概念改变的教学策略研究

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1、概念改变的教学策略研究摘要：概念教学一直是科学教学的重要组成部分，其重点之一是改变学生原有的错误概念，即概念改变。概念改变的心理过程是建构心理模型的过程，其中涉及三个关键步骤，即认识到异常情况、创建新模型、使用新模型，教师能系统地使用其中的教学策略，将有助于学生错误概念的改变。关键词：概念改变；心理模型；错误概念概念教学一直是科学教学的重要组成部分，其目的就是让学生正确理解科学概念。然而学生在学习概念前已经对一些概念有了朴素的理解，这种理解往往与概念的科学含义不一致，于是概念教学的重点就变成了改变学生原有的朴素理解，即概念改变。在中小学的教学实践

2、中教师发现学生存在某些错误概念却难以改变。究其原因，其中一个就是错误概念不仅仅涉及学生对概念命题本身的理解，更可能涉及学生对整个物理系统，乃至本体类别水平的理解（如图1）。图1概念改变的难易程度在认知心理学中通常使用心理模型表征学生对世界物理系统的理解，只有从根本上改变支撑错误概念的心理模型，才能真正达到概念改变的目的。笔者从心理模型的建构过程入手，提出了概念改变的三个关键步骤，在此基础上系统地梳理了概念改变的教学策略。而就本体类别水平上概念改变的探讨，将另拟一文。一、概念改变的心理过程：心理模型的建构学生在某些概念的理解上会自然而然地流露出一些

3、不正确的观念，例如，地球是平的，重物先于轻物落下。人们通常称之为错误概念，或中性地称之为异构概念、前概念、朴素概念。我国学者在探查学生的前科学概念上做过一些研究。[1]然而几乎没有学者系统地探讨如何改变学生的错误概念，而这个问题恰恰是中小学教学实践亟待解决的问题。在实践中教师发现有些错误概念难以改变，其中一个主要原因就是学生的错误概念往往涉及对整个物理系统的理解。学生对一个概念的理解能够体现出对整个物理系统的理解情况，在已形成的知识体系中学生错误地理解物理系统，那么就不可能正确地理解物理系统的核心概念，所以要改变学生的错误概念，并获得长期效果，就

4、必然要改变学生对整个物理系统的理解。这与概念改变研究中的一致观相吻合，持一致观的人认为学生给出的不正确答案有一致的理解模式。不同的研究者使用不同的方法捕捉这种一致的“模式”。早期，研究者利用学生的朴素解释与中世纪科学家的理论相似性，从而得出一致观，于是学生的朴素解释被认为是“似理论”的。例如，学生关于运动的朴素观点相似于14世纪的动力理论，两者都认为：（1）一个物体需要内力，并且该内力使物体保持运动；（2）移动物体的动力渐渐消失，以至于物体渐渐变慢，停止。近期，研究者通过辨识产生错误概念的心理模型种类，捕捉学生朴素解释的一致模式。Vosniado

5、u和Breent发现，传统的物理课堂教学很少能消除学生的错误概念。[4]那么采取怎样的策略和方法能让学生认识到异常情况呢？Chinn和Breon所说：“认知冲突看起来是概念改变过程的起点。”[7]三、教学策略之二：促进建构活动，提供具体类比一旦学生产生了认知冲突，认识到他们的心理模型是有瑕疵的，下一步就应该进行各种建构活动，创建新模型。在这一过程的教学中教师应促进学生进行各种建构活动，提供具体的类比，帮助他们建立正确的新模型。学生的建构活动有推论（其中包括自我解释）、提问、回答问题、解释、总结等等，这些建构活动将有助于概念改变。Chi[3]让学生

6、学习陈述性知识──人类的双循环系统时，14名八年级的学生没有受过任何集中训练，仅在读完每一句文字后，进行自我解释，而另外十名学生读同一文本两次。开始时多数学生带有单循环的心理模型，而在学习文本后促进自我解释组有更多的学生获得了双循环模型，同在促进自我解释组中高自我解释的学生比低自我解释的学生能够更深入地理解文本。可见促进建构活动将有助于学生心理模型的建构。按照Posner等人的观点，新模型必须是可理解的（新模型必须明白、清晰、具有内在的一致性，学生能容易地理解它）、合理的（新模型是一种可能的替代模型，学生所使用的数据知识应与新模型相符）、有效的（

7、即新模型必须比旧模型在有用性上更可取，学生并能在新的情境中使用该模型）。[8]那么怎样才能更好地理解新物理系统呢？Gentner提出学生要把新系统与熟悉的系统联系起来，由此理解新系统是如何运作的。[9]其实，很长时间以来科学教学的策略之一就是将要学的新现象比拟成另一熟悉的现象，这是由于科学教学常涉及理解一些无法直接观察到的事物，因此参照某些可观察到的事物或曾有体验的事情能够更好地促进理解。例如，有时人们把电流比拟为水流系统，在这个系统中电线像水管，电子像水，电池像水泵，而电阻像水管中窄的部分，有时人们把电流比做通过走廊的人流。在科学教育中类比的使

8、用相当流行，美国《化学教育杂志》中曾辟有“应用与类比”定期专栏。类比已明确地用于帮助学生克服一些错误概念，尤其是在一些常见的错误概念中，