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1、2001年第3期学科教育(JournalofSubjectEducation)No.32001·学科教育理论研究·中学科学教学心理学的研究进展12胡卫平王新(1.北京师范大学发展心理研究所,北京100875;2.伊犁师院物理系,新疆伊犁835000)[关键词]中学;科学教学;心理学;研究进展[摘要]本文对中学科学教学心理学的研究进展进行了概述,认为中学科学教学心理学的研究主要从四个方面进行:第一,概念教学研究;第二,专家与新手比较研究;第三,思维能力培养的实验研究;第四,科学教师研究。[文献标识码]A[文章编号]1002-5308(2001)03-0014-05[中图分类号]G447心理
2、学是科学教学的基础,国外对科学教学的研究大都从心理学的角度来探讨。自从1879年科学心理学诞生以来,对科学教学心理的研究有了长足的发展,本文对近年来国内外科学教学心理研究的进展作一概述。一、概念教学研究1.对概念转变的研究众所周知,学生在学习科学之前,头脑中已经存在了一些来自于生活经验的对科学现象的直觉认识,其中有些与科学的理解基本一致,但是有些理解与科学概念相违背,这就是错误概念(misconception)或相异概念(alternativeconcept)。这些概念的核心特点有:①是学生头脑中强烈具有的一种稳定的认知结构;②不同于专家的概念;③会对学生如何理解自然现象并作出科学的解释
3、产生重要影响;④必须被克服、避免或消除,以使学生接受科学的理解。错误概念往往不简单是由于理解偏差或遗忘而造成的错误,它常常与日常直觉经验相联系,植根于一个与科学理论不相容的概念体系。概念转变指个体原有的某种知识经验由于受到与此不一致的新的经验的影响而发生的重大改变。这里的“概念”比一般的概念范围广,它是指关于某一对象的观点、看法。概念的变化有两种可能,一种可称为“丰富”,即新知识的纳入补充了现有的知识,通过积累的方式使这些知识发生变化。另一种可称为“修订”,这是指新获得的信息与现有的信念、假定或有关理解之间存在着冲突,因而要对原有的理解作出调整。对于概念转变的研究始于本世纪70年代,80
4、年代研究成果开始涌现。1982年,Posner等[1]提出了著名的概念转变模型(conceptualchangemodel),他们认为,一个人原来的概念要发生顺应需要满足四个条件:①对现有概念的不满。只有感到自己的某个概念失去了作用,他才可能改变原概念。②新概念的可理解性(intelligibility)。学习者需懂得新概念的真正含义,而不仅仅是表面的理解,他需要把片断联系起来,建立整体一致的表征。③新概念的合理性(plausibility)。个体需要看到新概念是合理的,而这需要新概念与原有概念、信念相一致。这[收稿日期]2000-10-20—14—2001年第3期学科教育(Journa
5、lofSubjectEducation)No.32001种一致包括:与自己的认识论信念的一致;与自己的其他理论知识一致;与自己的经验一致;与自己的直觉一致等。④新概念的有效性(fruitfulness)。个体应看到新概念对自己的价值,它能解决其它途径所难以解决的问题,并且能够向个体展示出新的可能和方向。Posner等人(1982)还认为,个体对新概念的接受会受到其现有的其它概念的影响,他们把影响概念转变的个体的经验背景称为“概念生态圈”(conceptualecology),它包括:①反例;②类比与比喻;③认识论信念;④形而上学的信念与观点;⑤其它领域的知识;⑥与新概念相对应的概念。概念
6、转变模型自诞生以来,对科学教学产生了重要的影响。Hewso&Thorley(1989)对100篇研究文献进行了综述,发现这些研究有的是借助于概念转变模型的某些观点来分析、解释错误概念,另外的研究则把它作为设计建构性教学的思想基础,这些研究表明:概念转变模型有效地帮助学生由错误概念向科学概念转变。概念转变模型也遭到一些批评,概括起来有以下几种:①除要看到概念内容的改变外,还[2][3]要看到学生认识方法的改变。②概念转变除受认知影响外,还受动机、态度的影响。③[4]概念转变常常并不是随核心信念的改变而整个地改头换面,而是一个一个地进行的。④概[5]念的转变是一个渐进的过程。有时两种概念同时
7、存在和使用。针对上述批评,Strike&[6]Posner对概念转变模型作了一些修改。首先,把发生转变的概念本身也看成是概念生态圈的一个组成部分,以体现概念生态圈的动态性;其次,他们把学习动机、对某学科的性质和价值的认识等因素放到了概念生态中。在我国科学概念教学中,也非常重视概念的转变。例如,阎金铎、田世昆主编的《中学物理教学论》中指出:经验中形成的不正确、不科学的概念的干扰,是中学生学习物理概念中常见问题之一。学生日常生活中形成的
