发布时间:2024-01-25 15:46:17
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇教育科研概念范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
二、教育学中的概念问题
之所以要探究教育学中的概念问题是因为教育学中的概念与自然科学中的概念是有一定差别的。当我们面对“原子”和“教育”这两个概念的时候是处于两种不同的境地的。原子的存在是客观的,科学界至今为止对其有普遍、统一的认识,即使有不同的认识也是可以通过实验进行验证的,虽然人们对原子的正确认识需要一个过程,但是在某个认识阶段内人们对其有大体统一的定义。而教育是事实与价值的统一体,教育的问题是动态的、受诸多因素影响的,尤其是它能够由人的主观意识决定。也就是说,在某种程度上人的主观意识能决定“教育是什么”的问题,这就体现了教育问题的价值性。这也是对于教育的某个概念如“教学”会有许多种定义的原因。在陈桂生教授的《“教育学视野”辨析》一书中,他提出了教育学研究中人们将“概念”与“理念”混淆的现象。认为现存的许多对教育概念的定义是价值认识而不是实然认识,有将“理念”与“概念”混同、将教育概念“泛化”的现象。这里以“教学”的定义为例说明。陈教授认为,概念作为反映对象本质属性的思维形式,其内涵只能根据它所指称的对象的“实然状态”规定。尽管任何内涵都不是一成不变的,但只有当概念所指称的对象的实然状态普遍发生变化之后,概念的内涵才会发生相应的变化。
这就是即使多位学者对“教学”下了不同的定义,但是并不妨碍他们相互讨论“教学”问题,因为关于“教学”新价值观念还没有普遍流行。笔者认为,因为教育学的概念中的实然成分很少,所以人们很难在其中抽象出其描述“实然状态”的定义,就像是内隐知识,是用语言表达不出来但又是存在的。比如对于“教育是什么”的回答,只能确定有人的参与、是一种实践活动等很少部分“实然状态”,但是这并不足以定义教育,因为这种活动很大程度上是由主观意识决定的,用意识去定义本来就是思维的概念似乎又是无限的悖论。所以,教育学家们为了使自己的研究看起来科学化想到了下面的办法。哈佛大学哲学家、著名分析教育学者谢弗勒在他的《教育的语言》一书中认为有三种定义性陈述:(1)规定性定义,指创制的定义,即作者所下的定义。在同一著作中要求被界说的术语始终表示这种规定的含义;(2)描述性定义,指适当描述被界说的对象或使用该述语的方法;(3)纲领性定义,它或明或暗地说明“事物应当是什么”。
中图分类号:G526 文献标识码:A 文章编号:1005-5843(2013)05-0016-02
“一切为了孩子,为了孩子的一切”是教育的宗旨;以科学的态度寻求解决教育、教学中存在问题的方式、方法是教育科研的主旨;以学生为本,关注学生的发展是新课程改革基本理念的核心。在新课改理念下教育科研如何服务于教育教学,促进学校全面健康发展就成为我们应该解决的首要问题。
多年来的课题研究使得我们认识到:能够解决教育、教学中实际问题的课题才具有真正的研究价值。只有走校本科研之路,才能实现教育科研的主旨。
一、新课程改革对教育科研提出新的研究需求
1. 新课程改革对学校及教师提出更高的要求。为贯彻新课程理念,学校应转变传统的管理理念,注重学校的发展内涵,加强对教师的培训,关注学生的能力培养,促进学校教育、教学质量的提升。新的课程理念要求教师转变教育理念,实现教师角色与教学行为的转变,同时应不断提高自身的教育、教学能力,特别要提高引导能力,变传统的主导学生学习为引导学生学习,推动和辅助学生主动学习,成为学生学习生涯的引路人。
教师教学行为的转变为教育科研提出了新的研究视角。
2. 课程改革对学生的全面发展提出新标准。基础教育课程改革纲要提出:要培养学生具有初步的创新精神、实践能力、科学和人文素养以及环境意识;具有适应终身学习的基础知识、基本技能和方法;具有健壮的体魄和良好的心理素质,养成健康的审美情趣和生活方式,成为有理想、有道德、有文化、有纪律的一代新人。
为实现学生全面发展的新标准,就要改变学生的学习方式,变传统的被动式学习为主动探索,独立创新,学会学习,学会生活。把学习过程中的发现、探索、研讨等认识活动凸显出来,使学习过程更多地成为学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程,通过研究性学习、参与性学习、体验性学习和实践性学习等实现学习方式的多样化,实现由被动接受性学习向自主学习、合作学习、探究学习等学习方式的多样化转变。
学生学习方式的改变对教师的教育、教学提出新的研究空间。
3. 解决教与学之间的突出问题成为科研新视角。新课改对教师的教学行为与学生的学习方式提出了新的要求,我们教师应怎样转变教育、教学理念,解决习惯了的传统的教育、教学方式与实现新的培养目标过程中存在的矛盾,就成为日常教学中应解决的问题。如何把问题转化为研究课题并寻求解决方式,就为教育科研展现了一个新视角,那就是:如何把解决教学实践中的实际问题作为校本科研课题进行实验研究。
师生关系中,教师的角色转变与学生学习行为转变过程中存在的问题,是新课改理念下校本科研要研究的重点问题。
教师由“课堂的主宰者”转向“平等中的首席”;由知识的灌输者转向人格培育者;从单向传递者转向多向对话交往者;由执行者变为决策者、建构者;由实施者变为开发者;在课堂由知识技能的传授者转化为学生发展的促进者;由学生的管理者转化为学生发展的引导者。学生在课堂中不再是单纯地听、记忆,而是在教师的引导和组织下,学生积极参与到教学活动中,进行小组合作学习,探讨学习,充分发挥学生学习的主观能动作用。
要完成上述的转变,就要研究解决教学过程中存在的教与学之间突出的矛盾问题,实现教育科研的校本科研化、校本教研化,最终实现教育科研的主旨。
二、教育科研与校本科研的融合是提升校本教研的关键
1. 教育科研与校本科研的融合。教育科研与校本科研的融合,即为校本科研与校本教研的融合。
多年来,校本教研一直主导着学校的教学工作,教育科研课题不能很好地与教学结合,使科研与教研成为了平行线,不能调和,课题研究不能成为教学常态,只是按计划实施的教学活动,不能实现科研的主旨。
校本科研,是一线教师从学校发展的实际需要出发,就教育、教学所存在的问题中提炼出的突出问题,通过一定的研究程序取得研究成果,并直接用于学校的教育、教学,从而提高中小学教学质量以及教师专业化水平的研究活动。校本教研,是以一线教师作为研究的主体,以学校发展与特色建设等实际问题为选题范围,是“以校为本”通过一定研究程序进行的自主自决的行动研究,并将取得的研究成果直接用于学校教育、教学工作实践中的教研活动。由此可见,校本教研是校本科研的基础,校本科研是校本教研的提升。将校本科研落实到校本教研中将是实现教育科研的有效途径。
2. 校本科研与校本教研的融合。学校教育科研在研究过程中存在着研究教师少、不能常态化的问题。如果要实现常态化研究,需要参与研究的教师普遍化,同时实验教师要不断地策划、组织、实践,而校本科研可以解决这一问题。校本科研研究的是学校教育、教学过程中的具体问题,这些具体问题反映在课堂教学中,也反应在完成教育、教学的活动中,如果把校本科研与校本教研有机地融合在一起,使得每一位一线教师都参与其中,就会实现校本科研乃至教育科研的实效性,有利于问题的研究与探讨,将教育科研通过校本科研、校本教研落到实处,也有利于研究成果具有普遍的指导意义。
3. 立足校本科研,提升教师专业素质。课堂是学校教育的主阵地,学科教学研究是校本科研、教育科研的主战场。基层学校教育科研的研究方向是面向课堂,研究如何来建构智慧课堂,建构丰富学生知识、发展学生能力、完善学生人格的课堂。通过这样的课堂来培养学生内在的综合能力素质,培育学生灵性,完善学生个性,开启和丰富学生智慧。在提高教学质量的同时,提升教师的专业素质。
将教育科研与课堂教学紧密结合,只有从课堂教学入手。使教育科研根植于实践、指导实践、服务于实践,开创教学与科研合一的良好局面。一线教师课题研究的基础是课堂教学,离开了课堂教学,课题研究便成了无本之木。广大教师在教学中研究,在研究中教学,积极开展校本教育科研,从而不断提升自己的教育科研水平,有效地促进教师的专业成长,提高教育、教学质量。
三、校本科研的方法和途径
1. 选择适合研究的问题,确定研究题目。教师在自己所讲授的课程范围内,针对那些自己感兴趣的适合自己研究特长的并对此有创新设想、研究欲望、可驾驭、有操作性的问题作为要研究的问题,将之提升确定为研究课题。例如,在语文课的作文教学中,教师可根据所教学生的年龄特点,确定几种课型的作文课授课方法,将之确定为研究题目。
2. 围绕选择的问题,调查研究、确定调查对象。依据确定了的研究题目,查阅相关资料,了解同类问题的研究现状,找出存在的问题,分析原因,确定解决方法,做好相应的实验前测。如,《小学作文教学方法的探讨》这一课题。在查阅同类课题研究情况的基础上,对实验的班级学生进行一次作文水平测试,作为实验前测的成绩,有待实验结束后与实验后测成绩相对比,确定实验结果。
3. 大胆创新,寻求策划解决问题的方式、方法。在研究解决问题方式、方法的过程中,根据研究的问题而确定解决问题的方法一定是适合自己教学专长和学生年龄特点、学识基础、前所未有的,具有创新意识和有效性的新方法,制定相应的研究计划和实施方案。
一、最初的教学设计
《指南针为什么能指方向》是八年级下册第四章第一节的教学内容,教材预期的目标为:1. 知道磁体及其性质;2. 知道磁极间的相互作用;3. 了解什么是磁化;4. 通过实验观察,提高分析、归纳能力以及培养抽象与概括能力;5. 激发和培养爱国情操和科学素养、科学精神。在起初的教学中,笔者并没有重点关注学生的前概念,教学效果并不是非常理想,下面就是笔者最初的教学设计:
1. 导入
(1)观看“司南”视频,激发学生学习兴趣
(这里的教学设计主要是引入话题,对培养学生爱国精神,激发学生学习兴趣)
(2)设问指南针为什么能指方向?因为磁铁,引入课题
2. 新课教学
实验一:让学生将磁铁与铁块、木头、塑料、铝块和铜块接近,观察能被吸引的物质有哪些?将铁屑平铺在纸上,用条形磁铁平放在铁屑上,拿起来观察,有什么结果?让学生观察静止的小磁针两端的指向。
(通过实验活动让学生通过自己动手操作,观察现象后得到磁性和磁极的概念)
实验二:让学生将磁铁的一极靠近小磁针的一端,观察出现什么现象,然后将磁铁换一极靠近小磁针的同一端,又观察到什么现象?通过现象让学生思考能得到什么结论?
(通过实验活动让学生体验磁极之间的相互作用,使学生对该规律有一个直观的认识)
活动一:如果磁体被分割成两段(或n段后),每一小段磁体上是否都有N极和S极?
学生预测――设计实验――实验――得出结论
(通过本活动巩固磁性、磁极、磁体间相互作用的概念)
实验三:在铁屑盒的上方固定一根软铁棒,把一根条形磁铁靠近软铁棒上方,可以观察到什么现象,把条形磁铁拿开,又发现什么现象?
学生实验――发现问题――交流讨论――得出结论
(通过实验引导学生发现磁化现象)
活动二:磁化后的铁棒有几个磁极且S极、N极的分布是怎么样的?
学生预测――设计实验――实验――得出结论
(通过本活动巩固磁极间相互作用规律)
3. 小结
说说通过本节课你了解了有关磁的哪些概念及性质,生活中有哪些用处。
(巩固本课学习,为下节课学习奠定基础)
《指南针为什么能指方向》教学实录片段
为了仔细研究自己的教学,笔者就《指南针为什么能指方向》的教学设计开展了教学实践,并请备课组内教师进行了课堂录像,以下是教学的一个片段:
师:让磁铁分别去接近铁块、木头、塑料、铝块和铜块,能被吸引的物质是什么?
生:(学生动手活动)
师:哪些物质能被吸引?
生:铁块。
师:将铁屑平铺在白纸上,将条形磁铁平放在铁屑上,然后拿起来观察有什么发现?
生:(积极地进行操作)
生:两端吸引的铁屑多,中间几乎没有
师:这说明了磁铁有什么性质?
生:能吸引铁
生:两端吸引力大
师:物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性,具有磁性的物体叫磁体,磁体的两端磁性最强叫磁极。
师:将小磁针静止放在离磁体较远的地方,观察静止时的两极指向
生:迅速活动、热情很高
生:红的指北,白的指南
师:科学上把指北的一极命名为北极(N极)(通常涂成红色),把指南的一极命名为南极(S极)(通常涂成白色)
师:将磁铁的一极靠近小磁针的一端,观察出现什么现象,然后将磁铁换一极靠近小磁针的同一端,又观察到什么现象?通过现象让学生思考能得到什么结论?
生:参与热情很高,纷纷动手尝试
生:同种颜色相互排斥,不同种颜色相互吸引
师:同种颜色表示什么?不同种颜色?我们的结论是否可以修改一下?
生:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
师:如果磁体不小心摔成了两段,是否仍然有两个磁极,请大家展开想象,并设计实验证实。
生:(大多数学生都沉默了,完全没有刚才实验时候的热情,有些学生看着教师,等待教师给他们介绍方法)
(让学生动手时,显得很热闹,一旦真正让学生自己利用刚才所学知识解决一些问题,就不知从何下手,课堂上表面显得很热闹,实际效果并没有表象那么好。)
课后,笔者一直在思考:为什么从整个过程来看,学生参与的积极性都较高,动手实验都得到了教清晰的实验现象和结果,通过实验得到了磁性、磁极、磁体间相互作用的规律,学生对这些概念的了解还算可以,没有太大的出入,于是笔者就更加不知道为什么学生不能在课堂学习的基础上,利用已学概念进一步解决问题,于是笔者找了几个学生问了一下,有学生说老师你讲得很清楚,我们都能听懂,可是要我们自己利用这些知识时我们不知道怎么入手,这时笔者才恍然大悟,原来在整个教学过程当中貌似学生在不断地活动,但这些活动都是由笔者设计的,是笔者拉着学生在“跑”,而且在设计的时候笔者只是从自己的设想出发,没有考虑学生关于磁性的前概念在影响着他们学习新的科学知识,没有把握好节奏,看来,在没有了解学生前概念的前提下进行教学设计是不科学的。通过反思,笔者对教学设计进行了设计。
二、修改后的教学设计
1. 引课
(1)观看“司南”视频,激发学生学习兴趣。(这里的教学设计主要是引入话题,对培养学生爱国精神,激发学生学习兴趣)
(2)设问指南针为什么能指方向?因为磁铁,引入课题。
2. 新授
(1)“玩”中发现磁体的基本性质。①让学生带着思考玩条形磁铁等物体,看哪个小组得到的科学发现最多,并记录在学习记录单上。②学生观察的现象整理:学生投影呈现、交流、补充。能吸引锯条、铁块,不能吸引木块、铜块等。条形磁铁的两端吸引铁屑最多,中间较少。相同颜色的两端(同名磁极)相互排斥,不同颜色两端相互吸引。
……
(充分暴露学生的前概念)
③学生、教师整理,得出磁性、磁体、磁极等基本概念以及磁体的指向性和磁极间的相互作用等基本性质。
(引导学生发现将学生的前概念转化为科学概念,在学生原有基础上引导学生使学生形成自己的认识,有利于学生解决问题)
(2)探究磁化现象。①从学生发现的现象中引出磁化概念,设疑:怎样让没有磁性的铁片变得有磁性。②教师演示:铁块不与磁体接触会被磁化。③学生体验,交流经验。
(3)学以致用――探究磁体未知磁极的方法
①没有磁性的物体被磁化后也成为了一个磁体,那么我们如何判断它的南极和北极呢?②学生交流,提出自己的想法并进行实验设计;③学生实验:判定未知磁极,并从中找到规律。
(4)探究:磁体折成两断后,每一小段剩下一个磁极了吗?①学生提出自己的猜想并设计出实验方案;②师生共同努力创造条件开展实验;③交流经验,得出结论。
(5)生活应用:信用卡、磁带、磁浮列车等
3. 知识小结:磁性、磁体、磁极(南极和北极);磁极间同名相斥,异名相吸;磁化现象
三、修改后的课堂教学实录片段
师:今天我们就要来学习有关磁的内容,现在每小组桌上都有一个实验包,大家将里面的材料里面的材料拿出来。请大家带着思考玩条形磁铁等物体,看哪个小组的科学发现最多,并记录在学校任务单上。
生:(学生积极性很高地玩了起来,在玩的过程中不断地讨论、记录)(8分钟)。
师:大家都很认真,我想大家一定有不少的发现吧,现在就请大家来汇报一下吧,请汇报的小组边汇报边演示,其他小组注意认真听、看,如果有什么不同的发现,等这一小组的同学汇报完后,进行补充。
生:1. 磁铁能吸引铁。2. 磁铁能让小磁针转动。3. 磁铁两端吸引的铁屑多,中间几乎没有。
生:4. 磁铁不能吸引铝、木头、铜。5. 小磁针静止时红的一端指向北方。6. 磁铁与小磁针颜色相同两端靠近小磁针会逃开,不同颜色一端会靠近。
生:7. 用磁铁的中间去靠近小磁针,小磁针几乎不动。
(教师在学生汇报时将学生的结论呈现在黑板上,这些是学生学习的前概念)
师:下面我们将大家的发现分析一下看有什么发现?
师:磁铁能吸引铁,大家认同吗?
生:认同。
生:磁铁不能吸引铝、木头、铜与这个结论是一样的。
师:很好,大家发现了一个很重要的科学概念――磁性。物体能吸引铁、钴、镍的性质叫做磁性,我们把具有磁性的物体叫做磁体。
师:刚才×××同学发现1、4两条性质是一样的,那么大家看一看还有哪几条性质是相同的。
生:3和7。
生:2和6。
师:请认为3和7相同的同学来解释一下你的理由。
生:磁铁两端吸引的铁屑多,说明磁铁对铁屑的吸引力大,中间几乎没有说明吸引力很小,而用磁铁中间去靠近小磁针,小磁针几乎不动,也是因为磁铁中间的吸引力很小。
师:很好,因为磁铁的两端磁性最强,我们把它称为磁极。
师:一个磁体有几个磁极。
生:两个。
生:一个指南,一个指北(发现5)。
师:非常好,我们把指南的一极称为南极(S极)(通常涂成白色),指北的一极称为北极(N极)(通常涂成红色)。
师:请认为2和6相同的同学来解释一下你的理由。
生:小磁针转动,相同颜色逃开,不同颜色靠近都是受到力的作用,说明磁体间有力的作用。
师:很好,那么为什么有时靠近,有时逃开呢?
生:力的方向不一样。
生:逃开是排斥,靠近是吸引。
师:为什么有不同颜色呢?
生:同种颜色是同名磁极,不同颜色是异名磁极。
师:那么我们可以得到什么结论呢?
生:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
……
四、修改后教学分析
修改后,笔者改变了由教师制定实验方案,学生跟着教师的思维节奏的教学设计,而是让学生充分的自主活动。让学生从玩中学,学中思,思后会表达,通过学生的活动,充分将学生的前概念暴露出来,从学生暴露出来的前概念当中我们可以了解学生的学习情况,而且可以对自己进行及时的修正,对课堂知识的教学节奏进行有效的调整,对学生掌握已经比较好的地方可以少讲、甚至不讲,对学生前概念会产生负面影响的地方,分析仔细一点,引导学生概念的转化,形成科学的概念。通过暴露学生的前概念,将学生的前概念有机的结合到实际教学当中,使得课堂教学效率有效提高,学生掌握情况也比以前要好,由于科学概念是由自己的前概念转化而来的,学生的知识应用能力也提高了。
从教学课例中可以发现,学生在学习很多的科学知识前,头脑中已经对有些知识有了的相关经验与认识。通常,我们把诸如此类学生在接触科学知识前,对现实生活现象所形成的经验型概念称为前概念。但是,实际上学生的日常生活经验对事物的认识往往是粗浅的,有些甚至是错误的,由此而产生的概念的内涵受狭隘知识范围的限制,或者没有把对象的主要特征包括进去,或者没有同不重要的东西清楚地分开。这种前概念如果在他们探索世界的过程中没有被科学地加以引导,那么他们形成的那些观念,就有可能是非科学的,并且可能妨碍到学生以后的学习。因此,教师在教学中采取一定措施进行干预,使学生获得重要的和可迁移的科学概念,这样才能适应知识膨胀和复杂的环境。
五、科学前概念转变的教学策略
通过《指南针为什么能指方向》课例分析,我们认为,在进行科学教学时,一定要以学生的前概念为基础,运用合理的概念转变教学策略,帮助学生形成合理的科学概念。为此,我们需要:
1. 教学中,要充分“暴露”学生前概念
学生的前概念是教学的出发点,但由于前概念具有隐蔽性的特点,揭示学生的前概念成为教学前或教学准备时得重要任务,而且科学前概念对科学概念建立的具有很重要的影响,所以在教学过程中,要让学生建立正确的新概念之前必须做到充分“暴露”学生前概念。在具体实施过程中,我们可以在课前进行,可以了解学生一课的前概念,也可以一次了解一个单元相关内容的前概念;还可以在课堂教学中进行,但是如果在课堂教学中进行的话课前需要教师做好充分的准备。《指南针为什么能指方向》一课的最先的教学设计就是没有做到这一点,因为不能充分“暴露”学生前概念,即使我们课前设计的教学表面上看起来充分考虑了学生的主体地位,活动也非常丰富,但学生还不能完全接受。所以,我们在教学中只有“暴露”学生的前概念才能找到教学的始发点,做到有的放失。
2. 教学中,教师要善于制造“矛盾”
认知冲突会使学生对自己已有的概念产生怀疑,这种冲突其实就是造就学生认知上的不平衡,学生就必须采取充实或重建的策略来建立新的认知图式以达到新的平衡,也就是说认知冲突能激起学生的求知欲和探索心向,促使学生进行认知结构的同化和顺应。所以,引发认知冲突是激励学生概念转变学习的契机和条件,认知冲突的引发将为后继学习提供了前提,伴随着冲突的解决,从而实现由前概念向科学概念的转变。就《指南针为什么能指方向》教学中在判断接触过磁体的铁棒是否有磁性时,有学生拿着磁铁在判断,看到被吸引立即下结论说有磁性,教师马上拿出一条没有磁性的铁棒演示发现也能被吸引。又如在判断磁化后的铁棒的磁极时,由于磁性太弱用小磁针检验时两端都出现了吸引,这些问题的教师要及时提出自己的问题,使学生对自己的认知产生认知冲突,在冲突过程中,笔者先让学生独立思考,然后小组交流,最后全班讨论。在学生交流的过程中,笔者有意放大他们每一个人的想法,然后让他们发现自己的想法其实和别人是不同的,因此产生了探究欲望。事实证明,这样对于克服学生前概念,建立新知识体系是非常有意义的。
3. 教学中,教师要根据学生的前概念及时调整教学
教学过程是一个双向交流的活动,以往的教学中教师都是在课前进行了充分的准备,设计了自认为比较好的教学过程,但是往往忽视了学生的情况,特别是学生的前概念。就《指南针为什么能指方向》一课来说,原先的教学设计准备了各种活动,而且是一环套一环,学生在课堂上活动的很热闹,但是这都是在教师的设计中展开的,其实有些知识学生早就已经掌握了,再重复就明显是浪费时间了,而有些知识学生就通过一次实验很难理解。但是,在教学中,教师充分暴露学生前概念后就可以及时调整自己的教学,该省略的就要及时缩短教学时间,该详细研究的就要详细,总之教师要根据学生的前概念调整教学。教师在教学过程中,不管是改变学生的“前概念”还是建立“新概念”,在教学中要尽可能地利用各种实物,使教学的活动更生动。尤其是在了解前概念之后,我们要有针对性地选择材料,最好可以提供一些可供学生自行研究的材料。
概念是人脑对客观现实的反映,是一类事物所共有的本质特征。由于学生在进行正确概念学习时,已受日常生活和先前学习的影响,可能形成与科学理论相违背的概念,故将其称为误概念。
误概念具有特异性、隐蔽性、顽固性和广泛性。由于误概念具有特异性,所以科学学习中的误概念不同于人文学科。误概念具有隐蔽性,需采用有效的诊断工具进行挖掘。误概念十分顽固,成因多样,故增加了概念转变的难度。本文将从诊断工具、形成原因及转变概念三方面,探究学生在科学学习中产生误概念的学习特征。
一、科学学习中误概念的诊断
1.科学概念的测验问卷
随着对科学概念的深入研究,测试工具也随之进步。最早是开放性问题的问卷,数据分析繁杂,后出现了选择题工具。
考虑到“测验效应”的影响,研究发现正确概念测验中正确概念提升得最多,而用误概念测验,误概念提升得最多(“正确概念测试”都是正确的概念表述,判断正误即可,误概念测试类似)。一份测试卷正确概念和误概念比例需得当。
2.两段式选择题诊断工具
Treagust(1988)研发了“两段式选择题工具”,测定学生的相异概念。该工具由两段式组成:第一段为普通问题;第二段为问题的推理原因,旨在探查产生误概念的原因。Chandrasegaran(2007)等人为了解决学生“从多水平(宏观、亚微观、符号)描述科学现象”的困难,设计了一个“表征系统和化学反应诊断工具”。题目设计如下所示。
【表征系统和化学反应诊断工具中的测试题目之一】
当将锌粉加入蓝色硫酸铜溶液中时,蓝色渐渐褪去,溶液呈无色,同时产生了红色沉淀。
上述反应的化学方程式如下,Zn(s)+CuSO4ZnSO4(aq)+Cu(s),
离子反应方程式:Zn(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+Cu(s)。
(题目第一段)为什么溶液最后变成无色?
A.铜形成一种沉淀
B.锌更容易与硫酸铜反应
C.硫酸铜已经完全反应
D.锌已经溶解,像糖溶解于水中一样。
(题目第二段)你选择上述答案的原因是什么?
①锌离子溶于水。
②锌比铜更容易失去电子。
③蓝色可溶的Cu2+,完全形成不可溶的红色Cu单质。
④可溶的Cu2+形成一种蓝色溶液,然而Zn2+形成一种无色溶液。
分析该题目第二段,选择③的学生,从宏观现象分析亚微观水平;选择④的学生,从宏观表征进行分析。由此可见,两段式诊断工具能够剖析学生的思维方式。
3.开放式画图工具
Kern等人(2010)开发了“开放式的画图工具”。Nyachwaya(2011)等人利用该工具,检测学生配平化学方程式以及画出这些反应微观图的能力,题目如下所示。
【微观水平的化学方程式题目之一】
AgNO3和CaCl2反应,生成AgCl和Ca(NO3)2,化学方程式如下所示:
AgNO3(aq)+ CaCl2(aq) AgCl(s)+ Ca(NO3)2(aq)
a.为该化学方程式配平,填写空格。
b.在下面空白处,画出你心中所想的该化学方程式的微观图,好像看见该反应过程中的原子和分子。记住正确画出每个反应物和生成物的原子和分子个数。
某学生的微观图如下图所示,学生将C和O直接连在Ca上面,从中看出该学生不理解聚合离子的结构。
三种工具都有各自的特点和局限性。“概念测验问卷”容易统计且直观,却不能探查学生的心智模型。而“两段式选择题工具”和“画图工具”,能够就某一问题进行深入剖析,前者数据统计繁琐,后者画图分类整理需要技术。
二、科学误概念的成因
1.日常的生活经验
学生每日接触各种生活信息,常常将一些概念与生活相联系,而有些现象会导致学生错误理解概念。曾有学者对“辐射”概念进行了一次探索性研究。结果发现大部分学生对“辐射”的理解都只局限于核辐射,而且觉得辐射很危险。由于他们日常接触手机、家用电器等比较多,认为“辐射的来源都是工厂和人造的东西”,没想到一些自然物质也会释放辐射。还有的认为“光和辐射不一样”,其实光也是一种辐射类型。少部分认为“辐射类似于辐射粒子,穿上雨衣可以抵挡”。
日常的生活经验既能帮助学生理解抽象概念,同时又局限了概念的理解。教学时需开拓学生的眼界,避免概念的狭义化理解。
2.不恰当的教学方法
某学者研究学生对“水扩散”概念的理解时发现,大部分人都认为“水分子只有自由扩散一种方式,而没有专门通道”。究其原因,生物学上,一般利用“反渗透的原理”讲解“水进出细胞的扩散”,以至于产生误概念。由此可见,教师的教学方法和案例,若不严谨或使用不恰当,都会产生误概念。
3.概念的抽象性
科学是复杂的,很多概念都很抽象。如“物质溶于水的过程”,有的认为“糖溶于水后形成新的物质”;还有的认为“氯化钠在水溶液中是以分子形成存在的”。Basil M.Naah(2012)等人检测学生书写“离子化合物溶解于水中的电离方程式”,并对出现的误概念进行整理,发现四个误概念:(1)学生认为“离子盐在水中发生置换反应”。(2)学生认为“离子盐溶解呈中性原子或分子,可替代阳离子和阴离子”。(3)学生混淆下标和系数,不知道其作用。(4)学生认为“多原子离子分解呈更小的粒子”。
即使是学生非常熟悉的科学现象,由于概念的复杂性,仍会产生误概念。误概念形成的原因有多种,除了文中提到的,还有误概念本身的特性,如顽固性、持久性,这些因素都会影响学生的理解。有时并不是由一方面原因造成的,很可能是多方面因素的共同作用。
三、科学误概念的转变
1.认知冲突与学生立场的关系
研究者认为,以下四个因素会影响学生的概念转变:先前知识的性质;新的替代模式和理论的特征;转变观念时呈现信息的方法;学生对反常数据加工的深度。
Gyoungho Lee(2011)探究认知冲突与学生反应的关系时提出:学生对反常数据的新反应――表面概念转变,还发现焦虑对概念转变具有负面影响。“表面概念转变”是指学生虽然转变了原有知识,却不知其意。虽然很多学生不理解范例的答案,但是相信老师讲解正确,仅“表面上”进行了概念转变。
研究发现,认知冲突分数与学生反应具有一定的相关性,结果与耶克斯-多德森定律一致,如果学生经历过低过高的认知冲突,都会对学习产生负面影响,所以适当水平的认知冲突具有概念转变的潜能。
2.误概念的转化
对于误概念的转化方法,一般分为三类:测试卷、教学干预和多媒体技术。测试卷包括概念转化试卷等;教学干预包括合作学习、概念图、实验等;新媒体技术则是3D动态图、反应机理动画等。
有的概念转化方法并不明显,原因是忽略了误概念的类型。研究者将误概念按其复杂性分为三类:错误理念、缺陷心智模型和不正确的本体论类别。而目前对特定类型的误概念进行指导性干预的研究比较少。Soniya等人(2012)就对心智模型水平的“循环系统”概念进行了转化研究,采用“类比比较”和“自我解释”两种方法,比较两者成效。由于心智模型更加强调各命题之间的相互联系与特征,“类比比较”的方法更适合转化心智模型水平上的概念。
诊断工具由问卷向画图发展,关注学生对科学概念的微观理解。教学不能仅停留在表面的宏观教学,要深入到微观,帮助学生从本质上理解科学概念。考虑形成科学概念的原因,教师对概念的反应应比学生更加敏感,从形成原因入手,结合误概念类型,成功转化误概念。
参考文献:
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一提到书,都会想到书店里一排排整齐的印刷品,它是记录知识、传递信息的印刷品或出版物。而书籍装帧的形式,也是随着历史的推移,逐渐演变过来的,期间经历了结绳记事--刻画(甲骨文)--手抄--印刷等,在当代的信息化时代,我们还可以利用先进的数码影像技术记录。
然而现阶段人们感兴趣的所谓“概念书籍设计”,则是一门培养我们将书籍艺术形态转换成有效表现思想创造性设计启迪教育的课程。强调视觉艺术的概念书籍设计,目的是启发积极的创新性思想、思维意识的习惯。 我们可以从以下几个方面去认识概念书籍:
一、概念设计的含义
概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计活动,它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由具体到抽象的不断进化的过程。概念设计即是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法。概念设计是完整而全面的设计过程,它通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。
以某种“概念”作为设计的出发点,可谓是有紫红名副其实的概念设计,如同人们能够普遍接受的“概念车”、“时装表演”那样。概念性的设计是向人们展示设计人员新颖、独特的构思,更多地摆脱了传统意义上的思维模式,尽情甚至夸张地展示自己的独特魅力。
二、什么是概念书籍
概念书秉承了概念设计的含义,运用崭新的思维和表现形态体现书籍与众不同的内涵,令人耳目一新,是独具个性特征的新形态书籍,概念书籍的设计,不仅要体现现代社会发展的现状,更要体现生活观念和意识形态的变化,要有先进的设计理念,也要在创意中表现一定的哲理,对文化或设计的切身感受。形态可以不拘一格,可以运用游戏的方式演绎为视觉化形态或阅读方式,也可以在视觉语法中延展意义,运用图片表达而不是文字,将书籍真正变为“图书”。图像可以为卡通、漫画、时装、汽车、家居以及旅游等,在视觉的盛宴和享受中让读者忘却文字的必需。但这些插图却不同于传统的连环画,连环画是根据文本的内容对文字的注解和描述,而概念书籍的主角是“插图”,文字大多是去的配角。
因此,概念书籍的设计,不仅仅是书籍的封面设计,而是一个多侧面、多因素、多层次、动态的系统工程。卡夫卡曾说过:“艺术家试图给人以另一副眼光,以便通过这种办法改变现实。”所以现代概念书籍设计师要将思维打开,吸收传统的良性因素,大胆地学习和采纳现代设计理念,用新的视角、新的观念,新的设计方式来不断提升书籍设计的审美功能与文化品位。
三、教育学院的概念书籍课题研究
现代学院教育及课题研究讲述的概念演绎为要概念的书,将书的理念各异化,利用独特的视角,多样的形式和手法,不再以具体的知识传播为主要目的,而是让人们从书中得到与一般传统书籍现象相反的阅读体验,得到更多的是视觉信息,从而达到视觉的享受和翻阅的。当形式有了姿态,它就立刻鲜活起来,一本普普通通的书,会因之活泼生动,使人爱不释手。当形式有了姿态,它也就有了生命。它会和读者交融,也能发出情感的信息,同时也就使书籍产生了主动的态势,伸出了它灵敏的触角。书籍设计中同样蕴涵着艺术的各种概念。
概念书籍设计课程的进行建立在探索性、未来性、实验性基础上,教学目的是使学生了解与掌握书籍设计的概念性表现,针对书籍设计专业的同学,注重前瞻性与观念性的思考与创造,在书籍设计的概念之上,探索设计的创新性表现以及形态与神态的完美关系、 阅读行为与设计技巧的关系、书籍设计与艺术观念表达的关系。设计的思想和行为应当指向未来,概念书籍设计也不例外。针对学生尽力引导全方位释放自我能力,于是探索、思考和进步,于是有了意想不到的创意点和崭新的视觉表现。去用心体会什么是设计?什么是传达?什么是观念?什么是设计要指向未来?于是同学们试着把自己放进书籍的每一个角落,寻找自己的方式,去创造。让灵感释放,创想,成长。
概念书设计是书籍设计中的一种探索。从表现形式、材料工艺上进行前所未有的尝试,并且在人们对书籍艺术的审美和对书籍的阅读习惯以及接受程度上寻求未来书籍的设计方向。它的意义就在于扩大大众接受信息模式的范围,提供人们接受知识、信息的多元化方法,更好地表现作者的思想内涵,它是设计师传达信息的最新载体。