应用认知冲突策略促进科学概念转变

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1、应用认知冲突策略促进科学概念转变所谓概念转变，是指学生原有概念的丰富和修正、由迷思概念向科学概念转变的过程。近年来，以促进学生概念转变为目标的科学教学探索，成为科学教育研究和实践中最重要的领域之一。在皮亚杰看来，个体的认知结构总是处在平衡与不平衡的转换与变化之中，这种转换与变化的契机与条件就是产生认知心理的不平衡，即产生认知冲突。可见，认知冲突的产生是认知发展、形成概念转变的重要条件。本文以教科版三年级《水和水蒸气》一课的教学为例，略谈运用认知冲突促进学生科学概念转变的教学策略。—、调查访谈，直面儿童迷思概念迷思概念是指学生在学习科学概念之前即具有的直觉知识或与正统科学知识不符的概念。学生的

2、迷思概念是其知识框架的一部分，是学习科学概念的基础。奥斯贝(Ausubel,D.P.)曾说：影响学习最重要的因素，是学习者已经存有的想法，确知了这个，然后依据这个来教学。可见，在教学中调查学生的迷思概念是非常关键的，能够使我们了解学生的“先入之见”。儿童科学概念的形成正是以学生的迷思概念为基础和生长点的。度和水状态变化之间的关系。前一课《水珠从哪里来》与本课共同组成探究水的液态与气态之间变化的研究活动。调查访谈发现，三年级学生根据生活经验，对于“水蒸气”“蒸发”等概念已经有了模糊的认识。比如衣服上的水干了，有些学生会用“水蒸发了”去解释。但是在他们的迷思概念中有着许多根深蒂固的错误认识，最典

3、型的是对于热水中冒出的“白汽”的认识，绝大多数学生认为白汽便是蒸发出来的水蒸气。学生认为白汽是气态，其实白汽是液态；学生认为白汽是蒸发现象，其实白汽是凝结现象。分析学生这个错误的前概念，可以发现背后隐含着这样的信息：正是由于对囁发'和“凝结”两个概念未能充分理解，导致对咱汽啲错误概念改变并不仅仅是改变概念本身，还要触及支持概念的知识体系，才能真正实现学生对科学概念的理解。因此,笔者在教学设计时，对教材进行了大胆处理：运用反例引发认知冲突，以激发学生的探究欲望；通过多元体验，以“蒸发”和“凝结”两个概念的理解为基础，突破对“白汽”这一难点的认识。而对教材中占相当篇幅的廿［1热能加快蒸发”的活动

4、，因为与本课需要建构的科学概念并无直接关系，就简化处理成为“课外想出几种让湿手帕干得更快的办法”。二、呈现反例，引发学生认知冲突学生如果不能认识到自己的已有知识与新知识之间的距离和偏差，就会自发地以自己的已知去理解和建构新知识，其结果就会产生错误概念。所以，仅仅激活学生的迷思概念是不够的，关键是要呈现一个反例——与原有理解相反的事实，并让学生认识到已有知识与新知识之间的矛盾和冲突，即发生认知冲突，从而激发学生的探究动力，使学习者有意识地进行自我调控学习。《水和水蒸气》一课伊始，教师巧妙设计了“观察水蒸气特点”的活动：师：请每一位小朋友沾一点水在手背上擦一擦，同时仔细观察小组中湿的黑板、湿手帕

5、上面的水蒸发变为水蒸气。看一看，我们能看到水蒸气吗？（生观察实验活动）师：小组讨论：看到水蒸气了吗？水蒸气有些什么特点?生1:看不到水蒸气。生2:水蒸气是无色无味的，看不见、摸不着。生3:像空气一样，水蒸气是气体。在这一教学实践中，学生亲自体验了由表及里的不断深入的“发现”过程，原有的认知结构得以扩充，对水蒸气的特点有了较为明确的认识。尤为重要的是，这一情境很自然地引发了儿童原有认知与新知识之间的强烈冲突：日常生活中经常看到的白汽，以前总以为它就是水蒸气。可是水蒸气是“看不见的”，所以白汽应该不是水蒸气。面对新问题与已有概念之间的差异，儿童渴望寻找新的理论去作岀解释、去消除冲突，这正是实现科

6、学概念转变的重要基础。学生的科学探究活动始终在这样浓厚的兴趣中进行。三、多元体验，优化概念表征建立对于儿童来说，学习抽象的科学概念是困难的。因此,教师应该为学生提供丰富的具体表象，提供概念形成的背景材料，提供充分的体验思辨的探究时空，突显科学概念的本质特征，使学生完成从感性认识到理性认识的升华。1•生活提炼，生成“现实图形”教师要顺应学生的认知规律和心理特点，使概念理解融入生活原型，在此过程中引导学生观察比较、抽象提炼，以促使他们对概念内涵的丰富认识和整体感悟。《水和水蒸气》一课中「蒸发”是要求学生掌握的第一个概念:师:（投影幻灯片）我们一起来看一组照片。老师家里的玻璃鱼缸装了半缸水，红色的

7、横线表示水的高度，能看明白吗？生：能。师:（投影显示鱼缸里的水逐渐减少）这些分别是第一天白天、第三天晩上、第七天白天、第十天晚上、第十五天白天拍的鱼缸的照片。水为什么越来越少了？再过一段时间，鱼缸的水可能会怎么样？生1:水蒸发了。生2:再过几天水会干了。师：你能举举生活中这样“水干了”的例子吗?生1:我晚上洗的红领巾，第二天早晨就干了。生2:妈妈洗的衣服晒出去，不久就会干。生3:我们吃完饭用湿抹布擦桌子，过一