科學教育概念范例6篇

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科學教育概念

科學教育概念范文1

關鍵詞:幼兒科學教育;科學教育內容;科學教育內容的選擇

中圖分類號:G610 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)31-0187-02

一、內容選擇與定位的普遍問題

1.一味追求內容的新、奇、怪,偏離幼兒認知經驗與科學范疇。一些老師在選擇科學活動內容時,忽略幼兒的認知經驗與興趣需要,一味求新、求奇、求怪,使一些活動內容甚至偏離了科學的范疇。

2.名稱新穎,但內容中核心科學概念不清。如大班科學《我喜歡的聲音》,活動探討的重點在幼兒對各種聲音的不同喜好上,這似乎是一個社會范疇的問題,沒有突出聲音主題下的核心科學問題。

3.內容下未梳理清核心科學概念及層次。一個主題內容下往往涉及好幾個科學問題,一些老師并未梳理清這些問題,造成活動未圍繞核心問題進行有效探索。

二、幼兒科學教育四大類內容分析

科學內容包羅萬象,但梳理起來,無非是這樣四大類,即:物質與材料;動物與植物;自然科學現象;科技與制作。厘清每塊內容下涉及的具體科學內容與核心科學概念,科學活動內容的選擇、概念的定位就不會出現大的偏差了。

三、集體科學活動內容選擇的依據

1.幼兒感興趣和需要的。科學活動內容選擇幼兒感興趣的問題探究,孩子們對科學學習就會充滿好奇與主動性。但也并不是幼兒感興趣的問題都值得作為集體科學活動內容組織探究學習,有些問題是孩子們目前年齡段難于理解的問題,或不是最基本的科學問題,就可以通過其他學習途徑來獲得答案。

2.方便幼兒操作探索的。幼兒科學素養的發展是在與環境與材料的互動中獲得的。材料是低成本或廢舊材料不需要成本的,且操作簡便,操作結果明顯,幼兒可以清晰地看清楚、弄明白操作的方法與結論。

3.安全性有保障的。在幼兒園安全大于天,若安全方面沒有把握的內容,建議以家庭親子探究的方式進行。

4.內容容量適宜的。一個主題內容中往往涉及多個核心科學問題,而幼兒園一次集體科學活動的學習時間有限,因此,每次集體科學探索活動圍繞1~2個核心科學問題進行有效探究學習。

根據以上集體科學活動內容選擇的依據,我們在《幼兒科學教育內容及核心科學概念一覽表》中以“*”標注出了適宜選擇作為集體科學活動探究的內容,以供幼兒園老師參考使用。

參考文獻:

[1]美國科學促進協會.科學素養的基準[M].北京:科學普及出版社,2001.

科學教育概念范文2

關鍵詞:科學概念;存在問題;解決策略

在科學課的教學中,我們應該借助完整的探究過程,幫助學生形成科學概念,再讓學生應用科學概念解決實際問題,促進學生深化科學概念。讓學生能在探究活動中真正構建科學概念,從而落實科學教學的三維目標。

一、科學概念的含義

科學概念是指在教學過程中通過揭示概念的內涵而形成的概念,是自然科學知識構成的最基本的要素??茖W知識的推衍、規則的建立都離不開科學概念。

二、教學中存在的問題

科學概念是科學家的主要工作成果,也是人們思考科學問題的“細胞”。我國小學科學教育近幾十年來存在著一個不容忽視問題:重視學生的親身經歷,把活動提到了教學中十分崇高的地位,但在大量的課堂之上,輕視甚至排斥科學概念教學的現象普遍存在。

首先,教師往往把學生看做被動學習的對象,學生只是接受知識的“容器”,把概念生硬地呈現給學生,強調學生對知識的機械記憶和死記硬背,而且往往用自己的思維代替學生的思維,這樣非常不利于學生能力的發展和素養的提高。另外,學生的學習缺乏積極性,很多是封閉式的學習,不愿意和同伴共同克服學習困難,分享學習成功的樂趣,失去了合作與交流的機會,這就不利于培養學生合作意識和團隊精神。

三、解決策略

對于一些抽象的概念,我們應該采用強化感知的教學方法,也就是有意識地把感知的對象從背景中凸現出來,以便學生清晰地感知,并通過多種感官的協同活動,給學生留下清晰而深刻的印象。

對于一些核心概念,我們應該創設一定的教學情境導入新課,以引起學生的探究興趣,激發兒童學習的好奇心,使他們在快樂的探究過程中體驗學習科學的樂趣,增長科學探究能力,獲取科學概念。

科學教育概念范文3

關鍵詞:誤概念;診斷工具;概念轉化

概念是人腦對客觀現實的反映,是一類事物所共有的本質特征。由于學生在進行正確概念學習時,已受日常生活和先前學習的影響,可能形成與科學理論相違背的概念,故將其稱為誤概念。

誤概念具有特異性、隱蔽性、頑固性和廣泛性。由于誤概念具有特異性,所以科學學習中的誤概念不同于人文學科。誤概念具有隱蔽性,需采用有效的診斷工具進行挖掘。誤概念十分頑固,成因多樣,故增加了概念轉變的難度。本文將從診斷工具、形成原因及轉變概念三方面,探究學生在科學學習中產生誤概念的學習特征。

一、科學學習中誤概念的診斷

1.科學概念的測驗問卷

隨著對科學概念的深入研究,測試工具也隨之進步。最早是開放性問題的問卷,數據分析繁雜,后出現了選擇題工具。

考慮到“測驗效應”的影響,研究發現正確概念測驗中正確概念提升得最多,而用誤概念測驗,誤概念提升得最多(“正確概念測試”都是正確的概念表述,判斷正誤即可,誤概念測試類似)。一份測試卷正確概念和誤概念比例需得當。

2.兩段式選擇題診斷工具

Treagust(1988)研發了“兩段式選擇題工具”,測定學生的相異概念。該工具由兩段式組成:第一段為普通問題;第二段為問題的推理原因,旨在探查產生誤概念的原因。Chandrasegaran(2007)等人為了解決學生“從多水平(宏觀、亞微觀、符號)描述科學現象”的困難,設計了一個“表征系統和化學反應診斷工具”。題目設計如下所示。

【表征系統和化學反應診斷工具中的測試題目之一】

當將鋅粉加入藍色硫酸銅溶液中時,藍色漸漸褪去,溶液呈無色,同時產生了紅色沉淀。

上述反應的化學方程式如下,Zn(s)+CuSO4ZnSO4(aq)+Cu(s),

離子反應方程式:Zn(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+Cu(s)。

(題目第一段)為什么溶液最后變成無色?

A.銅形成一種沉淀

B.鋅更容易與硫酸銅反應

C.硫酸銅已經完全反應

D.鋅已經溶解,像糖溶解于水中一樣。

(題目第二段)你選擇上述答案的原因是什么?

①鋅離子溶于水。

②鋅比銅更容易失去電子。

③藍色可溶的Cu2+,完全形成不可溶的紅色Cu單質。

④可溶的Cu2+形成一種藍色溶液,然而Zn2+形成一種無色溶液。

分析該題目第二段,選擇③的學生,從宏觀現象分析亞微觀水平;選擇④的學生,從宏觀表征進行分析。由此可見,兩段式診斷工具能夠剖析學生的思維方式。

3.開放式畫圖工具

Kern等人(2010)開發了“開放式的畫圖工具”。Nyachwaya(2011)等人利用該工具,檢測學生配平化學方程式以及畫出這些反應微觀圖的能力,題目如下所示。

【微觀水平的化學方程式題目之一】

AgNO3和CaCl2反應,生成AgCl和Ca(NO3)2,化學方程式如下所示:

AgNO3(aq)+ CaCl2(aq) AgCl(s)+ Ca(NO3)2(aq)

a.為該化學方程式配平,填寫空格。

b.在下面空白處,畫出你心中所想的該化學方程式的微觀圖,好像看見該反應過程中的原子和分子。記住正確畫出每個反應物和生成物的原子和分子個數。

某學生的微觀圖如下圖所示,學生將C和O直接連在Ca上面,從中看出該學生不理解聚合離子的結構。

三種工具都有各自的特點和局限性。“概念測驗問卷”容易統計且直觀,卻不能探查學生的心智模型。而“兩段式選擇題工具”和“畫圖工具”,能夠就某一問題進行深入剖析,前者數據統計繁瑣,后者畫圖分類整理需要技術。

二、科學誤概念的成因

1.日常的生活經驗

學生每日接觸各種生活信息,常常將一些概念與生活相聯系,而有些現象會導致學生錯誤理解概念。曾有學者對“輻射”概念進行了一次探索性研究。結果發現大部分學生對“輻射”的理解都只局限于核輻射,而且覺得輻射很危險。由于他們日常接觸手機、家用電器等比較多,認為“輻射的來源都是工廠和人造的東西”,沒想到一些自然物質也會釋放輻射。還有的認為“光和輻射不一樣”,其實光也是一種輻射類型。少部分認為“輻射類似于輻射粒子,穿上雨衣可以抵擋”。

日常的生活經驗既能幫助學生理解抽象概念,同時又局限了概念的理解。教學時需開拓學生的眼界,避免概念的狹義化理解。

2.不恰當的教學方法

某學者研究學生對“水擴散”概念的理解時發現,大部分人都認為“水分子只有自由擴散一種方式,而沒有專門通道”。究其原因,生物學上,一般利用“反滲透的原理”講解“水進出細胞的擴散”,以至于產生誤概念。由此可見,教師的教學方法和案例,若不嚴謹或使用不恰當,都會產生誤概念。

3.概念的抽象性

科學是復雜的,很多概念都很抽象。如“物質溶于水的過程”,有的認為“糖溶于水后形成新的物質”;還有的認為“氯化鈉在水溶液中是以分子形成存在的”。Basil M.Naah(2012)等人檢測學生書寫“離子化合物溶解于水中的電離方程式”,并對出現的誤概念進行整理,發現四個誤概念:(1)學生認為“離子鹽在水中發生置換反應”。(2)學生認為“離子鹽溶解呈中性原子或分子,可替代陽離子和陰離子”。(3)學生混淆下標和系數,不知道其作用。(4)學生認為“多原子離子分解呈更小的粒子”。

即使是學生非常熟悉的科學現象,由于概念的復雜性,仍會產生誤概念。誤概念形成的原因有多種,除了文中提到的,還有誤概念本身的特性,如頑固性、持久性,這些因素都會影響學生的理解。有時并不是由一方面原因造成的,很可能是多方面因素的共同作用。

三、科學誤概念的轉變

1.認知沖突與學生立場的關系

研究者認為,以下四個因素會影響學生的概念轉變:先前知識的性質;新的替代模式和理論的特征;轉變觀念時呈現信息的方法;學生對反常數據加工的深度。

Gyoungho Lee(2011)探究認知沖突與學生反應的關系時提出:學生對反常數據的新反應――表面概念轉變,還發現焦慮對概念轉變具有負面影響。“表面概念轉變”是指學生雖然轉變了原有知識,卻不知其意。雖然很多學生不理解范例的答案,但是相信老師講解正確,僅“表面上”進行了概念轉變。

研究發現,認知沖突分數與學生反應具有一定的相關性,結果與耶克斯-多德森定律一致,如果學生經歷過低過高的認知沖突,都會對學習產生負面影響,所以適當水平的認知沖突具有概念轉變的潛能。

2.誤概念的轉化

對于誤概念的轉化方法,一般分為三類:測試卷、教學干預和多媒體技術。測試卷包括概念轉化試卷等;教學干預包括合作學習、概念圖、實驗等;新媒體技術則是3D動態圖、反應機理動畫等。

有的概念轉化方法并不明顯,原因是忽略了誤概念的類型。研究者將誤概念按其復雜性分為三類:錯誤理念、缺陷心智模型和不正確的本體論類別。而目前對特定類型的誤概念進行指導性干預的研究比較少。Soniya等人(2012)就對心智模型水平的“循環系統”概念進行了轉化研究,采用“類比比較”和“自我解釋”兩種方法,比較兩者成效。由于心智模型更加強調各命題之間的相互聯系與特征,“類比比較”的方法更適合轉化心智模型水平上的概念。

診斷工具由問卷向畫圖發展,關注學生對科學概念的微觀理解。教學不能僅停留在表面的宏觀教學,要深入到微觀,幫助學生從本質上理解科學概念??紤]形成科學概念的原因,教師對概念的反應應比學生更加敏感,從形成原因入手,結合誤概念類型,成功轉化誤概念。

參考文獻:

[1]王祖浩.化學教育心理學[M].南寧:廣西教育出版社, 2007:29-31.

[2]A.L.Chandrasegaran. The development of a two-tier multiple-

choice diagnostic instrument for evaluating secondary school student’s ability to describe and explain chemical reactions using multiple levels of representation[J]. Chem. Educ. Res. Pract,2007,8(3):293-307.

[3]James M. Nyachwaya. The development of an open-ended draw-

ing tool:an alternative diagnostic tool for assessing students’ understand

ing of the particulate nature of matter[J]. Chem. Educ. Res. Pract,2011(12):121-132.

[4]Basil M. Naah,Michael J. Sanger. Student misconceptions

in writing balanced equations for dissolving ionic compounds in water[J]. Chem. Educ. Res. Pract. 2012(13):186-194.

[5]Gyoungho Lee?Taejin Byun.An Explanation for the Difficulty of Leading Conceptual Change Using a Counterintuitive Demonstration:The Relationship Between Cognitive Conflict and Responses[J]. Res. Sci. Edu,2012(42):943-965.

[6]Soniya Gadgil et al. Effectiveness of holistic mental model conf

rontation in driving conceptual change[J]. Learing and Instruction,2012(22),47-61.

科學教育概念范文4

數學學習的任務是掌握數學基礎知識、基本技能、基本思想,學會有條理的思考、有邏輯的表達,學會用數學的眼光看、用數學的頭腦想、用數學的手段做,而這些都與“基礎”緊密相關。基礎課必須給學生以清楚的概念,于是提高數學概念教學的有效性成為重中之重。所謂課堂教學的有效性,是指以學生的發展為出發點,在高質量完成文化知識傳承和基本技能訓練任務的同時,實現學生道德品質、審美情趣、創新精神、實踐能力等綜合素質的全面提高,培養學生的學習興趣、學習意識和自我教育能力,為學生的可持續發展打下堅實的基礎。

一、經歷數學概念的探索過程,感知數學概念的形成

在數學概念教學中教師往往善于講“一個定義三個注意”等,忽略了創設讓學生感知數學概念形成的情境,這樣學生不但記不住概念,也很難理解概念的實質,更談不上準確、靈活運用了。所以教師在教學中要創設條件,讓學生經歷數學概念的探索過程,感知數學概念的形成。如在橢圓概念的教學中教師可設計這樣的教學活動:課前讓每個學生準備一條細繩(無彈力),課上學生分組進行如下操作,在一塊紙板上取兩個定點,將一條細繩的兩端分別固定在兩個定點上,用筆尖將細繩拉緊并使筆尖在紙板上慢慢移動一周。這時讓學生觀察在紙版上得到的圖形(即橢圓),學生在操作過程中體會橢圓概念的形成過程。在學生得到橢圓概念后,教師可進一步提問:如果調整兩個定點的相對位置而細繩的長度保持不變,圖形還會是橢圓嗎?如果是,現在的橢圓圖形和原來的橢圓圖形比較有怎樣的變化?學生在操作時思維往往只停留在問題的表面,通過上面問題的設計,能夠引導學生深入思考,發現橢圓概念的本質特征。學生經歷了橢圓定義的探索過程,真實地感知了數學概念的形成,對概念的理解會更加準確而深刻,為后面研究橢圓的幾何性質打下了基礎。

二、例舉豐富的實例,積累認識數學概念的經驗

數學知識在生活實踐中有著重要的作用。讓學生從實際情境中發現問題,積累認識數學概念的經驗,學生不僅更易理解抽象的數學概念,而且能認識到數學是有用的,我要用數學,我能用數學。如在導數概念的教學中,可通過實例讓學生經歷從平均變化率到瞬時變化率的過程,進而了解導數概念的實際背景以及瞬時變化率就是導數,體會導數的思想和內涵。再如,集合雖是一個不加定義的概念,但在教學中更要結合學生的生活經驗和已有的數學知識,通過豐富的實例使學生了解集合的含義??膳e例:班級高個子男生可否構成一個集合?(2)班級個子最高的男生可否構成一個集合?通過對上面兩個例子的判斷,讓學生明白集合概念的特征,即集合中的元素是確定的。如果時間允許,也可以讓學生自己舉例。在豐富的實例中,學生能夠積累認識數學概念的經驗,從而達到理解概念本質的目的。

三、尋找新舊知識之間的聯系,在辨析中掌握數學概念

數學中有許多概念都有著密切的聯系,如映射與函數、平面角與空間角、函數與方程、對立事件與互斥事件等,教師在教學中應善于尋找、分析其聯系與區別,這樣有利于學生掌握概念的本質。例如函數概念的學習和理解可以說貫穿高中數學學習的始終。在函數概念的教學中,教師可引導學生先回顧初中學過的函數概念,在嘗試列舉各種各樣的函數后,構建函數的一般概念。在學完映射的概念后,對比、辨析映射與函數概念的聯系,進一步弄清高中階段函數的定義。在后來對指數函數、對數函數、冪函數、三角函數等具體函數的研究中,加深對函數概念本質的理解。像函數等核心概念需要多次接觸、反復體會、逐步加深理解,才能真正掌握。而新舊知識的聯系與辨析可以使新的概念在原有知識的基礎上達到同化、進而內化。

四、閱讀數學概念,培養學生學習數學概念的能力

許多學生在學習數學知識時往往重課堂輕課本,缺乏閱讀數學概念的習慣。數學課本是數學知識的載體,教師的講授無論水平多高,也不及教材中概念、定理等內容表述得準確和清楚。在課堂上教師引導學生閱讀課本中關于概念的論述并進行適時、適當點撥,不僅可以發揮概念、符號的規范作用,提高學生的文字表達能力和自學能力,還可以引發學生對概念更深層次的挖掘和理解。例如在講授解析幾何這一章節時有一個重要概念“曲線與方程”,由于教材中對此,概念的表述較為抽象,學生理解起來有困難,導致解題時運用不準確,教師可引領學生逐字逐句閱讀教材,讓學生對文字細細體會、斟酌、辨析后再做習題。在收獲了成功的喜悅后,學生會逐步養成閱讀課本的好習慣,使學習收到事半功倍的效果。

科學教育概念范文5

 

學生在接受正式的科學概念教育之前,在日常生活中所感知的現象,通過長期的生活經驗積累而形成的對事物、現象的非本質的認識,稱為前科學概念,簡稱前概念。前概念也可以說是日常概念、迷思概念,其中有部分與當今普遍認可的科學理論一致,有部分不一致。學生普遍具有前概念認知,在小學教學中,不能忽視學生的前概念存在。為避免前概念對學生科學知識形成的影響,也為避免學生進入誤區,應該基于教育教學規律,遵循以人為本、因材施教的教學原則,采取有效的教學方案和操作策略,提升小學科學教學質量與效果。

 

一、教學前期預測,全面凸顯出前概念

 

前概念對于學生的影響是未能預知的,需要做好教學前期預測,制定具有針對性的應對策略。在科學知識教學前期,教師需要認真與學生對話,包括知識、思想上的對話,采取多元化的方法,讓學生將自己的前概念凸顯出來。小學科學教學實踐中,教師需要認識到前概念對學生學習的影響,制定好預測結果和應對計劃。

 

如“空氣的性質”單元教學時,若教師直接進入正題,還是講述空氣無色無味,但是有重量、有體積,那么會讓學生感到不能理解、一臉茫然。日常生活中,學生認為空氣是無色、無味的,也沒有質量和體積的,在這小節課程教學前,教師需要首先實施前期預測,讓學生說出自己對空氣的認知,再結合實驗探究,告訴學生哪些前概念與科學存在差異。如此,前概念預測和對應的實驗探究教學設計,深化了學生對空氣性質的理解。

 

設計實驗探究活動為:一是引導學生回顧反思,吹氣球、給輪胎打氣觀察到什么現象;二是在玻璃杯地步貼上一張彩色紙,將其倒扣在裝滿清水的透明玻璃容器中,完全浸沒再拿出來,發現彩色紙沒有濕;三是在塑料瓶中吹氣球,氣球口封住塑料瓶口,發現氣球吹不大;四是用細線、小棍制成小天平,讓左右2個氣球保持平衡,之后用針刺破其中一個氣球,發現小天平傾斜;五是解開吹好的氣體,正對著臉,臉感覺到了推動力;六是將氣墊壓在左手上,用右手擠壓氣墊,發現左手受到了壓力,拿開右手后,氣墊恢復到原來的樣子。

 

在教學前,做好教學前期預測,全面凸顯出前概念。了解到學生對空氣有前概念認知,且與現階段的科學知識相違背。為順利展開教學活動,提升教學質量,選用了小學科學實驗探究的學習方法,引導學生反思前概念,從而建立科學的知識體系,實現小學科學教學目標。

 

二、預設認知沖突,科學轉變誤差概念

 

前概念中有部分與科學概念相悖離,這也正是引導學生產生認知沖突與矛盾的較好的素材。認知沖突能激發學生的探究興趣和主動性,讓學生產生對新知識的好奇心,全身心投入到學習中。由此,小學科學教學中,教師可以抓住學生的認知沖突,通過預設認知沖突,把握時機,制定和實施應對方案,有效科學轉變誤差概念,實現高效教學。

 

如“聲音的產生”教學時,可以利用學生的前概念,預設認知沖突,激發學生思維與學習主動性。在教學時,一些學生回答,聲音通過擠壓產生的,因為擠壓泡沫塑料可以產生聲音,還有些學生表示,擠壓紙張不能形成聲音,認為聲音是通過摩擦產生的,因為紙、泡沫塑料都可以通過摩擦發聲。另一部分人則2個觀點都不贊同,說直尺不能通過擠壓和摩擦發聲,彈動。敲擊直尺可以發聲。在學生自主發言、討論交流之后,大家對“聲音是怎么樣產生的”沒有統一的答案。學生自主討論和交流,發現都不能說服大家,而且自己也被其他人的觀點說服了,表示聲音產生應該有其他原因。

 

預設認知沖突后,教師采取趣味實驗分析方法,引導學生學習各種發聲現象、發聲方式及“聲音產生的原因”“振動”等相關知識,轉變學生誤差概念,形成科學的知識體系。對比橡皮筋撥動有聲音、用力拉沒聲音;塑料尺拍打、撥動有聲音,用力彎曲沒聲音;小鼓拍打、敲擊有聲音,用力壓、按沒聲音,學生觀察現象和分析總結,發現發聲的時候,物體都在振動,而振動停止,聲音也停止,不發聲時,這些物體是靜止的。新概念圖式與前概念之間對抗,學生再次深入地討論交流、推理分析、反思總結,才能基于觀察和實踐探究,分析、抽象出鮮明的共性特點,歸納出科學結論,運用正確的科學概念來替代有偏差的前概念,形成“聲音靠振動發聲”的意識。

 

三、組織合作探究,建構科學概念網絡

 

新課改提出了以人為本、因材施教的教學策略,陶行知先生提出“教學做合一”的教學理念,認為學生需要在做中學,在學中教才能不斷地提升知識和能力?;诖?,小學科學教學中,基于前概念的教學設計,為了讓學生認清科學前概念的正誤,辨別、總結出科學概念,可以引入合作探究策略,組織學生展開小組合作學習,在生活中探究與應用實踐,不斷建構科學的概念網絡,促進學生綜合能力提升。

 

如六年級“鐵釘生銹了”的學習,大部分學生觀察平時鐵生銹一般在空氣中,就得出空氣能讓鐵生銹的結論,部分學生發現潮濕的地方鐵容易生銹,就反駁“空氣讓鐵生銹”的言論,認為“鐵生銹的原因是水”。這些都屬于學生片面的認識,為了讓學生了解自己認識的片面性,也為了引導學生建構科學的概念網絡,組織學生展開合作探究,引導學生在實踐中建構科學概念網絡。

 

科學組織學生合作探究過程,讓學生自主了解和發現“鐵銹生銹的真正原因”。這一合作探究實驗需要在新課上課前,由教師組織引導學生在課前完成,可以是家里、學校實驗室等。設置單一對照實驗,準備幾個對比①密封透明玻璃箱中放一顆干燥的鐵釘;②玻璃箱敞開,鐵釘部分露出水面,一部分放在水里;③玻璃箱敞開,里面干燥無水;④鐵釘完全浸沒在水中,水表面放一些菜油。一段時間后,學生結合實驗現象發現,鐵生銹與空氣、水有關,只有這2個條件都滿足時,鐵釘才會生銹。

 

進一步引導學生分析,鐵生銹后顏色、形狀、彈性、導電性能、質地、敲擊聲等會不會發生變化,會發生哪些變化。鐵是生活中常見工具的原材料,是人類生活必不可少的一類材料,防止和減少鐵生銹問題的解決非常重要。“該如何防止鐵生銹呢?”提出問題后,學生進一步合作交流,從鐵釘生銹的原因分析出發,了解到可以從避免鐵與水、空氣接觸進行解決。合作交流生活中常見的防銹方法,并總結提出擦去水分、覆蓋搪瓷、噴漆、制成不銹鋼、鍍上不易生銹的金屬等方案。教師總結后,提出“防銹方法有這么多,為什么不同的鐵器會運用不同的方法,防銹還需要考慮什么?”將這一問題作為學生課后探究的問題,引導學生進一步在生活中學習和應用。

 

組織合作探究,是基于科學前概念教學設計中最為扎實的一步,也是引導學生建構科學概念網絡的關鍵策略。小學科學教學,需要關注學生知識與能力的同步生成,在分析、認清學生的前概念后,組織學生自主合作探究,辨析出前概念的對錯,建構完善、科學的知識網絡。

 

人們對事物的認知易出現先入為主的問題。學生在學習科學概念前,已有了一些前概念認知,在前概念影響下,學生會產生思維定勢,較易對教學質量和效果產生影響。小學科學教學時,需要基于小學生的認知發展規律與特點,通過教學前期預測、預設認知沖突、組織合作探究等步驟,讓學生認識到自身前概念的存在,并與科學概念對比分析,建立綜合的思維分析系統,通過感知、分析、應對、反思與總結,不斷幫助學生樹立科學概念,全面提升教學質量和效果。

科學教育概念范文6

目前,在科學教育界正在慢慢興起一種新的建構性科學概念的教學模式。這種教學模式指促進學生科學概念構建的教學方式:促使學生在已有科學概念的基礎上不斷建構新的科學概念。本文擬對小學科學概念的建構教學中存在的問題及相關的應對策略進行探究。

一、影響小學科學概念建構的因素

(一)前概念中錯誤成分的干擾

小學科學是一門包括了化學物理和地理生物等的綜合性學科,它和日常生活聯系緊密。學生生活的社會環境和自然環境在不停地變化之中,自然會獲得一些感性的認識,由此形成特定的生活觀念與經驗,這些為學生學習科學概念提供了基礎。學生在日常生活中通過學習辨別、經驗積累等而獲得的概念性認識即前概念,它具有一定的合理性,但也因為感性而具有一定的片面性,乃至是錯誤。若是小學生的前科學概念和科學概念較為接近,小學生就能較為容易地理解并接受科學概念,反之,前概念則將嚴重干擾小學生形成新的科學概念和理解運用新的科學規律。如,學生根據生活經驗總結的會飛的是鳥,對于他們理解蝙蝠是哺乳類動物則會形成干擾。

(二)混淆相近的科學概念

小學科學概念中存在較多相近的科學概念,這些概念相互聯系,又具有相異性的本質屬性。大多小學生缺乏具體的科學情景,再加上對其理解不到位,極為容易混淆它們,將其關系簡單化。

(三)科學方法使用不當

小學生因為科學知識的不充足、生活生產知識的不全面和思維的單向性等造成其在對一些科學知識的歸納分析中存在著一定的片面性,甚至抓不住科學概念的本質屬性。如,根據冬眠的大多是蛇、青蛙等小動物的經驗,就很可能把熊等大的動物排除在冬眠類動物之外了。

(四)模糊了概念的內涵與外延

所有的科學概念均是內涵與外延的統一體。小學生掌握科學概念,既包括對科學概念的準確理解,還包括對其外延的明確把握。外延就是指科學概念相關的條件與范圍、公式適用的條件及范圍。小學生在理解和實際應用科學概念之時,往往存在著不自覺的擴大或者縮小科學概念的外延,干擾了對科學概念的準確掌握。

二、小學科學概念建構的策略

(一)善用科學實驗來激發小學生的學習興趣

建構主義理論認為知識很難像貨物一樣直接傳送給學生,科學概念的順利掌握要求學生必須積極參與到整個學習的過程之中,重視學生對科學知識的重新構建,而僅靠教師“說”學生被動“聽”很難達到對科學概念的準確把握。為此,教師在課前就要精心設計,用最好的發法在最佳的時機中把科學概念引入課堂中。而科學實驗就是能夠最大限度地激發學生學習科學概念的強烈欲望、主動積極地參與到科學概念學習的整個過程之中。如,對《物體的浮沉》一節的學習中,通過不同液體和不同物體的浮沉試驗情況的觀察分析,就很容易激發學生的積極性,主動觀察思考,在形象鮮明生動的實驗結果面前重新構建關于物體浮沉的因素。

(二)創設相沖突的問題情境,引發學生的思考

學生在解決認知沖突或解除認知心理不平衡的過程中學會學習。解決了認知沖突可以引導學生改變原有的認知結構。因此,學生的學習可被視為現有的科學概念和經驗相互作用的結果,而并非是新的科學知識的積累。小學生前概念中的錯誤是因為形成時間較長而在學生腦中印象深刻,對學習并接受新的科學概念就會有極大的干擾作用。這很難僅靠教師的講解來解決。在小學科學概念的教學實踐中,教師可對一些生活素材善加利用來設置沖突的情境,引起學生對前概念產生懷疑,在懷疑的基礎上加以探究,從而對原有的知識進程重新建構,形成新的科學概念。如,學生在學習物體沉浮的因素中,馬鈴薯在水中和不明物體中不同的浮沉情況,引導學生思考物體浮沉除了要考慮液體中物體的密度,還要考慮液體的密度,兩者結合起來才能建科學的浮沉概念。

(三)重視邏輯推理來探究科學概念

因為小學生特定的年齡與認知水平,科學概念概括性和抽象性,并不是一次就形成的。要進行多層次的分析比較和綜合,才能切實發展學生的思維,幫助學生真正掌握科學概念。因此,在教學中要最大限度地實現科學概念和探究的協調發展,引導學生在探究活動中構建科學概念。如,在學習溶解這一概念時,可以先讓學生了解溶解的三個條件,接著以面粉在水中是否溶解引導學生對溶解的三個要素加以逐層排除,最終切實掌握溶解這一科學概念。

(四)學以致用,以用促學

小學生在運用科學概念的過程中才能逐漸深入地理解概念并準確掌握,促進學生知識由感性認識上升為理性認識??茖W概念實踐的過程也就是概念具體化的過程。只有經過具體的實踐檢驗中才能形成并構建合理的科學概念。

三、結語

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