為促成科學(xué)概念的建構(gòu)而教

1、為促成科學(xué)概念的建構(gòu)而教浙江省玉環(huán)縣教育局教研室 鄭青岳我的教育感言看上去我們每天都和學(xué)生呆在一起，其實(shí)我們常常與他們相距遙遠(yuǎn)。學(xué)生的大腦簡直就是一個黑箱，要真切地看清里面究竟有些什么，實(shí)在不太容易。兒童對世界常常有自己的一些解釋，其中有許多解釋是錯誤的，但在他們看來卻是合理的。對教師來說，學(xué)生其實(shí)就是一部書一部很難讀懂但又非讀不可的書。一個校園故事兩個教學(xué)案例學(xué)習(xí)的本質(zhì)存在的問題我們的行動一、一個校園故事 雨后，凸凹不平的地面上出現(xiàn)一些水洼。課間，幾個小朋友圍著草叢中的兩條蚯蚓發(fā)生了興趣。 “他們?yōu)槭裁磸哪嗤林秀@出來了？” “是因為缺氧。下雨時，小魚也會從水中探出頭來呼吸?！?“或許是準(zhǔn)備搬

2、家。不是螞蟻下雨前要搬家的么？” “現(xiàn)在的雨都是酸雨，把土都給腐蝕了，蚯蚓在土里呆不下去了。” “土里有空氣，下雨后土里灌滿了水，沒有空氣，蚯蚓憋得慌。蚯蚓不喜歡太濕的土兒?！?“他們出來讓雨給他們洗個澡?！倍?、兩個教學(xué)案例案例1 溫度計的讀數(shù)為什么會降低？生：因為酒精蒸發(fā)時，吸收了室內(nèi) 空氣的熱量，使室溫降低了。 師：實(shí)驗中看到了什么現(xiàn)象？生：溫度計提出來后，讀數(shù)降低了。師：如何解釋這個現(xiàn)象？案例2 重力與高度的關(guān)系蒂姆：“等一等，如果我們把它舉起 來，會怎樣？” 這個球較高，重力就較強(qiáng)地往下拉它。它到達(dá)的高度越高，重力對它的作用也越大。就好比你站在那邊，某人扔下一個小石子，石子只是碰了你一

3、下而不會有傷害。但是，如果我從飛機(jī)上扔下一顆石子，那它就會加速得越來越快，一旦碰到某人的頭，就會砸死他。三、學(xué)習(xí)的本質(zhì)學(xué)生的大腦不是一張白紙，等著教師來在上面畫畫 。學(xué)習(xí)并不是對知識被動的接受，而是學(xué)習(xí)者對知識意義自主的建構(gòu)。 影響學(xué)習(xí)最重要的因素是學(xué)生已知的東西。 知識的建構(gòu)從某種意義上來說是“重構(gòu)”。案例3 氣體溫度變化產(chǎn)生的影響生：天平右邊將升高。師：為什么？生：空氣受熱后會變輕。氣球受熱后 不是會上升嗎？師：當(dāng)密閉箱內(nèi)的氣體溫度升高時，天平 的平衡是否會被破壞？ 學(xué)生的大腦里已經(jīng)貯存著許多信息，這些信息的要素或要素的組合構(gòu)成了某種“框框”（認(rèn)知結(jié)構(gòu)）。一個“框框”可能是關(guān)于個人對某個特

4、殊現(xiàn)象的知識（例如觸摸金屬體得到冷的感覺），或者是一個較為復(fù)雜的推理結(jié)構(gòu)（例如某些學(xué)生推理：“燈光越亮，影子越大”）。這些“框框”會影響人對新事物和新知識的認(rèn)知。同時，新知識的接受可能又會對原來的“框框”進(jìn)行調(diào)整。案例4 兒童對光的認(rèn)識 在一個充滿陽光的房間里，老師問幾個學(xué)生：“這間房子哪兒有光？”生1：“到處都有”或“在空間”。生2（12歲）：“在天花板上光在那里（指著電燈泡），但是它沒亮。生3（14歲）：在燈泡里，是燈泡照亮了房間。生4（11歲）：那里（指著地面）。師：你為什么那樣說呢？生4：因為太陽光照射下來，你可以看到地面比陰影要光亮。四、存在的問題1、懼怕差異 案例5 杯中的筷子杯中

5、的筷子：學(xué)生能看到什么？ 今天我去一所初中學(xué)校聽課，學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容是：光的折射。我坐在教室的最前頭（我常常這樣坐，因為這樣容易面對學(xué)生，仔細(xì)地觀察到他們的活動和臉部的表情）。 上課一開始，Y老師根據(jù)教材設(shè)計的方案和圖示（如圖），發(fā)給每個學(xué)生一只透明塑料杯和一支筷子，杯中裝著半杯水，讓學(xué)生將筷子斜插在杯中進(jìn)行觀察。然后問學(xué)生：筷子發(fā)生了什么變化？學(xué)生回答：變彎了。教師說：改用鉛筆、鋼筆，或直尺插入水中，看到是否也是這樣？學(xué)生按照教師的要求再進(jìn)行一番實(shí)驗觀察，然后回答：也是這樣。教師接著說：筷子在水中為什么會變彎？為了回答這個問題，我們共同來學(xué)習(xí)一個新的知識光的折射。 學(xué)生們已經(jīng)跟著教師進(jìn)入新的學(xué)

6、習(xí)了，我的注意力卻沒有跟上師生的步伐，一直在琢磨著上面的實(shí)驗活動，頭腦里涌出一連串的問題。 我在想：對一個初中學(xué)生來說，當(dāng)他看到筷子插入水中后會變彎的現(xiàn)象之后，有必要再用鉛筆、鋼筆或直尺去重復(fù)幾次實(shí)驗嗎？難道學(xué)生會認(rèn)為只有筷子才能在水中變彎嗎？難道我們的學(xué)生會那么笨嗎？其實(shí)，要簡單地重復(fù)實(shí)驗，方法還多著呢！比如，你可以將水裝得多一些，或倒掉一點(diǎn)；你也可以改用玻璃制的杯子，或方形的玻璃水槽。這樣的重復(fù)至少也比用鉛筆代替筷子，價值會略高一點(diǎn)。更重要的是，對這個小實(shí)驗，我們更值得去追求什么呢？ 我還在想：學(xué)生表達(dá)的“變彎”究竟指的是什么？不同學(xué)生所說的“變彎”，描繪的是同一個現(xiàn)象嗎？是指上下兩段成某

7、個角度，還是上下兩段向左右錯開（書上的圖就是錯開的），還是兩者兼有呢？不同學(xué)生所說的“變彎”的不同意思，教師都讀懂了嗎？我把學(xué)生放在一邊的杯子（杯中斜插著筷子）移到自己的面前，先是慢慢地轉(zhuǎn)動著它進(jìn)行觀察。然后，我又改變頭部的位置，從不同的高度和角度去觀察杯子。你知道我看到了什么？我看到：有時，筷子上下兩段是左右錯開的，并且上下兩段左右位置會發(fā)生顛倒；有時，筷子的上下兩段折成了某個角度；有時，這兩種現(xiàn)象會同時存在；有時，筷子看上去仍然是筆直的，根本就沒有發(fā)生什么變化 。 啊，小小的杯子和筷子，竟然可以看到那么多的現(xiàn)象！而它給我們的教育能夠帶來什么啟示呢？【評析】 這是發(fā)生在科學(xué)教育中一個十分平常

8、的故事，在教育中類似的故事實(shí)在太多太多，以至我們對它似乎難以產(chǎn)生什么感覺。但對這些平常故事的深刻反思，則會給我們的教育帶來良多的啟示。 首先，教師不應(yīng)當(dāng)是忠實(shí)于教材的奴隸。教材只是為教師的教學(xué)提供一種方案，而教學(xué)的方案并不是唯一的，教材提供的方案也不一定是最佳的。教材給教師的教學(xué)提供了巨大的再創(chuàng)造的空間和余地，教師作為課程的建設(shè)者，應(yīng)當(dāng)具有評價教材，獨(dú)立處理教材的能力，這也是教師專業(yè)化的一個基本要求。 在教育中，有多種活動方案可供選擇，教師應(yīng)當(dāng)對各個活動的價值進(jìn)行理智的判斷，要分析每個活動的意義所在，價值高低，有無必要，對學(xué)生是否合適。我們應(yīng)當(dāng)積極追求對學(xué)生的學(xué)習(xí)最有意義的目標(biāo)。 其實(shí)，用裝水

9、的杯子和筷子，如果放開給學(xué)生去進(jìn)行實(shí)驗觀察，他們還可能看到別的許多現(xiàn)象。比如，你將筷子豎起，并在杯里自左向右移，筷子的下段會從原來錯向左邊變?yōu)殄e向右邊，而在中間位置時，筷子是筆直的。如果你富有想象力，你可以將筷子取出杯子，豎直地放在杯子的后面，人眼隔著杯子看，筷子的下段會明顯變粗。 一個簡單的實(shí)驗，往往具有十分豐富的內(nèi)涵和強(qiáng)大的功能，它能夠培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致觀察、準(zhǔn)確描述現(xiàn)象和發(fā)散思維的能力。在活動過程中，學(xué)生可以有自己獨(dú)到的發(fā)現(xiàn)，并獲得莫大的喜悅。但我們在教學(xué)中，卻滿足于干癟的“變彎”兩字，甚至連“向哪個方向彎”都不去追問，使教育的效益大打折扣，這不能不說是對教育資源的一種浪費(fèi)。 當(dāng)然，課堂教學(xué)由

10、于時空的限制，有的實(shí)驗難以在課內(nèi)讓學(xué)生充分展開，這時，課內(nèi)外的結(jié)合是一個較好的選擇。在科學(xué)教育中，學(xué)生課外的學(xué)習(xí)活動基本上是閱讀教材、檢索資料，以及完成書面作業(yè)。其實(shí)，家庭小實(shí)驗也是一個重要的學(xué)習(xí)形式。它可以改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，也會提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 既然插在杯中的筷子會出現(xiàn)那么多的現(xiàn)象，那么，面對教師的問題，學(xué)生們?yōu)槭裁磶缀醣娍谝辉~地回答“變彎”呢？我們有理由相信，在回答筷子“變彎”的學(xué)生中，有的就根本沒看到筷子“變彎”。為什么他們不相信自己的眼睛而去從眾呢？其中的原因也許有許多，但有一個重要的原因是學(xué)生有這樣的想法：人家都說看到“變彎”，自己要是說沒看到，自己豈不比別人笨嗎？許多教師在教

11、學(xué)時也十分滿足于學(xué)生發(fā)出的這種“同一個聲音”，其實(shí)，這是十分有害的，因為它與我們的教育所追求的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度的目標(biāo)相悖！四、存在的問題1、懼怕差異 2、無視學(xué)生錯誤的估計案例6 視覺的模型物體光源眼視覺的模型眼物體光源物體光源眼物體光源四周的光（日光）眼眼光源物體虛像的觀察四、存在的問題1、恐懼差異2、無視學(xué)生錯誤的估計直接的傳遞F案例7 凸透鏡的焦點(diǎn)和焦矩四、存在的問題1、恐懼差異 2、無視學(xué)生錯誤的估計直接的傳遞簡單的覆蓋五、我們的行動深入了解空氣空氣空氣水水水甲乙丙例8 光的折射的教學(xué)案例9 兒童對放大鏡的前知識問題：放大鏡為什么能把一些東西點(diǎn)燃？解釋1：放大鏡能使東西放大，所以它也

12、能使光變大；解釋2：放大鏡后面的光并沒有比前面的光多些，但更集中，所以更強(qiáng)烈。玉環(huán)縣實(shí)驗學(xué)校 楊瑩 13歲 輪子勻速轉(zhuǎn)動時，物體水平向右運(yùn)動，物體受到幾個力？（請在下列幾項中打“”）（A）重力（B）支持力（C）向右的摩擦力（D）向左的摩擦力案例10 關(guān)于力和運(yùn)動的關(guān)系單極型撞擊型科學(xué)的電流大遞減型電流小亮暗平分型一樣亮電流大電流小案例11 電路中的電流模型案例12 較復(fù)雜電路的電流模型職 如圖電路，R1和R2是電阻，它們都可以增大或減小。（1）如果R1減小，電燈的亮度將（A）增加 （B）減小 （C）不變（2）如果R2增大，電燈的亮度將（A）增加 （B）減小 （C）不變R1R2五、我們的行動深入

13、了解制定對策師：手電筒的光照在鏡子上和白紙上，有什么不 同？情景：在一支手電筒前放一面鏡子和一張白紙。生：當(dāng)光落在鏡子上時，它將彈離玻璃。當(dāng)光 落在紙上時，它將留在紙上。案例13 光的反射案例14 關(guān)于力的作用效果改變排球的形狀；使標(biāo)槍由靜止到運(yùn)動；使足球從運(yùn)動到靜止；改變物體的位置；使物體速度變大；使物體速度變??；改變標(biāo)槍運(yùn)動的方向。改變物體的形狀；改變物體的運(yùn)動狀態(tài)；改變物體的位置。案例15 摩擦力與壓力的關(guān)系學(xué)生能夠得出什么結(jié)論？學(xué)生：摩擦力隨重力的增大而增大?？茖W(xué)的：摩擦力隨壓力的增大而增大。案例16 大氣的壓強(qiáng) 實(shí)驗表明：大氣存在著大氣壓，是大氣壓將紙片托住。案例17 吸飲料的解釋師

14、：瓶里的飲料是怎樣進(jìn)入嘴里的？生：瓶里的飲料是靠吸力進(jìn)入嘴里的？謝謝！6TzlitUwwXI$M2+I)3*Mm$x5TGGXnao(1HQy#(Ut#gAT5v*GyI5!7T*L-&E(76)SBla7gEa1i!)BImJIoYbovAFO&m!PXk8sbvlU&Vu#c8(VGlZgpfQ!HZFRldrWvf730%Rv)ijyagTXvKA5ryth+QAolvU7c$e4uhx2*6x0MtdBXiYJM2QWpr*6#c+2iI3C0uQ$Z!wqLsHoLGe-!+gF)pN*3zVsnJqEk*2yferPbVlXwd8jO3*tu*!gCCkXexMKvbSds7xdm

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