连, 科学教育还应该在促进学生理解有关科学方法、科学探究及推理上面渗透大概念理念。科学方法、科学探究的纵向建构意味着教师要给学生提供方法建构的深度空间, 引领学生通过自身挖掘探究方法来深化自己的理解。在这个过程中, 他们收集和运用数据来验证想法。学生是以发展理解、寻求突破点的方法参与活动, 教师有意识地、纵向深入地培养学生在科学方法上的认知与发展, 将帮助学生形成对科学本身的大概念。以《观察植物细胞》教学片段为例:
师:刚才我们发现往萝卜杯里倒入30ml盐水, 过了一会水量变多了, 这是什么原因呢?
生:应该是盐水起的作用。
师:如何证明呢?
生:往萝卜杯里倒入同样多的清水试试。
(实验尝试)
师:我们发现倒入清水的萝卜杯液体量没有发生变化。那盐水杯液体量为什么会增加呢?有什么办法能证明为什么会发生这种现象?
生:可能是萝卜里面的水分被盐水吸出来了, 可以用显微镜看看盐水杯萝卜细胞结构, 再看看清水杯萝卜细胞结构, 进行对比观察。
(学生实验)
师:有什么发现?
生:盐水中的细胞结构比较紧密, 细胞膜与细胞壁分离。
师:把盐水倒掉, 再倒入30ml清水, 再观察水量?
生:水量变少。
师:继续想办法证明现象, 寻找原因。
(学生再次观察切片)
这个案例中学生通过多次对比、深入挖掘科学探究方法来进行相关概念的自主建构。方法的纵向深入, 让学生了解到细胞结构的特性, 物质的存在方式和相互作用。这样的教学方式为学生带来的是科学大概念的自主建构。
3、在螺旋递进中建构层级概念
将大概念的理念渗透科学课堂绝非是一两节课可以完成的, 而应是一个具有连续性、周期性的过程。在小学六年的每个年段, 甚至是每个年级中, 任何关于学科内容的理解都应该是建立在已有的概念、技能和意愿基础之上的攀爬, 然后在回望中收集有关的想法、信息, 作为下一步教学的基础, 随后继续向上攀爬……所以大概念的渗透应该是在一种螺旋递进的过程中的渗透, 由此帮助学生建构具有层级的概念体系。以大概念在《物体具有一定特性, 材料具有一定性能》教学中的层级建构为例:
二年级结束时:物质以不同的类型存在, 有分为固体、液体、气体。
四年级结束时:物质可以以不同的形态存在, 某种物质既可以是固体也可以是液体或气体, 这取决于温度。可以按照材料的可观察性质、用途、天然还是人造的, 对材料进行描述和分类。各种物质都是由一系列小碎片组成。
六年级结束时:任何物质都可以被切分成小到用肉眼看不见的微粒, 但它仍然存在, 且可以借助其他方法探测出来。当物质的形态发生变化, 甚至是在一些看似物质消失的变化中 (如溶解、蒸发) , 物质的量是守恒的。
由此可见, 每一个层级的攀爬都是在前一个层级的基础上进行的。相较于前一个层级, 相互之间既有重叠也有独立, 所以大概念是在一种螺旋递进的过程中逐步实现层级的建构的。
总而言之, 基于大概念理念下的科学教学, 学生经历了科学探究过程, 可以更全面地了解概念背后的学科本质, 获得更多的体验感悟。这将有助于学生建立一个完整的对世界的理解与认知, 初步形成科学态度、掌握科学方法、理解科学精神, 构建出一个健康、协调发展的基础。
参考文献
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[6] (英) 温·哈伦、科学教育的原则和大概念[M]、韦钰, 译、北京:科学普及出版社, 2011:7
篇5: 读《概念转变的科学教学》有感
读《概念转变的科学教学》有感
当我拿起蔡铁权教授的《概念转变的科学教学》时,初看标题,让我感到有点陌生和难以理解。而当我看完整本书以后,我感到书中所谓的概念转变,不仅仅是科学中的概念学习方法的转变,也是对教师教育概念的方法的一种转变。
在进行概念转变的科学教学之前,首先对教学用书和教师的素质就有很高的要求。书中提到,作为一名科学教师,在进行教学的同时,首先应该深刻的理解和把握什么是科学本质。然而现实情况是,作为一名科学教师,我感到十分惭愧,我思索良久依然无法表达出到底什么才是科学本质。是实事求是的态度与精神,还是利用工具去认识自然,还是将经验转化为理论的认识呢?如果从课标上入手的话,科学本质的学习更偏向于科学自然的认识和学习以及科学素养的培养。对于处于初中阶段的学生而言,我认为要让学生理解什么是科学本质是不切实际的。在我看来,只有教师理解了什么是科学的.本质之后,才能在教学和生活中潜移默化的影响学生。如果能对学生的科学学习和理解产生一定的影响,就算影响甚微,也是值得欣慰的一件事情。
初看科学概念的学习,我想当然的认为在初中阶段是没有特别难以理解的科学概念,这是我对初中科学的认识的第一个不足。殊不知每一个学生都对自然界充满自己的认知,而这种认知是现在的我难以想象的,学生的想法总是让我十分惊讶。回顾我过去一年的教学,最初,我把学生的认知水平和理解能力估计太高,学生常常跟不上我的思路。之后,我常常把学生当做一张“白纸”,最终还是没能正确把握学生的学情。而有意义的教学正如书中所提到的,了解学生的前概念,发现学生的迷思概念,解决学生的迷思概念,从而建立起新的科学概念。
这样的教学首先就会带来一个问题,如何了解学生的前概念?书中提到的方法有许多,如:诊断式传统测验题、概念图法、访谈法、关系图法、V形图、二段式测验、DoE访谈等。但书中重点介绍了概念图法、访谈法、二段式测验和观察法。
对于概念图法,在去年的一年中我已有所尝试,我在单元复习课堂上曾给学生建立概念图,但当时都是以我为中心,并未对学生加以过多的指导。而且当时我在黑板上罗列出的概念图更像是一种知识条目而非书中所阐述的概念图,这是我对概念图认识不清所导致的第二个认识上的不足。况且最让我难以把握的是,概念图对学生到底有没有作用,至今我还不甚了解。在学习了书中的概念图的做法以后,我开始对概念图的设计有了大概的了解,比起去年的懵懂,今年的我打算继续尝试,将书中所阐述的理论应用与课堂当中。
如果真的能对学生的概念转变起到一定的作用,那真是大有益处。对于概念图的教授,在我看来,第一步还是应该从教师指导出发,让学生了解什么是概念图,以及概念图的做法。之后再让学生建立自己的概念图,交给老师批阅。最后在新课结束时,学生再根据概念图寻找概念理解中的不足,建立新的概念。这一点就带来了新的问题,如果将概念图作为新课的预习和复习,那么科学作业就显得相对比较多。但是如果作为最后的期末复习,那么对于概念前后的比较就会有所不足,但是还是能对教师如何开展更好更有针对性的复习会有所把握。而且每个学生的迷思概念因人而异,考虑到去年每个班49人的情况下,我还是对概念图法抱有一定的忐忑和疑虑。
书中还详细介绍了访谈法、二段式测验和观察法。这几种方法看似简单,但经过我的学习以后我还是似懂非懂,书上介绍的相关理论以及方法我还没能够深刻理解,需要我再以后的时间里不断积累经验的同时再来回顾。
在引发认知冲突的过程中,书中所指的很重要的环节便是合作学习法。在课堂中,常见的合作学习便是课堂讨论。然而在我看来,我当前课堂上的讨论过于形式化,而且还没有引起学生思想上的碰撞。而合作学习并不仅限于课堂讨论,时间也并不仅限于课堂上,有意义的合作学习是可以延伸向课外的。这里的课外既包括课外知识,也同样包括课外时间。首先由教师给出明确的任务,教师的指导十分重要。再由学生自己通过查阅各种资料来获得新的知识,再将这些知识分享给其他同学,这时关于知识的分享也能帮助其它学生展开思考和讨论。
如果能将这样的科学课堂交给学生,那这种课堂的未来是难以想象的。对于教师的考验就是,如何有效设计合作学习,让学生获得新知,解决迷死概念。说实话,将课堂还给学生我还是有些畏手畏脚。李孝昂老师的一句话让我印象深刻,“知识来得及,体验等不及。”虽然我也想让课堂形式放开,但又担心学生太多,可能会收不拢,知识点可能无法落实。而且我也有学生成绩的压力,虽然说如果让学生体会到科学的兴趣,那么成绩自然而然就会上来,但是我对于这些未知的情况依然充满恐惧。这一点让我意识到,将课堂还给学生以及概念转变的科学教学,最为关键的一步就是我是否有勇气踏出这一步。
这本书还有一个比较大的优点是有很多例子,与浙教版的科学教学在一定程度上具有相关性。我已经做好标记,以帮助我在遇到类似的课题时可以先用它的例子进行参考和实验,在实践中不断的感悟。
读完书后,还有一个问题一直困扰着我。就是在初中阶段,我们是否真的有必要向学生解释清楚科学概念。毕竟有些科学概念比较抽象,但与生活经验会有偏差,这时教学应该如何取舍,还需要我在以后的教学生活中不断的感悟和思考。
篇6:初中科学概念教学的设计、组织、诊断和反思
初中科学概念教学的设计、组织、诊断和反思
作者:曹俊
物理教学探讨 05期
一、“认识杠杆的五要素”单元教学的设计
1.运用图式和程序教学设计理论分析教学内容
初中物理学中把一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。
杠杆的概念简洁扼要,但实现学生的深度理解,却需要学生具有一定的观察想象能力、扎实的力学知识和熟练的作图技能(见图1)。
从图中可以看出,认识杠杆的五要素首先需要学生经历和体验以下学习活动:
(1)通过观察或想象使处于静止状态的杠杆转动起来,从而确定杠杆的支点。
(2)运用受力分析的方法找准杠杆受到的动力和阻力,用力的示意图表示。
(3)运用过直线外一点作已知直线的垂线的技能,画出动力臂和阻力臂。
(4)分析动力和阻力的作用效果,既可以是核查手段,也可以为动力和阻力方向的分析提供帮助和支持。
2.运用前测分析学生的前概念
基于以上分析,第一阶段的教学以“寻找生活中的杠杆”(特别说明不建议运用课本图例)活动作为课前作业(前测),要求学生在预习课本内容和观察生活物品的基础上,图示杠杆的五要素。教师根据学生作业的表现,统计和分析学生在各环节上的表现(见右表1),运用照片记录学生典型作业的样本共17份(典型样例见右图2),确定单元教学的起点和重难点。
在正确判断力的作用点项目上,师生评价的结果存在着较大的差异。因学生认为,只要表示出杠杆受到的力的大致位置就算正确。而在教师看来,学生必须用力的示意图,也就是一条带箭头的线段准确地示意力的作用点和方向,而且作用点必须在杠杆上,才能算正确。
仅从数据上看,画力臂错误率最高。但结合教学分析就可以知道,如果学生不能正确示意力的作用点和方向,肯定不能正确地画出力臂,而且画力臂所需的技能是最简单的(需要对小学数学基础不好的学生做出一定的补偿教学和个别指导)。因此,指导学生准确分析和图示阻力和动力是学生认识和理解杠杆的关键。
“寻找生活中的杠杆”的作业成果还表明,学生能准确地判定生活中看到过、使用过的杠杆的支点,如筷子、剪刀、杯盖乃至自行车的手闸、自卸车等。但是,当学生面对支点随解题需要或使用情况发生变化,或者是面对没有见过的复杂杠杆时,是否还能够准确地判断和选择支点值得教师关注。
二、“认识杠杆的五要素”单元教学的组织和实施
备课组讨论认为:基于生活中的实例展开教学,并在课堂上给予学生足够的时间展开作图练习,是激发学生认识杠杆的兴趣,理解杠杆的五要素的重要手段。但杠杆在生活中普遍存在,就算有再多的教学时间,也不可能把生活中所有的杠杆都画一遍。因此,需要选择典型的例子,通过适当地练习,实现学生的迁移运用。基于以上认识,第一阶段的教学中选择了以下例子做了重点的讲解和练习,每个实例讲练的平均时间约为15分钟,期间完成了杠杆平衡条件的实验教学(如表2)。
三、运用后测诊断和反思教学成果
第一阶段教学结束,选择在课本和习题中没有出现过的起重臂、羊角锤和独轮车为例,以10分钟课堂练习的形式检测学生“杠杆的五要素”的掌握情况,学生的典型错误和统计结果分别见下页图3和表3。
综合学生作业的表现和教学后测得的统计数据,可以发现:
通过一周的教学,约2/3以上的学生,能够将所学的杠杆知识迁移运用到新的情景中。3道题错2题的学生共计7人,与1题中出现多个错误的学生在数量上和人员上基本保持一致,这些学生需要教师付出额外的.努力,给予个别的指导。
结合习题可以发现,学生在判断作用在杠杆上的拉力、推力、支持力时,因为找不准施力物体和受力物体,容易错误地判断力的作用点和方向。因此,帮助学生正确判断作用在杠杆上的力及其方向是学生认识杠杆的重点和难点。
拉力和支持力都属于弹力,帮助学生正确认识拉力和支持力,也会为学生将来在高中阶段学习弹力打好基础。
四、诠释与讨论
1.关于教学设计
在本阶段的课例研究中,笔者首先根据教学内容,运用图式表征与学生认识杠杆及其五要素相关的概念,结合自身已有的教学经验、学生已学的知识和技能,根据加涅的程序教学理论,将图式进一步转化为学生解决问题需要经历的思维程序,思考和分析学生解决问题必备的知识和技能,建立教学设计的模型。
教学前,设计开放性作业任务“寻找生活中的杠杆”作为前测。根据学生在前测中的表现,对比学生的自评和教师的评价,在备课组讨论和自身教学经验的基础上,决定把判断杠杆的支点、力的作用点和方向作为单元教学的重点。
根据教学设计理论研究的成果,完成精准的教学设计,理应做到更多,如分析学生学习的资源、学习的动机乃至学习机会的创造等等。因此,对于专业教师而言,在教学设计方面还有很多值得探索和研究的领域。
2.关于学习活动的组织
在教学实践的过程中,学生的学习活动主要有读图、作图和习题讲练。在实例的选择方面,主要运用的是来自于生活、课本习题的支点位置可能会发生改变的例子,采用了循序渐进,每天多学一点点的教学策略。由于在课前并没有来得及与备课组的老师们一起展开集体的研讨,更没有展开深入地对比研究,因此教学过程中所选实例的典型性,以及它们对学生的迁移应用可能造成的影响,还需要在未来做进一步的思考和研究。
3.关于变式和题组的运用
学习材料的概括水平、组织结构、学生的认知结构、学习和应用的情境等都会影响学生的迁移,而深度理解概念和熟练运用技能是正迁移得以发生的基础。一些研究表明,提供变式和运用题组会有利于学生深度理解概念。在本阶段的教学实践中,不是采用在一节课内呈现全部题组展开教学的方式,而是采用了一种松散的、每天多学一点点的方式组织教学。不同的教学需求、不同层次的学生,需要采用形式各异的教学组织方式。所以通过比较研究,发现不同教学组织方式的利弊和适用条件,也会是一个值得老师们做进一步研究的重要方向。
作者介绍:曹俊,杭州北苑实验中学(杭州 310022)。
篇7:科学概念的建立、深化和应用-科学探究性教学的目的
科学概念的建立、深化和应用-科学探究性教学的目的
(一) 在科学探究性教学活动中,学生首先会注意可直接观察的而且经常能感知到的现象,然后经历提出问题、利用信息资源、设计可行的实验方案、分析和处理原始数据、得出答案与解释,并将这些解释进行对照和交流的探究的'具体过程.学生通过这样的探究过程直接或间接的经历,获得知识、技能、养成科学的思维习惯和得到发展的能力.
作 者:陈佳圭 Chen Jiagui 作者单位:中国科学院物理研究所,北京市,100190 刊 名:物理教学探讨 英文刊名:JOURNAL OF PHYSICS TEACHING 年,卷(期): 27(7) 分类号:G63 关键词:篇8:科学教学中人文精神教育实践探索论文
科学教学中人文精神教育实践探索论文
《科学学课程标准(7-9年级)》中关于课程理念指出:立足于学生适应现代生活和未来发展的需要,着眼于提高学生的科学素养,构建“科学探究(过程、方法与能力)”,“科学知识与技能”,“科学态度、情感与价值观”,“科学、技术与社会的关系”相融合的目标体系。“科学态度、情感与价值观”含有强烈的人文指向,情感不仅指学习兴趣、学习热情、学习动机,更指内心的体验和心灵世界的丰富。态度不仅指学习态度、学习责任,更指乐观的生活态度、求实的科学态度、宽容的人生态度。价值观不仅强调个人的价值,更强调个人价值与社会价值的统一,科学价值与人文价值的统一,人类价值与自然价值的统一。所以,科学新课标强调了科学学科教学对人文精神培养负有不可推卸的责任和义务。下边笔者就浙教版的科学新教材,谈一下在教学过程进行人文精神教育的实践探索。
一、转变教学方式,促进学生学习方式的转变,在新的学习方式中实现人文素质的培养
教学方式的转变是为了促进学生学习方式的`转变。教师转变“满堂灌”和机械训练的教学方式,就会改变学生原有的死记硬背、被动接受、忽视发现与探究、缺少兴趣与激情的传统接受型学习方式,转变为进行发现学习、探究学习、合作学习、研究性学习等新的发现型学习方式。学生只有在这样的学习过程中才能凸现出观察、发现、探究、研究、交流、讨论、归纳等认识活动。在这样的认知活动中,学习兴趣、热情、动机以及内心的体验和心灵的感受便得到了丰富,随之而来的,学习态度和责任,对个人价值、社会价值、科学价值等的认识就可能有了进一步发展,学科知识增长的过程也就成为人格健全与发展的过程。伴随着学科知识的获得,学生变得越来越有爱心,越来越有同情心,越来越有责任感,越来越有战胜困难与挫折的决心和毅力,越来越有热爱科学献身科学的奉献精神;也越来也有细心严谨的态度,越来越有团结互助的品质。
二、发挥科学学科的特点,充分挖掘以教材为主线的课程资源,进行人文精神教育
1.突出以实验为基础的学科特征,在实验探究的教学活动中培养学生的人文精神
新教材部分内容以“观察·思考”、“活动·探究”、“动手实践”等具有发现学习特征的形式呈现,倡导的是一种全新的教与学的思想,强调的是在获取知识过程中发现、探究、互动与合作。这不仅符合科学发现和认知的规律,也蕴含着丰富的人文内涵,因为科学活动本身就是一种人文事业。因此,我们的教学活动一定要遵循教材的指导思想,多采用预测性质、实验探索、验证预测、得出结论的教学形式,加强学生的自主探究和学生间的交流、师生间的交流,指导学生充分尊重实验事实,形成“实践是检验真理的唯一标准”的意识;当实验现象与预测不相吻合时,更要认真分析、寻找原因,大胆质疑,养成一丝不苟的求实态度;同时学生也在身心的体验中得到一种团结合作、获取成功的情感满足。
2.发挥教材各栏目的“德育功能,塑造学生高尚的品德修养以及对科学之于人类环境、社会进步的正确认识
新教材设有阅读”、“读图”、“思考”、“讨论”等栏目,令人耳目一新,图文并茂,生动形象,以图代文,可读性强。“阅读”栏目常有关于科学家、科研成果、科学发展史、科学与科技、科学与生活等资料介绍,其中蕴含着丰富的人文教育材料。诸如此类的德育素材无疑对学生的品德修养提高起着积极的作用。
3.挖掘教材中隐性的人文素材,潜移默化,提高学生的人文素养
科学学科知识本身也寓含着许多人文知识,只要我们教师善于挖掘其中的人文内涵,就会在人文精神教育方面起到潜移默化、画龙点睛的效果。如在学习“金属冶炼”时,可以适当介绍“高炉炼铁”的知识,简说钢的冶炼过程。当学生知道这些知识后,引导学生思考“百炼成钢”这个成语在语文上怎么解释?它有什么人生寓意?经过简短的发言,学生们很容易领悟到在人的成长道路上,也要经过千锤百炼,不断剔除自身的劣性与不足,广泛吸收外界的营养与精华,才能成长为高素质的的人。
综上所述,科学和人文是一个硬币的两面,两者的结合是当今世界各国教育改革的潮流。我们在教学改革的实践中应认真贯彻《科学课程标准(7-9年级)》,把握新的课程理念,以科学教学内容为载体,以人为本,自觉推进科学教学与人文教育的有机融合,把“科学家的科学教育”真正转变成为“公民的科学素质教育”,培养适应社会需要的全面发展的高素质人才。
篇9:物理概念教学论文
【摘要】 学生在学习初中物理概念时,对于一些本质不同,但表面相似的概念很容易混淆,造成这种认识不精确的原因是多种多样的,有客观因素,也有主观因素;有教师教学的原因,也有学生学习的原因。
研究学生在学习过程中易混概念形成的原因,寻找解决问题的有效策略,对于提高物理课堂教学效率,将会产生积极的作用。
【关键词】 物理;教学;概念混淆
一、概念混淆的原因
1、概念本质属性被现象掩盖
物理概念是对某一类物理事物和物理现象的本质属性的认识,本质属性往往隐藏在表面现象之后,生动的表面现象往往给人深刻的印象。
例如,热传递现象中究竟传递的是温度还是热量?物体间发生热传递时给学生留下的表面认识是:一个物体温度降低,另一个物体温度升高,最后达到温度相同,表面上看是物体间发生了温度传递。
要认识现象的本质,需要经过充分的分析、理解才能认识到,这种强烈的表面印象抑制了学生对热传递本质属性的认识。
2、学前概念的负迁移
学生在学习新的物理概念之前,往往已经接触过许多相关的物理现象,并在头脑中形成一些近似的概念,即学前概念。
这些概念往往是未经充分的科学抽象而获得的,因此,大多是不准确甚至是错误的。
不正确的学前概念妨碍概念理解的全面性、完整性,影响着学生对新概念的同化,造成新旧概念的模糊认识。
例如,对于光和光线,学生在生活中已经有诸如“这里光线太暗”之类的说法,显然是用光线代替了光,在理解“光线是表示光束及其方向的直线”是产生迷惑,片面认为光线就是光。
3、概念形式相似或意义相近
物理概念中,有相当多概念与其他一些概念形式上相似,更多的是意义上的相近,对这些相似概念区分不清,就会造成理解的混乱。
例如液体压强计算公式p=,浮力计算公式F=;物体的相互作用力与物体受到的平衡力;功率与机械效率;惯性与惯性定律;汽化与升华;电动机与发电机;音调与音色等等。
4、概念之间既相互联系又相互区别
有一些概念尽管物理含义不同,但在同一类问题或现象中有着密切的联系,有的学生由于头脑中没有完整的物理情境,对它们的物理意义理解不透,容易将它们之间的关系简单化,不了解它们在本质上的区别,就会混淆不清。
例如,对于温度、热量、内能这三个概念,有些学生常认为:热的物体热量多,内能也大;相同温度的水,质量越大热量越多等;还有如重力与压力、压力与压强、功与功率、电功与电热等等,都常常产生混淆。
二、消除易混概念的策略
正确认识、区别容易混淆的物理概念,最有效的方法是对概念进行比较,从概念的物理意义、概念所研究的客观对象、概念的数学表达式等几个方面加以对比,从而搞清楚它们之间的区别和联系。
作为教师,进行易混概念教学的基本原则应该是充分认识客观因素,组织符合学生认知规律和特点的教学,培养学生科学认识的方法和习惯。
1、概念形成过程的比较
物理学概念是从物理现象和物理过程中抽象出来的事物本质特征,概念形成过程的比较涉及到建立概念的目的、有关的典型物理事物或物理现象、思维过程等。
这些方面的区分度一般较大,容易起到鉴别概念的作用。
例如:压力和重力。
压力的形成是由于互相接触的物体发生相互挤压,而产生垂直作用在物体表面上的力,其性质属于弹性力;重力是地表附近的物体由于受到地球的吸引而使物体受到的力,其性质属于引力。
在有些情况下,压力是由物体的重力引起的,如放在水平地面上的物体对地面的压力,此时也仅仅是压力的大小与物体的重力大小相等。
但在许多情况下,压力并不是由于重力引起的,如用手握住物体时,手对物体的压力;用力往墙壁上按图钉,图钉对墙壁的压力等。
从压力和重力的产生过程看,它们是性质完全不同的两种力。
2、概念内涵的比较
物理概念内涵的比较是易混概念之间最实质、最重要的'比较。
一般说来,易混概念往往描述的是同一类物理事物或物理过程的不同属性。
因此,区分这样的易混概念,要特别指明它们分别描述了同一对象的哪些不同属性,明确理解它们的不同的物理内涵。
例如,功率和机械效率。
功率是描述做功快慢的物理量,定义为单位时间内完成的功,公式P=,单位是瓦特;机械效率是描述机械性能的优劣程度,定义是有用功占总功的比值,公式η=,是无单位的百分数。
又如,平均速度和速度都是用来描述物体运动的快慢,但要分清前者是描述一段时间内的平均快慢,而后者表示物体的运动快慢不变。
一个物理概念的表达式中,包含了它的物理意义、定义方式、单位等内涵,对表达式中的这些内涵进行横向比较,能促使学生记忆概念、活化概念和深化概念。
3、在运用中比较
把易混概念运用于某些具体情况中,常常能获得生动的、直观形象的感受,使概念之间的区别更鲜明。
例如:热量和温度,学生往往认为热量是一种物质、温度是热量的强度、热量和温度成比例、热传递中是温度被转移等等。
教学过程中运用“概念冲突”来促进学生概念的转化,提供一些实例和需要学生解决的问题,学生用个人的理解和解释这些实例往往会产生矛盾,只有运用科学的物理概念才能解决“冲突”,解释这些现象。
再进一步运用“概念发展”深化物理概念的理解,教学中鼓励学生讨论,并充分暴露自己的观点,使自己的观点和认识进一步发展,同时在和其他同学的观点、教师的科学概念之间的讨论和交流中使自己不正确观点得到转化。
4、在结构中比较
把易混概念分别放在不同或相同的知识网络结构中,比较它们在结构中的不同位置、不同功能以及与其他知识的不同关系,更能清楚地区分易混概念。
例如,惯性和惯性定律。
①小车上直立一木块,当突然拉动小车时,怎样解释木块向后倒的现象?②教室里悬挂着的电灯处于静止状态,假如它受到所有的力突然全部消失,电灯的运动状态将会怎样?上述两例是用惯性还是惯性定律解释呢?在实例分析中就能明确。
例①木块由于惯性保持原来的静止状态而向后倒;例②电灯不受外力作用时,总保持静止状态不变。
通过比较可以看出:“惯性”是一切物体在任何状态下都具有的物理属性;而“惯性定律”是物体不受外力作用时的一种运动规律。
物理概念是物理学最重要的基础,让学生清晰、准确地掌握好物理概念是物理教学的关键。
帮助学生理解物理概念的内涵,了解物理概念的外延和有关概念之间的联系与区别,是实现物理教学目的,提高物理教学质量的前提。