关注学生前概念提高教学有效性1.ppt

关注学生前概念，关注学生前概念，提高教学有效性提高教学有效性浦东教育发展研究院浦东教育发展研究院 盛桂兴盛桂兴！故事一故事一 博士生和小学生关于种子和大树的回答博士生和小学生关于种子和大树的回答在美国哈佛大学的毕业典礼过程中，有几位科学家做过这样一个调查：分别给几位博士生一粒种子和一段木料。他们问了这样一个问题：种子这么轻，它们能长成一棵大树，这棵大树的重量比原来的种子多了很多。那么这个重量从何而来？这些博士生的回答大都是水、土壤。他们为什么这样回答？可能大多数的教师都会说这样说没错呀！别急，我们往下看。还是那几位科学家，又来到了小学科学课堂上。在一位老师给学生上叶的光合作用一课前，对一位同学进行同样的调查。这个学生的回答和那几位博士生基本上没什么区别。在上了叶的光合作用一课后，科学家又问了那位同学同样的问题。那个学生给出的答案是树木增长的重量来自于四种物质：水、土壤、空气、光。接着又说：水占75%、土壤占25%、空气和光0%。为什么？因为他们认为光和空气是没有重量的。那位科学教师看到了这些，感慨地说：我原以为我已经教会他了。种子种子大树大树？博士生的回答？水、土壤博士生的回答？水、土壤小学生的回答小学生的回答科学的回答科学的回答揭秘：揭秘：我们都知道叶的叶绿素，在光照的条件下，能将根吸收的我们都知道叶的叶绿素，在光照的条件下，能将根吸收的水分和叶的气孔进入的二氧化碳合成植物生长所需的有机物，并释水分和叶的气孔进入的二氧化碳合成植物生长所需的有机物，并释放出氧气。有机物的主要成分是碳，这个碳不可能来自水，也不可放出氧气。有机物的主要成分是碳，这个碳不可能来自水，也不可能来自土壤，恰恰就来自于空气中的二氧化碳。可是我们的学生学能来自土壤，恰恰就来自于空气中的二氧化碳。可是我们的学生学过了这节科学课之后，为什么还认为植物的重量来自水和土壤呢？过了这节科学课之后，为什么还认为植物的重量来自水和土壤呢？那几位博士生可谓对这些基本知识了如指掌，为什么还会犯这样的那几位博士生可谓对这些基本知识了如指掌，为什么还会犯这样的错误呢？究其原因，他们大都认为空气是没有重量的。这是这些学错误呢？究其原因，他们大都认为空气是没有重量的。这是这些学生和博士生在科学课学习之前就已有的前概念。生和博士生在科学课学习之前就已有的前概念。而科学教学并没有改变学生这样的观点，给他们以正确的科学概念。可见有些前概念是根深蒂固的。故事二故事二 鱼就是鱼的故事鱼就是鱼的故事从前有一条鱼，它很想知道外边的世界，无奈没有脚，只好让很有希望长出脚的蝌蚪小弟快快成长，变成青蛙好跳出去看看，然后回来告诉它外边的世界到底识什么样子的。它的梦想很容易就实现了，青蛙屋里哇啦地给它将故事，它听得有滋有味，然后就抑制不住内心的冲动，开始作画。青蛙向它讲述了陆地上的鸟，奶牛还有人，于是它就画了鸟，牛还有人。但是最后在它的画布上，我们渐渐看到的，是一条长着翅膀的鱼，有乳房的鱼，用尾巴走路的鱼 人是如何学习的 启示：启示：学习者是带着丰富的先前知识、概念进入学习的，学习者是带着丰富的先前知识、概念进入学习的，而且这些已有知识极大地影响着他们的学习。而且这些已有知识极大地影响着他们的学习。什么是前概念？前科学概念（简称前概念）：一般前科学概念（简称前概念）：一般是指学生在学前由长期的日常经验是指学生在学前由长期的日常经验形成的对事物、现象的看法和观念。形成的对事物、现象的看法和观念。（选自：罗星凯、周中权教授，（选自：罗星凯、周中权教授，学生头脑中学生头脑中的前科学概念研究的前科学概念研究）（苏联心理学家维果茨基称为（苏联心理学家维果茨基称为“自发概念自发概念”）为什么要关注前概念？为什么要关注前概念？1、教学的有效性、教学的有效性设设 计计 实实 施施 产产 出出内容内容学生学生组织组织调控调控评价、反馈评价、反馈已有认识已有认识认知水平认知水平为什么要关注前概念？为什么要关注前概念？从行为主义到建构主义从行为主义到建构主义刺激刺激反应反应强化强化主动建构：信息主动建构：信息选择选择编码编码记忆记忆事实事实主题主题概念概念图式图式结构结构知识是由学习者主动建构起来的；知识是由学习者主动建构起来的；原有知识在很大程度上影响新知识的学习；原有知识在很大程度上影响新知识的学习；知识在很大程度上是人建构的，而不是某种形式的外部世界的反映知识在很大程度上是人建构的，而不是某种形式的外部世界的反映（放映机与摄像机之争）（放映机与摄像机之争）建构主义学习理论的哲学认识论基础 儿童都是带着他们各自的对各种现象的想儿童都是带着他们各自的对各种现象的想法和解释进入课堂的，这对他们即将进行的法和解释进入课堂的，这对他们即将进行的新知识的学习，是有着重要的影响作用的。新知识的学习，是有着重要的影响作用的。你了解你的学生了吗？你了解你的学生了吗？瓶子外壁的水从哪里来瓶子外壁的水从哪里来?瓶子外壁的水从哪里来瓶子外壁的水从哪里来?学生的前概念学生的前概念瓶子里溢出来的盖子没盖紧,漏出来了冷渗透到外面，冷和热在一起有可能冷渗透到外面，冷和热在一起有可能会变成水的会变成水的 瓶子外壁的水从哪里来瓶子外壁的水从哪里来?学生的前概念学生的前概念瓶子里溢出来的瓶子里溢出来的 盖子没盖紧盖子没盖紧,漏出来了漏出来了冷渗透到外面，冷和热在一冷渗透到外面，冷和热在一起有可能会变成水的起有可能会变成水的 我和我的影子我和我的影子植物的茎植物的茎植物的茎就是一根空管子，因为它要输送水份植物的茎就是一根空管子，因为它要输送水份 植物的茎是实心的，因为它要帮助支持果实植物的茎是实心的，因为它要帮助支持果实 植物的茎是稀稀拉拉植物的茎是稀稀拉拉 对地球的认识 图片图片 (a)(a)是一位是一位8 8岁小学生画的。她认为地球是圆的，就像地面上的路一样弯曲。岁小学生画的。她认为地球是圆的，就像地面上的路一样弯曲。图片图片(b)(b)是一位是一位8 8岁小学生的解释画。他认为地球是圆，就山顶的形状一样。岁小学生的解释画。他认为地球是圆，就山顶的形状一样。图片图片(c)(c)也是一位也是一位8 8岁小学生的解释画。他认为存在两个地球，一个地球在天上（图岁小学生的解释画。他认为存在两个地球，一个地球在天上（图上的小圆代表的是天上的地球），它是圆球形的。另一个是我们脚踩的地球，它是上的小圆代表的是天上的地球），它是圆球形的。另一个是我们脚踩的地球，它是扁平的。扁平的。图片图片(d)(d)是一位是一位1111岁学生的解释图。他认为地球是圆形的，但是地面是平的，地面的岁学生的解释图。他认为地球是圆形的，但是地面是平的，地面的周围是海洋。他还画了一个哥伦布环球航行的路线图。周围是海洋。他还画了一个哥伦布环球航行的路线图。图片图片(e)(e)是一位是一位1010小学生的解释图。他也认为地球是圆形的，但是地面是平的，地面小学生的解释图。他也认为地球是圆形的，但是地面是平的，地面的周围是海洋。还认为只有通过宇宙飞船才能发现地球是圆的。的周围是海洋。还认为只有通过宇宙飞船才能发现地球是圆的。1、我们生活的地球是平的，不是像球体一样圆的。、我们生活的地球是平的，不是像球体一样圆的。对地球的认识对地球的认识 2、地球是圆的，但它上部是空气，下部是地面和水、地球是圆的，但它上部是空气，下部是地面和水在在 8 81111岁的学生中很多人持有这种观点。他们认为地球是球形岁的学生中很多人持有这种观点。他们认为地球是球形的，但是它是由两个半球合成的球体。上半个球体充满了空气，的，但是它是由两个半球合成的球体。上半个球体充满了空气，下半球体是地面和水。当访谈者让学生进一步解释地球上的日出下半球体是地面和水。当访谈者让学生进一步解释地球上的日出日落的时候，他们绘出了图日落的时候，他们绘出了图(b)(b)，他们认为太阳围绕着地球东升，他们认为太阳围绕着地球东升西落，周而复始。西落，周而复始。对地球的认识对地球的认识（3 3）地球是球形的，但是他们不明白地球引力的方向。）地球是球形的，但是他们不明白地球引力的方向。对于那些知道地球是一个实体的球的学生，对于那些知道地球是一个实体的球的学生，我们让他们画出装有水的我们让他们画出装有水的瓶子放在地球的不同位置会出现的情况。上图是学生绘制的图。图上瓶子放在地球的不同位置会出现的情况。上图是学生绘制的图。图上有两个瓶子其中一个塞有盖子，另一个是敞口的。放在地球上方的瓶有两个瓶子其中一个塞有盖子，另一个是敞口的。放在地球上方的瓶子里的水位于底部，而放在地球下方的瓶子的里水会往下流，敞口的子里的水位于底部，而放在地球下方的瓶子的里水会往下流，敞口的瓶子里的水将全部溢出。有相当多学生持有这种观点。这说明有些学瓶子里的水将全部溢出。有相当多学生持有这种观点。这说明有些学生对于地心引力还不了解，还没有真正理解地球是球体的实质生对于地心引力还不了解，还没有真正理解地球是球体的实质。如果再让学生画在地球上朝同一个开口、不同方向的如果再让学生画在地球上朝同一个开口、不同方向的隧道扔物体的情况，学生会绘制出下图中的错误图。隧道扔物体的情况，学生会绘制出下图中的错误图。当访谈者问学生的原由时，他们的回答是图当访谈者问学生的原由时，他们的回答是图(a)(a)中中K K路路线朝下一些，所以物体会落入到线朝下一些，所以物体会落入到K K隧道中。隧道中。而图而图(b)(b)的隧道的隧道N N更竖直一些，所以物体会朝着更竖直一些，所以物体会朝着N N路线落下。路线落下。（4 4）地球是球型的，知道地球引力指向球心，但是不明白地球引力的）地球是球型的，知道地球引力指向球心，但是不明白地球引力的作用情况。作用情况。对地球的认识对地球的认识 对于那些已经知道地球引力指向的学生，我们让他们解释物体穿越对于那些已经知道地球引力指向的学生，我们让他们解释物体穿越地心隧道的情形。以下学生所画的解释图都认为物体能够穿过隧道。地心隧道的情形。以下学生所画的解释图都认为物体能够穿过隧道。这说明了学生不明白地球引力的作用情况。这说明了学生不明白地球引力的作用情况。对地球的认识对地球的认识 只有极少数的学生画出了以上正确的解释图，但是其中只有极少数的学生画出了以上正确的解释图，但是其中的绝大部分只是一种巧合。所以从总体上看小学生还无的绝大部分只是一种巧合。所以从总体上看小学生还无法解释有关地球引力的作用效果。法解释有关地球引力的作用效果。力与运动力与运动对于力与运动，对于力与运动，8 81111岁的学生普遍存在以下五种观点：岁的学生普遍存在以下五种观点：（1 1）力与活着的物体的有关，只有具有生命的物体才有力；）力与活着的物体的有关，只有具有生命的物体才有力；（2 2）物体运动的时候一定有力的作用；）物体运动的时候一定有力的作用；（3 3）物体运动得速度越快，它所受到的力也就越大；）物体运动得速度越快，它所受到的力也就越大；（4 4）如果物体不运动了，它就不受力了；）如果物体不运动了，它就不受力了；（5 5）假如一个物体在运动着，那么作用在它上面力的方向与物体的）假如一个物体在运动着，那么作用在它上面力的方向与物体的运动方向一致。运动方向一致。持观点（持观点（1 1）的多是一些年龄相对较小的学生。如上图所示，学生认为物体在）的多是一些年龄相对较小的学生。如上图所示，学生认为物体在下落的过程中会受到向下的力作用，物体下落得越快受到的力就越大；当物体下落的过程中会受到向下的力作用，物体下落得越快受到的力就越大；当物体往上运动时会受到向上的力的作用，当物体上升到最高点时它就不受力了。往上运动时会受到向上的力的作用，当物体上升到最高点时它就不受力了。力与运动力与运动一个一个11岁的孩子对岁的孩子对“是什么使得一粒珠子在地面上停止滚动是什么使得一粒珠子在地面上停止滚动？”的回答：的回答：我不知道。为什么珠子会停呢？因为它们总是要停下来的。我不知道。为什么珠子会停呢？因为它们总是要停下来的。在你推完他之后，它就与推力走得一样远，这要看推力有多在你推完他之后，它就与推力走得一样远，这要看推力有多大了；大推力用完之后，珠子就回到原来的状态。大了；大推力用完之后，珠子就回到原来的状态。孩子认为，物体运动，一定是有力作用于它；如果一个物孩子认为，物体运动，一定是有力作用于它；如果一个物体不运动，就没有力作用于它。体不运动，就没有力作用于它。当我们问：学生食物从口进入以后，它们在人体内所经过的路径如何？当我们问：学生食物从口进入以后，它们在人体内所经过的路径如何？学生的回答大致归为下图中的三类：学生的回答大致归为下图中的三类：一个入口，一个出口，如图一个入口，一个出口，如图(a)(a)所所示；两个入口，一个出口，示；两个入口，一个出口，如图如图 (b)(b)所示；所示；两个入口，没有出口，如两个入口，没有出口，如图图(c)(c)所示。所示。abc有关人的消化道有关人的消化道 在我们的日常教学过程中我们也会发现学在我们的日常教学过程中我们也会发现学生在教师教学某个内容之前就已经对这个内生在教师教学某个内容之前就已经对这个内容有了自己的想法，但是他们的想法有些是容有了自己的想法，但是他们的想法有些是正确的，有些是模糊的，有些甚至是错误的正确的，有些是模糊的，有些甚至是错误的 我们小学科学教学的任务就是要改变学生我们小学科学教学的任务就是要改变学生那些模糊的、错误的想法，帮助学生建立正那些模糊的、错误的想法，帮助学生建立正确的、科学的概念。确的、科学的概念。为了更好地实现我们科学教育的目标为了更好地实现我们科学教育的目标让我们一起投入到孩子的科学前概念研究吧！让我们一起投入到孩子的科学前概念研究吧！关注学生前概念，关注学生前概念，提高教学有效性。提高教学有效性。怎么了解学生的前概念？怎么了解学生的前概念？学生对某一主题的前概念是怎样的？学生对某一主题的前概念是怎样的？学生的前概念与教学的关系？学生的前概念与教学的关系？如何根据学生前概念设计、组织教学？如何根据学生前概念设计、组织教学？如何帮助学生破除前概念，建立新概念？如何帮助学生破除前概念，建立新概念？待续待续