概念轉變的教學策略大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇概念轉變的教學策略范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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Explanation，縮寫為DOE）”。它的流程一般由教師先做演示實驗，學生觀察實驗現象，然后教師解釋現象，得出實驗結論，它是學生通過觀察實驗現象獲取知識。而實際上存在一些實驗，其結果與學生原有的認知存在沖突，若直接演示就不能有效地幫助學生認識到自己已有的概念與新概念之間的差距和偏差，不符合學生的認知發展規律，對科學概念的建立是非常不利的。經過筆者的教學實踐，認為運用POE策略在這類實驗中能起到較好的效果。

一、POE策略流程

本文介紹的POE策略，即“預測―觀察―解釋（Prediction-Observation-Explanation，縮寫為POE）”。它的流程一般是讓學生在了解實驗或事實情境的基礎上，首先對實驗現象進行預測，闡明理由，緊接著是通過演示實驗讓學生觀察現象、做好記錄，再通過比較、對照和批判，對預測和觀察到的現象之間的差異進行深入探討，最后解釋這種差異。POE策略的具體實施分為3個步驟。

步驟1：預測。學生獨立自主地完成對要進行的演示實驗現象的預測，并對自己的預測做出認為科學合理的解釋。

步驟2：觀察。由教師或者學生完成實驗，實驗過程中盡可能地讓學生能夠觀察到實驗的所有現象，實驗完成后學生記錄實驗現象。實驗現象與自己預測的現象一樣嗎？

步驟3：解釋。最后學生對自己的預測和實驗觀察到的現象之間的不一致作出解釋，自我協調并解釋這種差異產生的原因。

為了能夠更清楚地明白上述3個步驟的相互關系，筆者以“鹽類的水解”為例，畫出了POE策略的教學模式的流程圖（見圖1所示）。

圖1已經清晰地表示出了各個步驟的相互關系，為方便教師明白此教學模式和操作實踐，筆者將結合案例具體闡述各個步驟實施的過程。

二、一個較為經典的教學片段

1. 預測階段――誘導學生暴露其原有的迷思概念

[教師]大家知道酸溶液呈酸性，堿溶液呈堿性。那么鹽溶液是否一定呈中性？請預測下列5種鹽溶液的酸堿性：NaCl、Na2CO3、NH4Cl、CH3COONa、AlCl3。

[學生]NaCl、Na2CO3、NH4Cl、CH3COONa、AlCl3均呈中性。

設計意圖：通過學生的預測，教師了解了學生的前概念和已有的認知結構，可以幫助教師在學生原有基礎上組織教學，更加貼近學生需要。從預測的結果看，實際情況與學生原有的認知存在沖突，這時教師應不急于去糾正學生的錯誤，而是讓其進入觀察的階段。

2. 實驗觀察階段――把學生引入教師精心設計的認知沖突中

[教師]組織實驗，請學生利用實驗臺上提供的儀器和試劑完成實驗。

[學生]測定NaCl、Na2CO3、NH4Cl、CH3COONa、AlCl3 5種鹽溶液的酸堿性，并回答實驗結果。

設計意圖：此階段學生充滿了好奇心，很想知道自己的預測是否正確，顯然注意力很集中且強烈期待。當實驗現象和學生自己的預測有明顯差異時，學生產生了強烈的認知沖突，思維和學習情緒達到了新的興奮點，求知欲望強烈。此時學生的認知從“平衡”轉向“不平衡”，為“新平衡”的形成打下了基礎。

3. 結論解釋階段――學生主動走出迷思概念，建立科學概念

[教師]試根據以上各種鹽的組成來分析實驗現象，經過討論后誰來總結一下。

[學生]進行總結。

[教師]板書學生的總結。

設計意圖：建構主義認為新知識的學習要建立在已有知識的基礎上。在教師引導下，重視通過典型的化學實驗事實幫助學生認識物質及其變化的本質和規律[1]，讓學生再發現新問題，提出新見解，掌握新規律，從而培養學生的思維品質和創新能力。

三、幾點反思

1. 巧設認知沖突是實現迷思概念轉變的前提

認知沖突是學生的已有認知結構與新知識之間無法相包容而產生的矛盾，是新舊知識之間的一種“不協調”。學源于思，思源于疑，認知沖突是激發思維的第一步，有利于激發學生的認知需要與探究欲望，促進學生進行知識的自主構建，從而發展學生的思維能力[2]。在實施迷思概念轉變教學的時候，教師如果不能有效地幫助學生認識到自己已有的概念與新概念之間的差距或偏差，那么學生必然會用已有的認知結構去理解或建構新的知識，這樣一來，前概念中的迷思概念便會越積越多、越積越深。因此，教師必須采取策略引發學生的認知沖突，使學生認識到這種矛盾，并通過自我調控使自己的認知結構實現學習過程的豐富和重構。POE教學策略能在一定程度上實現學生迷思概念轉變的關鍵之一就在于引發學生的認知沖突，從而激發學習動機和求知欲望。

2. 教師在觀念上要重視學生的迷思概念

建構主義教學觀認為：教學的核心任務不是如何把現成的知識傳授給學生，而是如何激發出學生原有的相關知識經驗，促進知識經驗的生長，促進學生的知識構建活動。因此，要實現學生迷思概念的轉變，教師要重視學生的迷思概念，充分重視學生已經有哪些迷思概念，且尊重學生的迷思概念，承認其“局限”的合理性。而POE教學策略可以有效探測學生的迷思概念，是讓學生帶著問題去學習的一種策略，其大大增強了學習活動的指向性與目的性，有助于學生在原有的知識結構上進行概念建構，從學生已有知識中尋找新知識的生長點，引導學生從原有的知識經驗中“生長”出新的知識。

篇（2）

文章編號： 10056629(2012)4000603 中圖分類號： G633.8 文獻標識碼： B

1 問題的提出

在教學過程中，經常發現不同的學生對同一概念可能會有不同的理解，而且他們對概念的理解多與科學的化學概念有所偏差。學生可能記住了化學概念的定義，但并沒有真正理解概念的實質，存在著一些模糊甚至是錯誤的認識。這些與科學概念不一致的認識稱為“迷思概念”[1]。值得注意的是，這里的“概念”是指關于某一對象的觀點、看法。傳統的教學往往忽視學生的迷思概念，將科學概念直接灌輸給學生，教學效果卻總是不理想。這是因為學生的迷思概念是經過長期發展形成的，僅依靠簡單的科學概念灌輸并不能有效地促使迷思概念發生轉變。因此，優化化學概念轉變教學已成為擺在我們眼前的一個很重要的課題。

2 PEODE策略的探索

2.1 概念轉變與POE策略

近年來, 研究者對迷思概念的轉變給予了高度重視，并進行了大量研究。1982年，波斯納（Posner）等人結合皮亞杰的認知建構主義理論以及庫恩的“范式更替”理論, 提出了著名的“概念轉變學習理論”，并總結出影響迷思概念轉變的四個條件:對原有概念感到不滿；新的概念必須是可理解的；新的概念必須是合理的；新的概念必須能夠適用更大的范圍[1]。該理論認為科學概念的學習就是學生原有的迷思概念通過發展、改變和重建為科學概念的過程, 其基本策略就是在了解學生迷思概念的前提下, 引發學生的認知沖突, 改變學生原有的認知結構以實現概念轉變學習。Gunstone和White于1992年在DOE（demonstrate-observeexplain的縮寫，即演示―觀察―解釋）教學策略的基礎上正式提出了POE（predict-observe-explain的縮寫，即預測―觀察―解釋）的教學策略。POE是一種以“觀察滲透理論”的哲學觀念和建構主義、人本主義、概念轉變等理論為基礎的新型演示策略[2]。相對于灌輸式的DOE策略，POE策略重視學生的預測，因此能有效地揭示學生的迷思概念，也能有效提升學生的概念學習以及科學學習興趣[3]；POE策略在承認學生具有迷思概念的前提下，認為教學過程是學生的認知被不斷否定的過程，預測為學生迷思概念的自由表達提供了平臺，實驗演示為學生的認知發生沖突提供了機會，解釋為實現學生的概念轉變提供了條件[3]。

2.2 PEODE策略的探索

新課程強調學生學習的自主性、合作性和探究性，而課堂討論就是一種改變封閉狀態的重要教學形式。課堂討論不僅能夠活躍課堂氣氛，而且能激發學生興趣，促使學生主動參與教學過程，培養他們與人合作交流、創新思維與能力等方面的素質。而在對POE策略相關文獻的研究過程中，筆者發現，盡管SavanderRanne. C.和Kolari. S.（2003）[4]提出的PDEODE策略已經重視了學生的討論，但目前絕大多數的研究，尤其是國內的研究還是對學生的預測和實驗演示給予了較多的關注，但對學生的解釋和實驗前后的討論缺乏足夠的重視。筆者認為這兩個環節的忽視，會在一定程度上干擾學生迷思概念的轉變。對于學生的預測要給他們解釋的空間，這樣就能牽出更多的迷思概念；對于某一問題，教師要引導學生與他人交流、合作與討論，這樣敘述者就可以借著口頭表達的過程重新整理自己原有的認知，而聽者則能將其與自身的理解結合并進一步調和矛盾。當學生發現他人觀點與自己不同，且比自己的觀點更加適合解決問題時，往往會對自己的觀念感到懷疑，產生認知沖突和求知心理，這時學生就較易接受新的、正確的科學概念。丹瑟里恩（Danswerrean，1993）的一項研究也表明：合作學習能使學生超越自己的認識，通過他人與自己不同的觀點，看到事物的其他方面，從而形成對事物更加豐富的了解，有助于克服學生的迷思概念[5]。

綜上所述，筆者結合多年的教學經驗及國內外的相關研究成果，在教學實踐中不斷思考、探索，嘗試了更重視學生的解釋和討論的PEODE策略（predictexplain-observe-discuss-explain的縮寫，即預測―解釋―觀察―討論―解釋），并取得了良好的教學成效。

3 PEODE策略的操作步驟和要點

3.1 P-預測階段

教師陳述問題或展示實驗設備并說明流程，學生預測實驗現象。此階段要求教師能通過多年教學經驗的積累、文獻研究等方法全面了解和準確把握學生可能存在的迷思概念，以此為依據來創設合理的問題情境。

3.2 E-解釋預測階段

學生向全班對自己的預測做出解釋。為了使學生通過解釋暴露出更多的迷思概念，教師要努力營造民主、寬松的學習氛圍，使學生能無拘無束地表達[3]。教師應以稱贊、鼓勵為主，不要過早地評價學生的觀點，也不能對學生的錯誤觀點進行諷刺或挖苦。對于學生暴露出的各種迷思概念，教師應能準確地判斷出其實質、產生的原因及其合理性和局限性，為學生認知發生沖突創造條件。

3.3 O-觀察階段

進行實驗，觀察、記錄實驗現象，比較預測和觀察之間的差異。在觀察實驗現象時，由于學生很想知道自己的預測是否正確，因此注意力會很集中。所以，為了激發學生學習的積極性，教師在演示實驗的過程中要盡可能地讓每個學生清楚地觀察到現象[6]。必要時還可以借助多媒體技術提高實驗的可見度和清晰度，從而增強PEODE策略的教學效果。

3.4 D-討論

當實驗現象和學生的預測有明顯差異時，學生會因認知失衡而產生“緊張感”。為了消除這種“緊張感”，學生就會努力尋求答案，自然就會產生強烈的和老師或同學交流的愿望。這時教師就要因勢利導，通過問題中介，營造全員交流、人人參與的學習氛圍。鼓勵學生之間、師生之間進行平等的對話和交流，使學生的錯誤概念在思維的相互碰撞過程中不斷地被瓦解。此階段教師切忌急于把討論引導到自己設計的標準答案上去，切忌用自己的思想去“同化”學生的迷思概念，而應站在學生的立場去“順應”他們的認識[7]。在這種沖突、商討和交流的過程中，討論后的解釋也就呼之欲出了。

3.5 E-實驗后的解釋階段

經過交流和討論, 學生不斷反思自己的認知，思考、調和觀察與預測之間的不一致性并試圖加以解釋。但這一階段學生的發言往往還是比較零碎和粗糙的，缺乏系統性。而許多傾聽的學生由于缺乏一定的鑒別能力，很可能還會產生迷思概念。因此，最后教師有必要對他們的發言進行分析、加工和總結，這將有助于建立穩固且正確的科學概念。

4 PEODE策略的運用例舉

現以“濃硝酸的性質”的教學片段為例[8]，具體談談如何在教學中運用PEODE策略。

4.1 預測

[教師提示]現有兩支相同的試管甲和乙，甲試管中放入已去除氧化膜的鋁片，乙試管中放入銅片。根據你學過的金屬和酸的性質，預測將濃硝酸分別加入到兩支試管中可能產生的現象；如果都反應，哪支試管中的反應程度較劇烈？說出預測的理由。

[學生預測]學生的預測主要有以下三種情況：①甲試管中的鋁片逐漸溶解，反應劇烈，產生氣泡，而乙試管中沒有現象；②兩支試管中金屬都溶解，均有氣泡產生；甲試管中的反應更劇烈一些；③兩支試管中都沒有明顯現象。

4.2 解釋

[學生解釋]預測①的解釋：因為硝酸具有酸的通性。在金屬活動性順序表中，鋁排在氫之前，銅排在氫之后，所以只有甲試管中的鋁片可以置換出H2；預測②的解釋：初中老師提過，硝酸可以和很多不活潑的金屬反應，只是不產生氫氣。又因為鋁比銅活潑，所以甲試管中反應更劇烈些；預測③的解釋：我記得好像濃硝酸可以儲存在鋁桶里，所以鋁應該不會和濃硝酸反應；銅在金屬活動性順序表中排在氫之后，當然不會和硝酸反應。

[學生表現]持不同意見的學生展開了激烈的爭論，有的緊鎖眉頭，有的在翻書，還有同學說：“做個實驗瞧瞧。”

通過上面兩個階段的教學活動，筆者發現了學生原來存在各種迷思概念：雖然大部分學生已經掌握金屬活性順序表和酸的通性，但對硝酸的性質了解得很少；部分學生已經將“鋁常溫下能被濃硝酸鈍化”的知識遺忘了……

4.3 觀察

[實驗演示]為了使后排的學生也能清晰地觀察到實驗現象，我在實物投影儀前演示了上述實驗。

[學生表現]教室里非常安靜，每個同學都屏氣凝神地觀察著。當學生看到銅片與濃硝酸劇烈地反應且產生了紅棕色的氣體，而鋁片表面卻沒有現象時，他們都露出了驚訝和疑惑的表情，并自發地展開了討論。

可以看出，當實驗現象和學生的預測有明顯差異時，學生產生了強烈的認知沖突和求知欲。

4.4 討論

教師要求學生根據觀察到的現象進行討論，并鼓勵學生積極發言。經過討論,學生從已學過的銅可以和濃硫酸反應的事實推測：濃硝酸也可能具有強氧化性；通過查閱教材，他們了解到濃硝酸常溫下使鋁鈍化的原因。通過思維交流和碰撞，大部分學生能從氣體的顏色和元素種類去推測紅棕色的氣體不是無色的氫氣、氧氣、氮氣或氨氣，而可能是含氮元素的某種化合物。

4.5 實驗后的解釋

[教師解釋]硝酸是一種氧化性很強的酸，能與除金、鉑等少數金屬以外的金屬反應。但常溫下，鋁遇到濃硝酸時會在表面生成致密的氧化膜而發生鈍化，從而阻止內部金屬進一步發生反應。

還可以進一步提出問題：“如果將放有鋁片試管加熱或加水稀釋后會有什么現象呢？”以激發學生繼續學習的興趣，深化學生對濃硝酸性質的理解。

總之，PEODE策略可以有效探測學生的迷思概念，通過實驗演示引發認知沖突，通過討論和解釋促使學生反思、調和認知沖突，構建科學概念。PEODE策略下的學習是自主、合作、探究的學習，實踐表明它能明顯提高學生學習化學的興趣和效率，有助于提升學生的概念學習和科學態度。因此，教師要扮演好組織者、引導者的角色，通過營造自由和寬松的氛圍去激發學生的求知欲和表現欲，最大限度地發揮學生的潛能。

參考文獻：

[1]任英杰.促進中小學生迷思概念轉變的POE策略及案例分析[J].中小學電教，2007，（12）.

[2]翁偉彬. POE策略在化學演示實驗教學中的應用[J].中學化學教學參考，2010，（4）.

[3]顧江鴻，史小梅，李春密.預測―觀察―解釋―一種基于現代教育研究的演示策略[J].教育科學研究，2009，（5）.

[4] Savander-Ranne, C. & Kolari, S. Promoting the conceptual understanding of engineering students through visualization[J]. Global Journal of Engineering Education，2003，7（2）：189~199.

[5]鄒蓁，宋君.中學生常見生物迷思概念及其轉化策略的研究[EB/OL]. ，2011-7-24.

篇（3）

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2013）1（S）-0030-4

1、前言

PDEODE是“Predict Discuss-Explain-Observe-Discuss-Explain”的縮寫，即“預測-討論-解釋-觀察-討論-解釋”，是在POE策略的基礎上開發出來的。為揭示學生的前概念，1980年。Champagne、Klopfer和Anderso提出用演示一觀察一解釋（DOE）來勘察學生對運動學的理解。為了更有效地勘察學生的前概念，Gun-stone和White在1981年把這種方法改為預測一觀察一解釋（POE）。1985年，Champagne等人把POE作為教學策略運用于自由落體的教學。1992年，Gunstone和White正式提出了POE教學策略，并把這一策略分為預測、觀察和解釋三個階段。在教學實踐中，人們不斷對這一策略進行新的嘗試和改進，把POE策略擴展為PDEODE。這是由Savander—Ranne和Kolari在2003年最初提出的，Kolari等人首次將其應用于工程學教育。作為一種勘察學生對科學概念的理解和促進學生概念轉變的工具，PDEODE教學策略在國外已有研究，但在國內物理教育的研究中尚屬空白。

眾所周知，在開始學習某些科學概念之前，學生通過對日常生活中一些現象的觀察和體驗已形成了一些個人化的概念，即“前概念（Pre-conceptionl”。在學習新概念時，學生不會輕易放棄這些概念，反而會對新概念產生排斥以及曲解科學概念。此時他們頭腦中所存在的與科學概念不一致的認識，稱為“迷思概念（Misconception）”或“相異概念（Alternative Conception）”。由于這些相異概念會干擾學生往后的學習，使得新知識不能恰當地整合到學生的認知結構中去，因此有必要對學生的相異概念和現有知識進行修正，即概念轉變。Posner等人提出著名的概念轉變模式（Conceptual Change Model，簡稱CCM），認為概念轉變需要滿足4個條件，即1、學習者必須對現有概念產生不滿（不滿）；2、新概念必須是可理解的（可理解性）；3、新概念必須是合理的（合理性）；4、新概念必須是有效的（有效性）。

PDEODE策略以科學認識論、前概念、概念轉變的研究成果為基礎，融合了合作學習等方法，符合Posner等人所提出的概念轉變條件，在理論上具有可行性。它與Posner等人的概念轉變模式存在以下關系：

為深入闡述PDEODE策略的內涵，下面擇取“自由落體運動”的概念教學片段來介紹PDEODE策略在物理教學中的應用。

2、教學案例

“自由落體運動”是人教版高中物理必修1的內容。自由落體運動作為勻變速直線運動的特例，是生活中自由下落運動的理想模型，在物理教學中具有重要地位。本節課的概念教學部分的重點是自由落體運動的定義，難點是物體自由下落的快慢與物體質量大小無關。要有效地突出教學重點和突破教學難點，關鍵是讓學生科學地理解自由落體運動。為此，可采用PDEODE策略來設計“自由落體運動”的概念教學。

2.1 預測環節

本環節是整個教學的起始階段，旨在勘察學生關于自由落體運動的前概念，讓教師了解和把握學生的已有知識及經驗，為引發學生的認知沖突和促進學生的概念轉變做鋪墊。

教師首先創設“抓電影票”的情境來調動課堂氣氛，并播放生活中物體下落的視頻，“喚醒”學生的已有經驗。接著給學生提供實驗情景，讓他們單獨預測各個情景將產生的結果，并做好記錄。具體流程如下：

教師將一張電影票卷成柱狀體（該柱狀體足夠短，即它的長度與它在人的平均反應時間內下落的高度相當，學生很難抓到），對學生說：“同學們都喜歡看電影，而老師手里現在就有一張3D電影票，我要用它來做‘測反應’的游戲，誰抓住了就送給他，哪位同學來試一試呢？”接著鼓勵學生積極上臺參與游戲，同時提醒臺下的學生注意觀察游戲過程中的現象。

在學生驚嘆電影票下落太快之余，教師便提問：“同學們都說電影票下落得快，那剛才電影票是怎樣運動的呢？”學生回答完，教師就適時提出“落體運動”的概念：從靜止開始下落的運動稱為落體運動，剛才電影票的下落也是落體運動，自然界中類似這樣的落體運動還有很多。接著播放視頻向學生展示生活中物體下落的實拍情景（如蘋果下落、水滴下落等現象），并引導學生回憶生活中類似的運動情景，如石頭下落、樹葉飄落等。在此，教師可進一步提問：“剛才提到的都是生活中常見的場景，大家對這些場景了解多少呢？那好。同學們不妨來看看以下幾個實驗情景，它們將會出現什么現象呢？現在請大家拿出紙和筆，把你們自己的預測寫下來。”在學生對各實驗情景進行預測的過程中，教師要有意識地巡視學生的預測情況。

實驗情景：

1、一張紙片和一個與紙片同質量的紙團同時從同一高度靜止釋放，哪個先著地？

2、一個紙團和一個質量更大的紙片同時從同一高度靜止釋放，哪個先著地？

3、一枚硬幣和幾枚粘合在一起的硬幣同時從同一高度靜止釋放，哪個先著地？

4、在真空狀態下的牛頓管中，金屬塊和羽毛哪個下落得更快？

學生的預測：

1、紙片和紙團同時著地。

2、質量更大的紙片先著地。

3、粘合在一起的硬幣先著地。

4、金屬塊下落得更快。

以貼近生活的現象為切入點。吸引學生注意力，調動學生參與學習的積極性，讓他們在輕松愉快的氛圍中展開自由落體運動的學習。

本環節能讓教師察覺學生關于自由落體運動的前概念，特別是相異概念，如“重的物體比輕的物體要下落得快”。

2.2 討論環節

本環節旨在讓學生在各自的小組（3～4人）中討論和分享彼此做出預測的理由，然后通過討論和協商來對實驗情景形成組內統一的預測，為往后的解釋環節做準備。

經過預測環節，教師對學生關于自由落體運動的前概念和迷思概念已有一定了解，如“重的物體比輕的物體要下落得快”，但不必急于直接糾正學生的錯誤概念，而是引導他們積極討論。比如，對學生說：“同學們剛才都對上述實驗情景做出了預測，那你們的依據是什么呢？你的預測與小組其他成員的預測一致嗎？若不一致，那哪一種預測才是正確的呢？現在請大家在自己的小組內討論，每個小組都要達成共識。”接著讓學生在組內討論，向組內的同伴呈現自己的預測，并說明理由。比如，生活中見到的都是重的物體下落得快。學生了解彼此的觀點之后，要對這些觀點做出分析，并對各實驗情景形成統一見解。

通過討論。學生會暴露支撐他們做出預測的信念，讓教師弄清學生前概念的來源，為接下來幫助學生轉變迷思概念提供依據。

在本環節中，教師充當的是引導者，要仔細留意學生的討論，但不能給學生關于實驗結果的暗示，而是充分調動學生思維的主動性，讓他們經歷思考和探索的過程，尋找更具說服力的依據。

2.3 解釋環節

本環節旨在讓各小組內部在針對實驗情景達成共識之后，通過全班討論的形式來向其他小組公布，并在討論中參考他人的見解和反思自己的觀點。

此時，教師應進一步鼓勵學生暢所欲言和反思。比如，對學生說：“通過組內討論。各小組對實驗情景已達成共識。現存請各小組的代表依次呈現你們的見解，并說明理由。而其他同學在聽講的時候不妨思考，他們的解釋跟你們的有何聯系和區別呢？”接著，各小組的代表在全班討論中陳述小組的統一見解，并說明依據。比如，有學生會強調在生活中見到的都是重的物體下落得快。

通過解釋，學生察覺到他人的生活經驗，以及支撐這些經驗的信念。而教師也更清楚地意識到何種信念占主導地位，為突破自由落體運動的教學難點提供著力點。

在本環節中，教師充當的是秩序維持者，為各小組的代表提供自由發言的氛圍，保證他們在發言過程中不受干擾。

2.4 觀察環節

本環節旨在通過學生的觀察與預測之間的反差來引發學生的認知沖突，激起他們對已有知識經驗的不滿，推動概念轉變的進程。

此時學生很渴望知道自己的預測是否正確，因此教師要充分把握學生的積極性，引導他們進行與目標概念相關的觀察。比如，對學生說：“同學們剛才都對各實驗情景做了預測，也都找到了依據，那真實的實驗結果是否跟大家的預測一致呢？為探討這個問題，老師先給大家演示，接著同學們再重復一遍實驗。不過，在老師演示的時候，大家除了觀察實驗現象，還要注意老師是如何進行實驗操作的。特別是在進行真空管實驗的時候，南于金屬塊碰到管的底部會有明顯的聲音，大家可根據這點來判斷金屬塊的下落情況。現在請大家注意觀察物體的下落，并做好記錄。”教師在演示過程中，要確保學生能觀察清楚，且做好相關記錄。接著讓學生進行小組實驗。并再次記錄實驗現象。此時教師要給學生適當的操作提示，如讓物體從同一高度靜止開始下落。

實驗結果：

1、紙團先著地。

2、紙團先著地。

3、硬幣和粘合在一起的硬幣幾乎同時著地。

4、金屬塊和羽毛下落得一樣快。

通過觀察，學生體驗到觀察與預測問的反差，會對已有知識和經驗產生懷疑，甚至不滿，這對概念轉變而言是有益的。

在本環節中，教師要演示實驗，最好也讓學生進行小組實驗，畢竟學生更相信在親自實驗中所觀察到的結果。當實驗結果與學生的預測不一致時，兩者問所形成的反差會更大，更有利于轉變學生的迷思概念。

2.5 討論環節

本環節旨在讓學生通過組內討論來協調自己的預測與實際觀察到的現象，對小組內的觀點進行分析、比較、對比和批判，尋找預測與觀察之間出現不一致的原因，促使學生進一步理解自由落體運動。

通過觀察，學生已注意到真實的實驗現象。此時，他們將對這些現象進行小組討論，教師此時應給予適當引導。比如，對學生說：“經過剛才的實驗和觀察，同學們都發現無論紙片質量大小如何都沒有紙團下落得快，這說明什么呢？紙片下落會輕微飄動，而紙團卻不會，對于這現象大家有何想法呢？另外，為何質量不同的硬幣能下落得幾乎一樣快呢？最后，在沒有空氣的真空管中，質量、形狀和大小均不同的金屬塊和羽毛下落得一樣快，這又是為什么呢？”此外，教師還可以提示學生去對物體進行受力分析。

通過討論，學生可得知“重的物體不一定下落得快”，并會猜測“物體下落的快慢可能會受空氣阻力的影響”。此外，學生通過分析物體在理想狀態下的受力，發現真空管中的金屬塊和習習毛都只受重力作用，而且都從靜止開始下落。

研究表明，信息的口頭敘述能提升高質量的學習策略的應用，從而促進理解和長時記憶，各種技能同樣也因此融入學生的技能中去。學生上述有針對性的討論自然會促進他們對自由落體運動的深層次理解，而不僅是記住表面現象。

2.6 解釋環節

本環節旨在讓學生在全班的討論中了解各種視角的解釋，并反思自己的觀點，然后在教師的引導下習得科學的解釋，達到概念轉變的預期效果。

此時，各小組的代表將針對已討論的問題向全班同學做出分析。在他們完成解釋環節后，教師應對學生的分析進行總結。比如，通過對空氣中的物體進行受力分析（如圖3所示），讓學生意識到紙團之所以比紙片下落快是因為其面積小，受到空氣的阻力也小，而硬幣受到的空氣阻力與其重力相比幾乎可以忽略不計，因此質量不同的硬幣下落得幾乎一樣快。同樣，通過分析物體在理想狀態下的受力（如圖4所示），讓學生明白沒空氣的真空管中質量、形狀和大小均不同的金屬塊和羽毛下落一樣快，是因為它們都只受重力作用，而且都從靜止開始下落。

接下來，教師應趁機引進“自由落體運動”的概念：只在重力作用下，從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。并引導學生理解“自由”是指物體只受重力作用，忽視空氣阻力的影響。此外，還要引導學生歸納自由落體運動的特點：只受重力作用、從靜止開始下落。從而鞏固和強化學生對自由落體運動的理解，實現學生的迷思概念向科學概念的轉變。

通過本環節的解釋，學生的迷思概念以及支撐這些概念的信念開始瓦解，但他們的解釋還相對零散，教師應系統地總結，讓學生從本質上把握自由落體運動，實現概念轉變，習得“自由落體運動”的科學概念。

篇（4）

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

1 迷思概念的含義

現在對迷思概念主要的定義，是指學生在接受學校教育之前，對于學習的定義、學科內容、教科書內容、教學內容等，已持有一些不同于教學者或課程內容的想法、信念等原有知識概念。此種原有知識概念與正式的學習內容容易產生沖突，而且不容易透過學習扭轉過來，在教學后，可能造成對課程內容的誤解。

2 迷思概念的成因

2.1 編碼的問題

編碼是個體在接收外界刺激或信息時，將信息轉換成代碼的過程，它是一種學生將所面臨的問題在記憶中轉換成合適表征的過程。編碼完成后，將信息儲存在長期記憶中，以便隨時提取。但迷思概念是學生在編碼過程中，未循著正常的方式加以合適的編碼所造成：（1）編碼的時間問題：所花的時間太短促，無法正確表征出原有的信息，以致于產生以偏概全。（2）不當的編碼及編碼的效果：可能是缺乏先備的知識、經驗或是將無關的因素加以編碼、建構所造成，導致學習能力受到限制。

2.2 學習信念的問題

學習信念是學生在學習過程中，對于過程中所有的相關因素及變項所持有且信以為真的觀點。其內涵包括對自我概念、學習活動、學習內容等方面的信念；學習信念會影響學生本身對學習活動的評估與知覺，并且影響學習的成效。例如：如果學生認定學習內容及概念的正確與否對未來生活很有幫助，則學生就偏向認真地學習，因此就較不易形成迷思概念。

2.3 經驗因素

形成迷思概念的原因可能來自個體實際經驗的建構，這些經驗包括直觀世界、學習經驗、日常生活事件的觀察、情境脈絡、思考等，這些經驗的建構對學生的學習產生直接的影響。（1）從日常的經驗與觀察：迷思概念的形成原因常來自個體日常生活事件的觀察，但是感官所能察覺出來的現象通常沒有辦法非常完整，容易運用有限的方法去尋求答案。另外，個體偏向以主觀的自我意識去篩選外界的事物，影響對日常生活的解釋。（2）來自一些天賦觀念或直觀世界：個體在處理問題時，經常以其直覺作為推理的依據。假設處理的過程沒有太多的挑戰，那就更加深了自己從日常生活的經驗與觀察所得的觀念。（3）學習經驗與情境中不同詮釋所產生的混淆：在學習過程中，個體將舊經驗、先備知識與學習內容的知識和策略相連結、對比而產生新的學習。而形成迷思概念的原因，為學生因情境不同而運用不同的概念加以詮釋、類比、說明所產生的混淆。

綜上所述，高職學生數學迷思概念的來源與形成可分成三方面：（1）學生個人因素方面：①學生從日常生活經驗中獲得錯誤數學概念。②學生本身學科知識不足，對數學概念不了解。③學生認知發展不夠成熟。（2）環境因素：①來自數學教材、媒體或網絡的錯誤信息或誤解。②受到長輩或同學的想法或經驗所影響。（3）學校教育方面：①教師本身數學知識不足或存有迷思概念。②教科書內容或圖片的錯誤引導。③過度使用單一教學法。

（下轉第152頁）（上接第111頁）

3 改變高職學生數學迷思概念的策略

3.1 運用合作學習

許多研究發現學生對于迷思概念有抗拒的傾向。根據皮亞杰“同化”、“調適”的理論，概念改變必須引起個體內在不平衡（或認知沖突），使個體進行調適，建立新的概念結構或調整現有結構，以達平衡。而引起個體內在混亂狀態最常見的來源是和別人互動。因此，應鼓勵教師讓高職學生相互討論，同時透過群體學習，教師不能只告訴學生事實，而是透過合作學習的對話與分工以獲得正確概念。

3.2 形成認知沖突

學習并不只是單純地加入新的片斷信息而已，應涉及新舊知識間的互動關系。而概念的改變形式可分大范圍與小范圍，稱之為同化與調適。而概念改變必須有四個條件：（1）學生必須對現有的概念感到不滿。（2）新的概念必須是可理解的。（3）剛開始時，新概念必須是合理的。（4）新概念必須是豐富的。所以透過認知沖突的方式，使高職學生了解他們個人的理論與實際上是不適當的、不完整的、不一致的，而此時實際上解釋可作為一個更具說明力且合理的取代物，那么概念的改變才有可能發生。

3.3 電腦模擬學習

現今電腦網絡的發達，全面普及信息教育及信息應用是當前國家高職教育的重要目標，為了促使改善傳統教學模式與制度，使教材、教法、評量及教學媒體多元化，教師可以利用多媒體電腦輔助教學軟件，結合文字、聲音、影像等功能，透過分組合作方式，再加上網絡豐富的資源，以突破傳統教材的限制，透過電腦模擬或虛擬學習，以促使學生學得正確的概念。

3.4 多給學生實地動手操作機會

高職課程改革以來，特別強調以學生為中心，教師為輔，擺脫以往單向式教學法，采取師生互動、學生合作教學模式。由此顯現，教師僅僅扮演教學輔導角色，活動過程中學生主動思考，設計解題步驟并動手操作具體物，高職學生在學習過程中除能主動建構知識外，同時能獲得完整數學概念，更能借由操作實物將數學概念學習正確且完備，相對地，迷思概念也會減輕。

3.5 教材設計應重視高職學生先備經驗，留意新舊概念連結

教師教材編寫務必對高職學生先備經驗有所掌握，避免出現重復概念或過于艱難數學命題；在教授新概念前，留意高職學生學過的舊經驗，設計符合學生實際水平的教材，將新舊教材作最好的對照與連結。此外，類比教學常為教師與教科書所使用，但有其局限性，有些可能得到不錯的效果，有時卻可能造成類比誤用，進而導致迷思概念的產生。

3.6 教師專業成長與自我反省

篇（5）

中圖分類號：G633.51 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2013）10-0062-03

在對前概念研究的基礎上，Posner等人于1982年提出了著名的概念轉變模型。與此同時，Posner等人把影響概念發展的個體經驗背景定義為“概念生態”。概念生態呈現的是概念與個體心智環境之間的關系。教學者通過了解學習者的概念生態，可以找出學習者產生迷思概念的原因，以更有針對性地設計教學。筆者以歷史概念教學為例，建構影響概念轉變的生態環境系統模型，如圖所示：

概念轉變之生態系統模型圖

由模型圖可見，學生概念生態的形成是來自對其知識系統、認識系統和情意系統的調動，三大系統包含影響概念生態的多種因子。例如，對知識的認同、先備概念（過去的經驗）、學習的本質、概念的本質（反例、類比與隱喻、范例與圖像）、解決問題的策略以及情意領域與情緒等，各因子之間是相互關聯、相互作用的，并影響著個體學習的方式與學習成就。

同時，學生的概念生態也會影響教師的教與學生的學及其兩者之間的互動活動的展開，學生個體的概念生態在結構上具有差異性，其學習方式和學習成就可能會因為他們的概念生態結構不同而有所差異。所以，教師觀察、思考、遴選科學有效的教學策略要有探究生成、促進學生成長的價值。

一、對知識的認同

學生對新概念的理解、相信程度會從一開始就決定著教學新概念的難易度，因此，了解學生個體對于新概念的認知可以幫助教師采取適當的方式組織教學。下面以人教版高中歷史必修2第23課“世界經濟的區域集團化”第一子目“歐洲聯盟”為例說明。

（一）學情調查與分析

表1 學生對“歐洲聯盟”概念的認同調查統計表

從表中可以看出全班45位學生學習環境、生活環境和接觸的媒體大致相同，因此他們對歐盟這個概念的認知來源大體相同，主要是基于權威觀點。另外，由于歐盟這個概念的高度抽象性，加之學生的認知主要不是根據個人經驗，所以大多數學生認知程度較弱。顯然，對于歐盟這個概念的生態調查，反映出學生在知識系統中權威觀點影響為主，具有普遍性，可以在教學中進行碎片整合，集體突破。其中，個人經驗作用較小，可以設計個體展示，以資印證。

（二）教學組織策略

1.步驟

步驟一：重現已知經驗。通過對初中教材、高中政治教材、報刊書籍等媒體資料的整合，整體感知。

步驟二：挖掘教材文本。把高中歷史教材中的“歐洲聯盟”部分作為新的情境文本進行解讀，在師生、生生、生本對話中全面、深刻地揭示概念內涵和外延。

步驟三：展示個性理解。概念轉變的過程中要依托共性，更要尊重個性，讓個體展示其見聞、見解，有利于主體的個性化發展。

2.操作

（1）采集與反饋。

對話1：“透視世界若干力量中心”（人教版高中思想政治必修2第104～106頁，材料略）以怎樣的視角來探討歐盟這個概念？你從中得到了哪些信息？

對話2：學習人教版初中《歷史與社會》九年級第五單元第2課“在多極化的進程中”（ 第151～154頁，材料略），就概念的內涵上講，較之于高中政治教材對歐盟的闡述有哪些發展？從進程和性質兩個方面描繪出兩條發展脈絡。

對話3：（分組討論）你課外采集的資料中有哪些新的發現？從哪些視角發現的？請說明理由。例如，可以從特點、趨勢、困境及出路等角度展開。

（2）分析與綜合

對話4：閱讀教材107頁，嘗試從背景、進程、性質、特點、意義等方面給歐洲聯盟下定義，要求言簡意賅，自然成文，重點突出，不超過200字。

（3）實例與辨思

對話5：請xxx同學談談他游歷歐洲的見聞，見證一體化下的歐盟。

對話6：根據你對歐洲經濟政治一體化事實的理解，以“我眼中的歐盟”為題發表主題演講，時間3分鐘。

二、學習與概念的本質

學習的本質指向主體的學習成就閾值，表現為學生如何獲取知識以及獲取知識的層次高低。其高低層次為：識記過程與技能理解與概括應用與表現。概念的本質指向主體的學習呈現方式，表現為教師選取怎樣的手段來引導學生探究概念的內核，揭示其規律性，發展學生的深層理解力。其呈現方式有：反例、類比與隱喻、范例與圖像等。下面以類比與隱喻為例展示教學“啟蒙運動的理性主義”這個概念本質，以及主體學習的發展過程。

表2 以學習和概念的本質視角教學理性主義

促進概念生態和諧演進表

層次1至層次4體現主題對概念認識的不斷深化，能級不斷提升，在此過程中，教師通過多種策略適時調控概念的生態環境，使學生的學習逐步延伸，以此促進對概念本質的逐漸揭示。值得注意的是：“錨”的確認和“概念化中介物”的提取十分關鍵，剔除無關甚至錯誤的信息，同時還要關注對主體思維的開發。所以，對話可能比直接教給學生要有效得多。

三、問題解決的策略

Park（1995）認為，當學習者解決問題時，其概念生態潛在地影響著學習者形成假設、澄清假說，進而產生解決方法的過程。就是說，學習者看待問題的方式、方法會隨著概念生態的改變而改變。例如，學習者在沒有接觸之前，一直認為某個概念是科學概念，當通過學習了解其本質后，他的想法也隨之改變，至此我們認為，學習者的概念生態已發生改變。教學的任務就是如何選取恰當的策略，促使這種改變的發生。

臺灣陳能川教授研究發現，高學習成就的學生比較偏向獨立解決的問題解決方式，對于（老師和書本）權威等善于質疑；中、低學習成就的學生的問題解決方式比較傾向于放棄做實驗、找資料，順從權威，只做記錄和勾畫。面對這種截然迥異的問題解決策略，教師正視差異和幫助低學習成就學生增強學習成就感等方面，就顯得格外重要。請看下例。

篇（6）

理論性知識的學習過程是學生通過積極的思維活動，對各種各樣的具體事例進行分析、概括，從而把握同類事物的共同關鍵特征的過程。在運用化學基本概念和原理去解釋化學現象、解決化學問題的過程中，學生對物質的結構、性質和變化的認識也深入到了事物的本質，學生的抽象思維能力也得到了提高。

2促進理論性知識理解的教學策略

2.1概念圖策略概念圖可以使新舊知識之間、概念之間的關系清晰可見，迫使學習者將這些關系外化。[1]從這個意義上講，概念圖幫助學生加深了對知識的理解。概念圖使學生看到概念之間的聯系。通過繪制概念圖，師生要經過制作、修改、反思、再設計的往復循環來不斷完善概念圖，這樣一方面加深了新舊知識的相互建構，另一方面也能幫助學生學會反思自己的學習過程，從而學會自我導向學習。因此，我們認為，概念圖策略是促進學生理解化學知識的一種很好的教學策略。

2.2概念轉變教學策略我們教師在課堂教學中，應運用各種可能的、有效的教學策略幫助學生完成錯誤概念的轉變。我們認為在教學過程中可以采用以下策略：

2.2.1設法揭示學生各種錯誤概念概念轉變至為重要的第一步在于揭示學生頭腦中的錯誤概念，如果不能了解學生的錯誤概念，談何對其轉變。這就要求教師關注學生的已有知識經驗。

2.2.2創設情境，引發認知沖突許多促進概念轉變的教學是建立在認知沖突基礎上，包括創設一定的情境，使學生的認知結構外顯化，然后直接對其挑戰，從而引起認知沖突，隨后的學習是解決沖突的嘗試。根據波斯納的概念轉變模式可知，學生實現概念轉變必須對自己頭腦中已存有的概念不滿意。由此可見，有針對性地創設具體情境，引發認知沖突，使學生對原有認知結構中的概念產生不滿意，這是實現概念轉變的關鍵。

2.2.3概念同化策略新舊概念各方面的比較，要注意比較的角度和內容，即要有相同的類比，又要有不同的對比，比較的方面可以是結構，知識的內在聯系和應用等等。網絡概念結構的形成，要注意新知識的納入，處理好與原有知識的關系，整合體系，形成網絡概念結構。例如，化學平衡與離子平衡的概念同化教學策略的應用：第一步，尋找認知結構中與新概念聯系的相關的已有的概念。化學平衡包括平衡常數和平衡的移動，如弱電解質的離子平衡涉及解離常數，難容強電解質涉及溶度積常數，它們都有平衡移動的問題，這樣，二者的聯系就建立起來了。第二步，將新概念與原有概念進行精確類比。化學平衡是針對可逆反應的，離子平衡是針對溶液中離子之間關系的，后者涉及的領域要比前者小一些。弱電解質的解離常數是化學平衡常數的一種，相對于解離常數來說較簡單；對于平衡移動來說，難容電解質平衡移動和弱電解質的平衡移動有相似，也有相應的區別，要注意區分。第三步，將相關的概念融會貫通，使新概念以適當的方式納入認知結構中，形成系統概念網絡，使之便于記憶和運用。將離子平衡問題和化學平衡問題相比較后，開始對離子平衡的知識體系有了一定的認識，在相似的基礎上尋找不同，進一步完善離子平衡的知識，形成以化學平衡為模版的知識體系。概念同化策略小結：概念同化策略應用也比較廣泛，但要注意概念同化的前提是有類似的概念作為同化基礎。這個概念可以是結構上的、內容上的、或是有其他角度的相似。

2.3調動學生的主觀能動性有通過學生的“學”才能起作用，學生學習的好壞，學習的成功與否，歸根到底要看學生自己的主觀能動性發揮得如何。隨著學生在知識和經驗、能力、品德等方面的不斷提高，他們一方面仍然要不斷地受教師的指引，更多地進行獨立的學習和探索；另一方面又逐漸地趨向于成熟，形成自己的思維風格、認知結構、知識體系。

篇（7）

教學策略

前科學概念（前概念）亦稱為日常概念，指“未經專門教學，在同其他人進行日常交際和積累個人經驗的過程中掌握的概念，其內涵受狹隘的知識范圍限制，往往被不適當地擴大或縮小”。學生正式學習某一學科前形成的前概念，有些與科學概念一致，有些與科學概念不相一致，這些偏離或背離科學概念的觀點與看法即為“相異構想”。

已有研究表明，學生正式學習化學前已形成大量的相異構想，這些相異構想經正規化學學習后，一部分可以轉變，還有一部分難以轉化，并影響學生的進一步學習。因此，發現并采用一定教學方法幫助學生轉變這些相異構想，一直是迫切需要解決的實際問題。筆者在探析初二學生化學前概念中相異構想成因的前期研究基礎上，分析了影響學生相異構想轉變的因素，并結合筆者的教學實踐研究，提出了促進學生相異構想轉變的教學策略。

1 相異構想形成特點及影響相異構想轉變的因素

筆者前期研究結果表明，相關學科知識掌握的清晰度、日常生活經驗豐富的程度、媒體信息的科學性等因素對學生化學相異構想的形成具有一定的影響，且由于思維方法不當、日常生活經驗不足等原因，在信息的接收與內化過程中，學生的化學相異構想表現出簡單枚舉，錯誤推理，望文生義，主觀臆斷，思維定勢，缺少辨證思維等形成特點。這些特點與學生的元認知水平、認識風格、學習興趣與動機、教師教學方式、班級學習氛圍等因素相互交織、共同制約主體相異構想的轉變。

如元認知水平較高、學習興趣濃厚、思維靈活、學習較扎實的學生，能主動將已有的知識與科學概念相比較，找出差異，正確定位科學概念，并有意尋找一些方法主動監控，調節自身認知過程；在已有觀念不能解釋新現象和解決新問題時，這些學生較易從新的角度看待問題，尋求問題的答案，從而為相異構想的轉變提供更多機會與空間。而元認知水平較低或對學習不感興趣、學習不踏實的學生，雖然有時能很快接受新概念，但由于僅僅憑外部信息和類似“這是科學的，我應該記住此概念”的潛意識自我強化做出判定，缺少深入有效的證明，因此一段時間后，有些學生記住的仍是自己的最初概念；這些學生發現自己認知錯誤的可能性較小，糾正相異構想的意識較低，相對前者相異構想較難轉變。又如，在科學概念教學中，教師如果忽視學生已有的非科學觀念，未采取適當方式引起學生對原有錯誤觀點的不滿，或未提供比學生原有的觀點更為合適，包攝性更強的學習材料，也會影響學生相異構想的轉變。

相對來說，學生通過觀察或親身經歷并經抽象邏輯思維而形成的相異構想較難改變。如由于學生在日常生活情景中確實多次觀察到“紙張、木柴等物質燃燒需要點燃”、“物質燃燒時有火”的現象等，因而學習化學前有37.0%的學生認為“燃燒需要用火去點燃”、“燃燒離不開火”，既使經過一年的化學學習后，仍有24.7%的學生持有這些觀點；又如“金、銀不會銹蝕”、“金屬不能燃燒”等，均表現出較低的轉化率。而學生因缺乏辨證思維形成的片面認識，或由于知識經驗不足形成的相異構想，較易隨辨證思維能力的提高和知識經驗的不斷積累而轉變，如“化學物質是有害的、有毒的”、“空氣中主要是氧氣、二氧化碳”、“水能變油”等相異構想，表現出較高的轉化率。

2 促進學生相異構想轉變的教學策略

2.1引發學生形成認知沖突

學習時學生是基于原有認知結構理解新知識的，當運用已有經驗不能解釋新情景時，便引發認知沖突。根據波斯納等人提出的觀念改變模型，讓學習者對當前的概念產生不滿是促進學生觀念轉變的重要有效條件。為此，引發學生產生認知沖突，使學生對已有觀念產生懷疑與不滿，是轉變相異構想的首要步驟。

（1） 通過合作與討論引發認知沖突

在教學中，教師可引導學生與他人（同學或老師）就某一問題進行討論或合作，在討論或合作中，當學生發現他人觀點與自己不同，且比自己的觀點更適合解決問題時，往往會對自己的觀念提出懷疑，產生認知沖突和求知心理，此時，學生較易接受新的、正確的科學觀念。丹瑟里恩的一項研究也表明；學生在合作學習中學到的知識比單獨學習時多得多，且合作學習有助于克服錯誤觀念，能使學生超越自己的認識，通過他人與自己不同的觀點，看到事物的其他方面，從而形成對事物更加豐富的了解。

（2） 通過揭示差異產生認知沖突

當學生看到自己認為“正確”的觀點被老師宣布為“錯誤”時，易引起認識和情感的強烈反差，促使學生找出原有觀點錯誤的原因。如針對學生“金屬不能燃燒”的錯誤觀點，教師可以在講授金屬有關特性或鐵絲與鎂條的燃燒時，呈現出錯誤觀念，并給予糾正，再與學生討論，總結出正確的觀念與解釋。

教學中教師也可直接呈現出易使學生產生錯誤觀點的情景（綠色植物通過什么作用吸收二氧化碳，又通過什么作用將二氧化碳釋放到大氣中），激活學生頭腦中與新信息有關的相異構想（如分不清光合作用與呼吸作用，光合作用與蒸騰作用等），然后教師給出正確答案，解釋光合作用與呼吸作用、蒸騰現象的區別與聯系。該方法在引發學生認知沖突的同時，也幫助學生清晰的理解概念間的關系。

（3） 通過創設問題情境引發認知沖突

設置與學生相異構想產生沖突的問題情景，可以讓學生充分暴露錯誤觀念，反思自身觀點與科學觀點之間的差異，激發探求新知的熱情。

在教學中可以通過與日常生活聯系緊密、能產生與學生原有觀點相矛盾的化學實驗暴露學生的錯誤認識，引發認知沖突。例如，可將“在透明玻璃裝置中點燃一只蠟燭，并蓋上玻蓋”與“用聚光鏡將陽光聚焦到一張紙上，確保一段時間以上”的實驗對比，讓學生分析2個實驗的異同點，分析燃燒所需要的條件，并在交流討論中讓學生發現并轉變“燃燒肯定要點燃”、“物質燃燒需要火”等的相異構想。又如教師可通過“水果電池使音樂卡片發出聲音”的實驗，激發學生思考電能的來源，通過實物情景促進學生轉變“電池中的電是通過外界充進去的”、“電池本身帶電”等相異構想。

歷史上一些科學家或化學家勇于打破傳統束縛、不懈追求科學真理的資料也可用與創設問題情景。如通過從古代阿那克西米尼認為空氣是一種元素，到亞里士多德認為空氣是一種物質，再經伽里略通過實驗測知空氣的重量，至舍勒、拉瓦錫等發現空氣中的氧和其他成分的過程，讓學生了解人類對空氣組成認識不斷發展的過程，同時引導學生將這些觀點與自己的原有認識進行對比（如有些學生認為空氣沒有質量、空氣中主要含有氧氣和二氧化碳），找出自己與科學家之間的認識差異，促進相異構想的轉變。

2.2促進學生的認知順應

學生產生認知沖突后，如何促進學生的認知順應是轉變相異構想需要解決的第二個問題，為此，筆者根據學生形成相異構想的特點，提出了以下促進學生認知順應的策略。

（1） 通過“對話”促進順應

對話策略是以讓學生產生認知沖突的內容為主題，讓學生展開討論或辯論的方法。在“對話”過程中，教師要引導學生充分發表自己的意見，認真聆聽他人的觀點，并時刻檢驗自己與他人觀點的正誤。例如以“二氧化碳的功與過”為主題，讓學生各抒己見，不僅可以讓學生認識二氧化碳常見性質與“可滅火、是光合作用的原料、可作氣肥”等用途，也讓學生了解“溫室效應”、“大氣污染”等危害，使學生在活躍的氛圍中完善和轉變頭腦中原有的“二氧化碳對人類有害無利”、“二氧化碳是有毒氣體”、“把空氣中的二氧化碳除去后，空氣質量會變好”等一些非科學認識。

（2） 加強方法滲透促進順應

筆者的前期研究表明，許多相異構想的形成是因為學生缺乏一定的科學方法而導致。為此，教師在教學中滲透科學方法教育，引導學生認識科學方法的內涵與適用范圍，有助于學生相異構想的轉變。如使學生知道簡單枚舉法是一種不完全歸納法，所得結論并不一定可靠，需經過實踐的檢驗；進行推理時，推理前提的正確性，是保證推理結果正確與否的必要條件之一；用類比方法解釋新事物與新問題時，應確保兩類研究對象在某些屬性或特征上的真實相似，且相似屬性與類推屬性必須有本質的甚至必然的聯系，才能使推論結果具有一定的正確性；有目的、有計劃、有步驟的觀察是獲得更多信息的科學觀察方法。

（3） 引導主動調控加強順應

已有研究表明，學生的元認知水平與學習成績之間呈正相關系。同樣，學生相異構想的轉變也需要學生去反思已有認識、調整已有思維方式，為此，教師應在教學中指導學生主動監控，促進認知順應地完成。

確立學習目標是學生形成自我監控的重要方面。教師可指導學生認識具體的學習目標，理解自己所要達到的目標水平，并在教師引導下根據目標要求檢查自己的學習結果，從而引發學習過程的自我監控；教師可以通過正誤實驗的設計，引導學生更加積極的思考，去探究事物的內在規律性；教師還可以針對某一知識的學習目標，通過學習提問單，如“看到此概念我想到了什么？”、“我的想法與老師所講的概念有什么異同點？”等，使學生不斷對自己的思維過程和狀態進行總結和調整，在自我監控下使自己真正參與相異構想的轉變；也可以通過化學日記等方法，將學生關于此知識的已有錯誤觀點與科學觀念聯系起來，促進相異構想的轉變。

2.3促進學生及時反饋

由于學生的一些相異構想根深蒂固，難以糾正，因此，了解學生相異構想的轉變情況，并根據反饋信息進一步設計方案促進其轉變是學生相異構想轉變不可或缺的環節。在教學過程中，教師可通過指導學生建立化學檔案袋、測評、繪制概念圖等方法進行信息反饋，并在發現問題的基礎上，進一步通過“引發認知沖突”、“促進認知順應”的策略，鞏固和加深學生對科學概念的有效理解。

轉變學生相異構想的策略多且復雜，教學策略的選擇也應視具體教學內容、不同學生相異構想形成的特點而定。筆者認為在眾多策略中引發認知沖突、促進認知順應、促進主動調控是學生相異構想獲得根本性轉變的關鍵因素，這些策略的使用，能使學生對自己的相異構想從潛意識轉為有意識狀態，從心理和行動上真正參與到相異構想的轉變過程中。

參考文獻

篇（8）

一、“燃燒”前概念分析

1.關于燃燒的主要概念

（1）燃燒定義：錯誤地認為所有燃燒都會發出光、放熱。這是生活現象導致的錯誤認識。由此引發的迷思概念有以下這些：氧氣是可燃物而非反應物；氧氣有可燃性而非氧化性，故不認為燃燒是可燃物與氧氣發生的劇烈的氧化反應。

（2）物質燃燒的產物：絕大部分學生錯誤認為燭油是產物，即分不清蠟燭燃燒的過程中既有物理變化又有化學變化。由此引發的迷思概念有：分不清助燃物、反應物，這是學生已有知識的束縛導致的。

（3）燃燒前后物質的質量的變化：由于已有的質量守恒定律相關知識的影響，絕大部分學生存在這樣的迷思概念：可燃物燃燒前后質量不變。

（4）燃燒的條件或滅火的方法：部分的學生錯誤地認為氧氣可以燃燒；“用酒精燈加熱紙鍋內的水，紙鍋是否會燃燒？”雖有大部分學生認為不會燃燒，但不知其原因是溫度未達到紙的著火點；學生錯誤地認為蠟燭燃燒時的可燃物是燈芯，而非石蠟；有些學生錯誤認為可以用降低可燃物著火點的方法滅火。由此引發的迷思概念有這些：溫度達到可燃物的著火點是燃燒的條件之一不清楚，因為不知道可燃物究竟是哪種物質，所以不能正確使用移走可燃物滅火的方法。

（5）生活誤區：大部分學生錯誤認為蠟燭燃燒是固態的蠟燭在燃燒；由此引發的迷思概念有：緩慢氧化如鐵生銹不會放熱，無法理解自燃。

（6）影響燃燒的因素：部分學生錯誤地認為燃燒的劇烈程度與氧氣的接觸面積的大小無關只與可燃物的種類有關。

2.前概念來源

研究結果表明，幾乎所有學生對“燃燒”概念理解存在一定的障礙，這些障礙主要源于學生對生活現象的不理解和在學習過程中產生很多錯誤的理解。研究者對學生的回答中所涉及的迷思概念作了深刻分析，由此分析這些錯誤產生的原因。

（1）學生的日常生活經驗。化學與日常生活聯系的密切性決定了化學前概念的一個主要來源是生活經驗。大部分學生錯誤認為蠟燭燃燒是固態的蠟燭在燃燒；由此引發的迷思概念有：緩慢氧化如鐵生銹不會放熱，無法理解自燃。部分學生錯誤地認為燃燒的劇烈程度與氧氣的接觸面積的大小無關只與可燃物的種類有關。

（2）學生的認知水平。相異構想的產生還來自學生主觀認知結構方面的原因。有的學生本來基礎差，對新的知識不能真正掌握和消化，只能頭腦記住一些東西，有的對化學學習沒有興趣，缺乏“有意學習”的心向，這些都勢必造成對化學概念模糊不清或一知半解。

（3）學生的學習環境因素。在教學中，有時由于教師的教學語言不夠嚴謹或者教材提供的實例的不夠全面，也常常導致新的相異構想或強化學生原有的相異構想。例如，部分學生認為鐵生銹會放熱，這是因為學生在生物中已經學習過緩慢氧化。

（4）相似概念的干擾。如學生認為氧氣有可燃性而非氧化性，故不認為燃燒是可燃物與氧氣發生的劇烈的氧化反應，導致學生不能正確理解氧化反應的定義。

二、“燃燒”概念轉變的教學策略

1.結合學生已有的經驗，提出能引起學生認知沖突的問題

學生在日常生活中，觀察和接觸過一些與科學概念有關的現象和事實，教師可以恰當地列舉生活中的典型事例，喚起學生已有的感性認識，讓學生自己思考并用自己的概念去對事例或現象進行解釋。

例如，可以列舉紙、天然氣、白磷、木炭、煤5種常見的可燃物，讓同學們回顧它們分別都是怎么燃燒起來的，是否都需要點燃，點燃方式有什么不同？這些問題的內容與學生的日常生活比較接近，但學生對這些問題具有一定的模糊認識，這樣可以引發學生的認識沖突，這為使學生的原有認識向科學概念轉變創造了有利條件。

2.通過課堂實驗，讓學生獲得新的豐富的感性認識

豐富的感性認識是幫助學生理解和掌握知識的有力手段，而感性認識的獲得源于實踐或實驗。通過課堂實驗，讓學生在觀察、實踐和思考中，獲得對物質燃燒條件的理解。例如通過以下三組實驗：實驗（1）白磷燃燒對照實驗，水火相容的現象也使學生記憶深刻；實驗（2）著火點的突破，這樣就有效突破了學生對著火點的認知難點；實驗（3）滅火條件，使學生認識到降低周圍溫度至著火點以下才能滅火，而非是降低著火點。

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一、《探索巖石變化的原因》教學目標的確立

《探索巖石變化的原因》一課原名為《巖石會改變模樣嗎》，是教科版《科學》五年級上冊《地球及其表面變化》單元的第3課，教學內容隸屬于課標中“地球與宇宙”領域中的“地球運動與所引起的變化”。該課作為外力引起地形變化研究的開始，承“巖漿活動和板塊運動引起的地表變化”，啟“侵蝕、搬運、沉積對地表的作用”。通過前測發現，100%的學生都知道巖石會改變模樣，并且79%的學生知道“風化”這個詞。65qo的學生能夠說到風、沙或水對巖石的破壞作用，14%的學生能夠描述出一些巖石風化的現象。如此看來，真正需要研究的是引起巖石變化的原因。因此，本研究最終把課題定為《探索巖石變化的原因》。

巖石在太陽輻射、大氣、水和生物作用下在原地發生物理、化學變化的過程即是巖石風化。在小學科學教學中，讓學生理解化學變化比較困難，因而本課主要引導學生探究引起巖石發生物理變化的因素。對此，學生已有一定生活經驗。學生已經學習過地球內部力量對地表的影響，巖石風化是外部力量對地表的影響，本課還要在學生形成“巖石風化”概念之后，引導學生比較地球內部力量與外部力量對地表產生的影響。

二、轉變“巖石風化”概念的教學策略

1982年，納斯鮑姆和諾維克根據建構主義思想，提出了促進學生概念轉變的三步教學策略，即揭示學生的前概念；引進與前概念相沖突的新概念；鼓勵學生對新概念進行評論，并形成對有關問題的新的觀念圖式。本研究創造性地運用了這一教學策略。

（一）揭示學生的前概念

前概念是學生通過日常生活的各種渠道和自身的實踐，對客觀世界已經形成的一些自己的看法、自己的獨特思維方式。揭示學生的前概念是實現概念轉變的前提。學生走進科學課堂前，他們的頭腦中已充滿了對巖石風化的各種認識，形成了許多前概念。教學前測是掌握學生前概念的信度較高的教學策略，為了揭示學生的前概念，課前，教師通過問卷方式進行了前測。對于什么是風化，學生的表現差異很大。（詳見下圖）

由調查可知，除了21%的學生對風化一無所知外，其余學生對于風化的表述不同，表現出他們對風化概念有模糊的、不確定的理解。

（二）引進與前概念相沖突的新概念

利用引發認知沖突的方法來促進概念轉變，對于糾正學生的錯誤觀念是一種極為有效的教學策略。本課通過聚焦一塊風化的巖石（荒漠中的蘑菇石），引導學生從巖石所處的環境，分析引起巖石變化的原因。學生嘗試圍繞著巖石所處的自然環境，提出各種假設性解釋，這些解釋會與學生前概念發生認知沖突。接著，針對學生的認知沖突，使用多個模型引進巖石風化的概念。

1．選用熟悉的材料建立巖石風化模型，推測巖石風化的原因

熟悉的材料把新概念與周圍的現實生活聯系起來，有助于豐富學生的感性經驗，使學生很容易說出巖石改變模樣的原因，即巖石風化的原因。

用吹風機吹出的風模擬自然界的風，用玉米團模擬自然界的巖石，學生收集到玉米團發生變化的證據：原來尖尖的棱角變成了圓圓的；有了地方出現了凹陷，還掉下碎渣，可以推測風會改變巖石的模樣。

用點燃的酒精燈模擬太陽輻射帶來的高溫，用冰塊模擬低溫，學生觀察到在反復加熱冷卻的過程中，粉筆由綠色變成了灰色，光滑的表面出現了裂痕，可以推測太陽帶來的溫差會改變巖石的模樣。

用綁在小棒上的粉筆模擬自然界中矗立不動的巖石，用瓶裝水模擬自然界的水，搖晃瓶子模擬自然界在水中流動，巖石原來有棱角的變得圓潤，體積也變小了，可以推測流水會改變巖石的模樣。

2．選用情景化的教學圖片，拓展學生對巖石風化原因的認識

在用模擬實驗收集的證據證實植物會改變巖石模樣后，有些學生用搜集到的文字資料、圖片作為依據，進一步闡述植物會改變巖石的模樣。

在反饋環節，教師出示了“冰原上的巖石”圖片，讓學生從科學實驗現象的討論中轉到真實環境中，感受水在結成冰、冰融化為水的過程中，體積變化給巖石模樣帶來的變化，從而深化對“巖石風化”原因的認識。

（三）鼓勵學生對新概念進行評論，并形成對有關問題的新的觀念圖式

提問是滿足一個人好奇心的方式，是一種學習方式。可以說，一個人停止了問問題，他就停止了學習。本課注重用問題的形式引導教學，通過問題引導學生對新概念進行評論，形成對新概念的理解。本課學生提出2個問題，教師提出71個問題。

1．幫助學生深入分析影響巖石風化的各個因素

在討論動植物對巖石的破碎作用時，學生說：“多數動物都能分泌酸性物質，酸性物質對巖石具有破壞性。”教師問：“你做過這個實驗嗎？”學生答：“沒有。”于是教師用問題協助學生回顧：“四年級學鑒別巖石的時候，當用感覺器官及小刀等工具鑒別不出來時，我們是怎么做的？”引導學生聯想到用酸滴在大理巖上產生氣泡的實驗。像這樣的問題在冰、風、沙對巖石的作用時都有提出。在這樣的問題引導下，學生將新舊知識進行聯系，能夠思考影響巖石風化的多方面因素，加強了對“巖石風化”概念的理解。

2．幫助學生提升認識，最終形成巖石風化的概念

如果僅僅是孤立地研究巖石的變化，不僅對學生沒有吸引力，而且這種零碎的知識對學生的認知發展談不上有什么重要的意義。通過一系列的提問，例如“在風化的作用下，高山會逐漸被削平，而沉積又可以再形成一座座山峰。回顧以前學習的內容，想一想，巖石在風化的同時，地表還有哪些變化？”“地球的內部力量和外部力量對地表的形成有哪些不同的作用？”教師巧妙地將本課教學與之前學生剛剛學習的《地球表面的地形》《地球內部運動引起的地形變化》兩個內容聯系起來，把對巖石的學習放到地球表面的變化這個大主題之下，把對巖石變化的理解遷移到對整個巖石圈和地球表面變化的認識中去，將地球內部和外部的力量聯系起來，以全新的視角看待地球上千姿百態的地形地貌，幫助學生建構知識間的聯系，逐漸學會全面、系統地看問題、想問題，深化對概念的理解，使學生的認知達到一個嶄新的高度。

整節課緊緊圍繞巖石風化這個概念組織教學活動。學生對概念的理解經歷了從“單一因素”到“綜合作用”，再到這是一種“緩慢、長期的作用”的認識過程；從“對一塊巖石變化因素”的研究發展到“在地球內外部力量綜合作用下地表發生變化”的認識和理解。思維逐步推進，概念理解逐步深化，最終形成了巖石風化的科學概念。

三、基于建構主義的概念轉變教學策略的教學結果

在教學活動后，本研究進行了后測。后測題目共有5題。后測試題l相當于前測中的原題，即“巖石風化是什么”。學生從79%的模糊認識到91%能準確把握巖石風化這一概念的主要內容。

后測試題3、4、5重在考查學生對巖石風化知識的運用。第3題“石書1千年、5千年之后會風化成為什么樣子？”學生的書寫方式分為文字描述、圖文并茂和圖示，其中68%完全正確，13%答對其中兩個方面，16%答對一個方面。第4題請學生從山峰的外在形象判斷地表風化的時間，94%的學生回答正確。第5題“海邊的巖石受到( )因素的影響變成這個模樣。”100%的學生回答正確。

本課教學目標中的另外’一個重點就是建立知識間的聯系。課堂上教師引導學生聯系了三、四、五年級的相關知識以及六年級剛剛學習的“地球的內部力量對地表的影響”。后測試題2要求學生分別用表格和文字敘述兩種方式描述巖石風化的結果，76%的學生從對地表破壞的程度、時間的長短、力量的大小三個方面進行了描述；15%的學生從其中的兩方面認識到二者的不同；9%的學生只從其中一個方面認識到二者的不同。大多數學生認識到風化這種外部力量與地球內部力量對地表形態作用的差異。

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中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

1 引言

1969年，比利時科學家伊利亞?普利高津提出耗散結構理論，并于1977年獲得諾貝爾化學獎。普利高津認為一個開放的非線性系統在不斷的物質和能量的輸入達到閾值時，系統會從最初的無序狀態轉變為有序狀態，這種遠離平衡狀態的有序結構稱為耗散結構。耗散結構形成的條件可概括為：系統是一個開放的系統；系統必須遠離平衡狀態；系統內部存在非線性的相互作用；系統可以發生內部漲落。耗散結構的出現完全是自組織的，人們無法創造耗散結構，但可以創造出現耗散結構的條件。

2 學生的概念認知結構作為耗散結構所具有的特征

2.1 認知結構是一個開放的系統

建構主義認為，人的學習不是封閉于個人頭腦中的過程，而是同周圍環境中的工具、符號、語言乃至人際關系等媒體和功能性資源的交互過程中生成的過程，學生的學習依賴于認知結構。學生的認知結構一方面需要從外界環境輸入信息，作為具有自我能動性的個體，學生通過紙質文本、視頻、廣播等途徑獲得大量的信息輸入；另一方面，學生的認知結構通過對信息進行加工，完成對外的輸出，即對抽象的理性問題或生活中一些實際問題的解決。因此，學生的認知結構必然是一個開放的系統。

2.2 認知結構是一個遠離平衡態的系統

學習者無法解決世界上所有的問題。學生的認知結構與外部環境存在這樣一個矛盾，即問題解決所需要的知識與學生認知結構中知識的不足或缺失之間的矛盾。這種矛盾導致學生的認知結構遠離平衡態，矛盾越大，認知結構就離平衡態越遠。這種矛盾促使學生不斷地完善認知結構，從而形成更高水平的認知結構。另外，學生認知結構中的各組成部分之間也存在較大差別，這種內部組成部分間的差別也反映出學生認知結構并非是一個由均一同質的各部分所構成的平衡系統。

2.3 認知結構存在非性的相互作用

認知結構由認知形式、認知策略與方法、知識經驗及其結構、認知風格和解悟認知等5個小系統組成。這五個小系統中還可細分為更小的組成部分。認知結構的功能不等于各部分功能的簡單加和。在學生的學習過程中，認知結構的各組成部分之間存在復雜的相互影響和相互作用。這種復雜的作用說明認知結構各組成部分之間存在極為復雜的非線性作用，而非簡單的線性作用。

2.4 認知結構內部存在漲落

在學習過程中，學生的認知結構受到很多信息的刺激，如文字、聲音、圖片等。在概念學習過程中，教師為學生提供了指向概念轉變的多種信息，創造出多元的對話活動和情景。這些外在刺激能夠使學生的認知結構發生微漲落。微漲落通過非線性的相干作用和連鎖效應不斷放大，當達到一定的閾值時，學生的認知結構就會巨漲落。此時，概念發生轉變，認知結構的水平層次提高。因為閾值是可以通過試探性嘗試找到的，因此在教學中具有操作性。

綜上所述，學生的概念認知結構具有耗散結構特征，具備耗散結構形成的必要條件。

3 耗散結構理論視閾下的概念轉變教學策略

概念轉變的過程類似于耗散結構的出現過程，學生獲得生物學概念的過程實際上就是經歷從“無序”的迷思概念概念轉變為“有序”的科學概念的過程。因為概念轉變是通過學生自組織實現的，因此教師在教學中需要創造學生概念轉變的必要條件，幫助學生自主構建起對科學概念的理解，從而使學生實現概念轉變。

以高中生物學概念“細胞呼吸”為例，耗散結構理論視閾下的概念轉變教學策略可以按以下環節進行。

3.1 充分了解學生認知結構中的“無序”：迷思概念

學生認知結構中的無序狀態是指學生所具有的迷思概念。迷思概念是學生在進入課堂學習前所具有的對某事物或事件不完全合理的認識、想法。學生迷思概念的無序體現在：（1） 迷思概念具有片面的、零碎的內容，在知識聯系上缺乏適當的關聯；（2） 學生面對情景不同的同一類型問題時，往往會有不同的解釋；（3） 有些迷思概念前后不一致，而有些迷思概念則十分穩定，極難改變。在教學中，教師應該調查和了解學生在學習“細胞呼吸”概念之前所具有的迷思概念，并做為教學的起點和突破口。

“細胞呼吸”屬于微觀的細胞水平的內容，學生主要是通過教材和教師的介紹，獲得有關的了解。浙教版初中教材八年級下冊第三章第五節“生物的呼吸和呼吸作用”通過汽車內部燃料與氧氣發生化學反應的類比，向學生介紹了動物、植物和微生物體內葡萄糖和氧氣發生反應的呼吸作用過程。通過調查發現，學生對“細胞呼吸”具有以下迷思概念：

（1） 細胞呼吸是葡萄糖的氧化分解過程；

（2） 細胞呼吸的發生必須有氧氣的參與；

（3） 細胞呼吸的產物都是二氧化碳和水；

（4） 在動物、植物和微生物的體內都可以進行葡萄糖與氧氣的反應。

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教育理論與實踐研究表明，產生有效教學的關鍵不是一些固定的方法和技術，而是教師頭腦中內隱著的認知框架，是教師在教學中的認知過程。教師在教學中面臨著許多復雜多變的情景，如何理解這些情景并作出相應的教學決策，對教學效果起著主要作用。

在進行小學科學教學設計時，第一步要進行教學設計的前端分析，確定教學目標；第二步是教學策略的確定和教學方法的選擇，依據目標體現其思想與理念，依據內容選擇具體方法；第三步是教學組織形式的確定，師生之間相互作用的空間安排；第四步是教學媒體的選擇與運用設想，包括材料、器材和視覺媒體等；第五步是教學程序的設計，教學或學習展開的時間序列；第六步是學習評價設想，這是依據目標的效果判斷的。在整個流程中，每當選定了一種教學策略，其教學的思想就自然而然地滲透于其中，因為每種教學策略都體現一定的教學理念和教學思想。要談教學策略，就要談到教學方法，因為教學策略指導著對教學方法的選擇和靈活運用上，即具體到實際應用中，是最終體現在和應用于方法上的。教學方法是教師和學生為了實現共同的教學目標，完成共同的教學任務，在教學過程中運用的方式和手段的總稱。而教學策略在施行過程中也是一些具體的手段和技巧，是對教學方法的應用，是產生于對教學方法的理解和理性思考之上的，具有計謀的色彩，是對有效教學方法的概括和推斷，具有實踐特點和創造性。葉寶生學者依據小學科學教育目標的不同價值取向，提出與之對應的“建構性教學策略”“探究性教學策略”和“表現性教學策略”。

建構性教學策略是指營造學習環境、提供學習材料，在教師的引導下，學生在與教師和教學情景的相互作用中主動地學習，進而建構起關于科學世界的理解，獲得科學知識及其意義。這種教學策略關注過程、利用過程，重在科學概念的獲得和科學規律的理解，但也融入探究因素。

二、小學科學課堂教學案例分析

以下以首師大版小學科學第四冊《 果實的結構 》為例進行分析。

1.教學設計的前端分析——確定教學目標

教學設計的前端分析包括學習需要分析、學習者分析和學習內容分析。通過這三方面的分析，確定教學目標。知識目標：知道果實是由果皮和種子構成的。能力目標：初步學會解剖果實的技能；會觀察、描述、記錄自己的觀察結果。情感、態度與價值觀目標：會辨別植物的果實，培養探究植物果實的興趣，體會到只有細致科學地觀察才能得到更準確的信息。

2.教學策略的確定和教學方法的選擇

依據教學目標確定教學策略。由于教學目標的重點在于讓學生知道果實是由果皮和種子組成的，初步學會解剖果實的技能，前者屬于科學概念的獲得，后者屬于技能和方法的習得，而后者是為了服務于前者，更好地更精確地認識前者。依據建構性教學策略，同時融入探究性過程，來展開教學設計。據此，采用的教學方法包括兩個層面：歸納演繹的思維方法和觀察、實驗的技術方法。選定了建構性教學策略，教學的思路和理念也就滲透其中了。① 準備10種典型植物的器官，讓小學生在前概念的基礎上，以小組合作的形式，從辨認果實的活動入手，激發學生的學習興趣， 創造探究氛圍，在學生主動地參與的過程中，層層遞進地引導，由簡單到復雜、由教師扶著走到逐步放開、由模仿到半獨立再到獨立的過程逐步建構對果實的認識。② 通過代表發言、小組討論、交流評價，調動認知、情感、意志等多方面的能力進行知識的主動建構，達到三維目標。

3.教學組織形式的確定

在確定教學策略和選擇教學方法后，由于解剖果實的實驗需要分工協作，采用小組合作學習的組織形式，按照組間同質、組內異質的分組方法將學生分成4人一組。

4.教學媒體的選擇與運用設想

在結合教學資源的情況下，選擇的演示媒體：多媒體課件、投影儀、黑板；學習材料：10種植物器官、解剖工具、記錄單、方形盤。選定了教學媒體后，就需要運用設想，利用演示媒體創設問題情境和利用學習材料進行實驗操作和探究性學習。

5.教學程序的設計

基于建構性教學策略，選定教學方法、教學組織形式和教學媒體與設想后，確定教學展開的時間序列。大致的過程是：課前準備創設問題情境小組討論提出方案實驗探究建構知識演繹應用轉變前概念課外延伸。根據“建構性教學策略”設計如下。

課前教師準備：通過課前提問和訪談診斷學生的前科學概念；將學生分為4人一組，并給每組準備10種典型的植物器官和相應的解剖工具；多媒體課件和投影儀等設備；每人一張記錄單。

創設問題情境：準備10種典型植物的器官，讓學生以小組合作的形式，辨認果實。

小組討論：以什么作為判斷果實的依據呢？學生會說出他們前概念中鑒定果實的依據，可能也有些學生運用證偽的思想，針對其他學生的回答進行辯駁。教師將學生的判斷依據展現在板書上，增強學生的成就感的同時，還與后面的課程相呼應，有助于概念的積極建構。教師及時提出自己的疑惑：“同學們提出這么多判斷果實的依據，到底哪個是科學的判斷依據呢？到底哪些是果實呢？通過什么方法知道果實的結構呢？”這樣逐步引導學生的思考。

提出方案：打開果實，觀察內部構造。

實驗探究：首先介紹切果實的工具、切法。在示范操作的同時，說明使用工具的安全性、規范性。接著讓學生親自動手解剖公認的三種果實，探究其構成，并將觀察結果畫在課前發的記錄單上。讓學生在親歷科學的過程中，主動建構起對果實結構的深層次理解。

建構知識：由以上的環節引出學生對果實共同特征的思考，使他們在更高層次上建構自己對果實結構的理解。

演繹應用：在學生剛剛建立的對于果實新的認知結構的基礎上，用簡單枚舉的不完全歸納對果實的結構的概念進行演繹，擴展學生的視野和加深對其他類果實結構的判斷。

轉變前概念：講到這里，教師可以回應板書上學生前概念中判斷果實的依據，再一一剔除不合理的依據，以對學生的前概念中的錯誤進行修正，鞏固正確的概念。

課外延伸：看課后小資料，回答種子和果皮的作用，在此訓練學生閱讀能力和歸納總結能力。強調了果實這種精密結構的重要意義，使學生繼續保持對科學的好奇、求知欲望。

6.學習評價設想

教學目標是學習評價的依據，因此，在教學設計中作出學習評價的設想，是有利于督促和反思教學設計的，是完善教學設計的一個過程。

三、建構性教學策略對小學科學課堂教學設計的實踐意義