《小学生前科学概念的调查及正误对策的研究》结题报告.doc

《小学生前科学概念的调查及正误对策的研究》
结题报告
一、课题的提出
儿童生来具有强烈的好奇心和学习科学的巨大潜力,但儿童在自然状态的学习中会形成一些对科学概念的错误理解或模糊认识即前科学概念。对5-12岁的儿童进行探究式科学教育,不仅可以保护和激发儿童的好奇心,帮助儿童建立正确的科学概念,发展探究能力,而且有利于儿童情绪能力、语言能力等方面的培养,它既让儿童有一个愉快的学习经历,又为他们的终身学习和发展打下了重要的基础。
由于长期以来,由于我们的小学科学教育存在重知识、轻能力;重结果、轻过程;重间接经验传授、轻亲身体验获得的偏向,造成学生动手操作能力和综合解决问题的能力严重不足。据中国科协1992年、1994年、1996年三次全国公众科学素养调查结果显示:我十年来停滞不前,科学素养水平与发达国家差距很大,亟待提高。
在新一轮国家基础教育课程改革实践中我们发现“探究式科学教育”的基本理念和倡导的准则有利于克服这些方面的弊端,促进儿童自身全面发展,成长为具有良好科学素养的未来公民打下必要基础。但是在实施“探究式科学教育”过程中常常遇到“前科学概念”问题,而这一问题已成为有效开展“探究式科学教育”的瓶颈。因此,我们认为有必要对“小学生前科学概念”进行调查研究,以提高“探究式科学教育”的有效性。
二、课题的界定
(一)前科学概念:关于“前科学概念”界定,国内外教育界对此都有所研究。我们学习国内外相关文献,对北京师范大学生命科学学院李高峰、刘恩山所撰写的“‘前科学概念’的术语和定义的综述”一文中对“前科学概念”的界定表示认同。他们的观点是:
在理论上,前科学概念指的是学习者将科学概念的内涵增加、减少或替换,导致外延扩大、缩小或移位的概念。在教育研究和实践中,前科学概念指的是学习者拥有的与科学概念的涵义不相一致甚至相反的概念,是学习者形成某一科学概念之前所拥有的概念形态。按照前科学概念产生的时间,可将其分为原发性前科学概念(在进入正规的科学课堂之前所形成的前科学概念)和继发性前科学概念(是个体在教师的教授下开始学习科学之后所形成的前科学概念);按其状态来分,可分为空壳概念(学习者知道某一概念的名称,但并不知道其内涵)、不完整概念(学习者把一个概念的某些特性忽略掉了,或者对一概念所包括的下位概念涵盖不全)、异质性概念(学习者将一概念的内涵增加,将某些特性强加于其中,导致其本质特征发生变化)、条件缺失概念(学习者对某一事物及其属性的判断,忽略了其存在的前提条件)、绝对化概念(忽略了特例和反例的科学命题,称为绝对化概念)。
(二)错误概念:指和科学概念明显冲突的观念,因而是错误的,属前科学概念的下位。
(三)相异概念:指和科学概念既不明显冲突,又不明显一致的想法,但有其自己涵义(value),因此不一定是错误的,属前科学概念的下位。
三、理论依据
(一)社会建构理论
苏联教育心理学家维果茨基强调:由于儿童有效地学习要通过一定社会环境下的互动来实现,所以在课程设计中要强调学习者和学习任务之间的互动。在成人适当地帮助下,儿童常常可以完成他独自无法完成的任务,所以要经常根据儿童的水平提供灵活的“脚手架”来帮助儿童。“脚手架”并不仅仅是为了产生直接的效果,更是为了慢慢地培养儿童未来独立解决问题的能力。
(二)脑和认知科学
认知科学的进展告诉我们:专家们所以能较好的学习和解决问题是因为在他们的脑中建立了一些概念和模型。概念也是建构儿童认知的基石,幼儿园和小学的学生已经有能力建立一些认知结构,在科学教育中教师搭建一些“脚手架”,帮助学生建立一些概念和认知模型会提高学生科学探究的效率。但是,建立这些概念和认知结构需要从儿童原有的概念出发,通过探究式教学来进行。
(三)建构主义学习理论
建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助学习是获取知识的过程其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。
(四)概念转变理论
(Posener et al,1982)在1982年提出了概念转变模型(Conceptual Change M),这个理论是在皮亚杰的认知建构主义理论基础上,参照(Kuhn,1970)的科学史与科学哲学对知识的“范式更替”的观点提出来的。这一理论提出了概念转变的条件,即为了促使学生进行概念转变必须提供四个条件:(1)必须引发学习者对当前的概念产生不满。(2)必须使学习者意识到新概念的可理解性。(3)必须显