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实验在促进学生前概念转化中的有效运用
发布时间:2017-09-27 14:01:27 发布者:皇冠体育 点击浏览:2259次

王浩

摘要:每个人每天都生活在不同的环境中。他们对外在事物的理解形成了自己的前概念。当然,这个前概念可能是正确的,也可能是错误的,片面的,含糊的。在学生学习某一科学知识点之前,情况也是如此。当前的概念与科学概念不一致时,往往存在矛盾和分歧。实验介入了学生的前概念,并介绍了前概念与新知识之间的关系。差异有助于学生从错误的前概念转变为正确的科学概念,符合科学教学的需要和初中生的认知心理特征。

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关键词:实验前概念转换

前概念是人们在正式接受某个概念之前使用他们自己对日常生活的感知和感受,并且他们在长期实践中积累了某种事物的知识。前科学概念是学生在开始系统地学习科学之前广泛接触世界,与世界互动,并试图根据个人经验理解他们生活的世界,形成非主导的解释。

因为前一个概念是难以处理的,学生在评判时往往更容易受到前一个概念的影响。因此,在教学过程中,学生不应该被迫从外部实施科学概念。相反,他们应该使用学生的前概念作为教学的起点,使用生活中的一些材料或实验设备,并用强大的实验事实摇摆。它还转变了学生错误的前概念,为科学概念的建构奠定了坚实的基础,促进了学生前概念向科学概念的转化。

1.回归生活实验并解决知识误解

我们出生的每个人都对我们周围的一切充满了好奇心:用眼睛看,用手触摸,用牙齿咬......随着年龄的增长,有些人仍然对周围的事情感到好奇。并继续这种好奇心,并试图找到答案,但另一部分离科学越来越远,也许是因为它们太无聊,科学研究中太无聊,离他们的日常生活和经历太远了。因此,在我们的科学研究中,如果书籍更接近生活,他们对学习的兴趣和对探索的热情将更加可持续。这种生活学习,我称之为生命实验,它可以更好地解决生活经历造成的误解。

[案例1]问题:以下是植物的器官,也是我们吃的部分,根是()

A.藕B.Potato C.甘薯D.荸荠

在学生的回答中,ABD的选择被认为是水下或地下的根。这实际上是对学生生活经历的误解,也就是认识到这一科学概念的错误。所以我们可以要求学生在课前检查信息:根和茎的区别。并观察这类蔬菜中的四种:莲藕,土豆,红薯,苜蓿。在这个过程中,学生的积极性得到充分调动,相关知识可以整理出来。

[知识延伸]根与茎之间的区别:首先,所有茎,有结,无论是地上茎,地下茎,匍匐茎还是球茎......都可以在它们上面找到。在萝卜的根部,会有一个像马铃薯块茎的洞。前者是萝卜肉质根的痕迹,侧根分离,而后者是长鳞片叶的结。其次,所有的茎都是长叶,但它们的根部永远不会长。土豆是变质的茎。第三个特征是茎可以开花。即使茎的变态,也有开花的特征,如莲花从茎生长,即从蝎子的侧芽,总结:答案是C.

[案例2]问题:电风扇感觉凉爽的原因是什么?

学生们回答的一些答案是风吹来让汗水蒸发并吸收热量;但有些学生认为这是冷风。这个看似纠结的问题实际上是由学生的错误前概念引起的。然后解决方案只是一个动手实验,使用一个容易生活的温度计。

学生实验:首先用温度计测量教室的温度,然后打开教室的电风扇,测量教室的温度,多次测量,并比较数据。然后得出结论,感觉凉爽的风是因为室内空气流速增加,汗液蒸发加速,蒸发具有冷却效果。

以上两个案例都是教师引导学生在曝光前充分表达概念,然后创造良好的教学情境,拿出东西或设备做实验,然后分析,让学生直接回归生活,将学习实验,突破科学前一概念带来的误解也激发了他们学习的热情,提高了他们的科学素养。小的科学实验,丰富的人生经历,例如,你也可以用两个钩子做生活中的小实验,如“Madeberg Hemisphere Experiment”和“Bottle Eggs”,并在体验之前转换错误的概念,这样学生就可以学习利用,加深相关科学概念的影响,放弃错误或有缺陷的科学前概念带来的不利影响,从而形成持久正确的知识观。

其次,利用实验的美感和影响,寻找新老知识冲突的机会

要突破学生科学学习的前概念,有必要仔细设计实验,让学生观察他们过去从未见过的实验。美妙的实验性冲击和学生的日常经历造成了矛盾,导致了学生的新旧知识。它们之间的冲突导致了思想的转变和认知结构的重组。

[案例1]燃烧的条件之一是需要燃烧改进剂。助燃剂必须是氧气吗?

大多数学生认为助燃剂是氧气,因为书中的例子都是金属和氧气反应。对前一概念的误解主要是由于知识不完整造成的。因此,教师可以利用美丽的实验震撼让学生找到新老知识冲突的机会。

[实验] 1.白磷在空气中燃烧;

2,将一小块白磷放入热水中,并通过氧气观察是否有烧伤;

金属铜在氯气中燃烧。

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虽然这些实验被空气污染,但它们需要在通风橱中进行。但是,当学生们看到金属铜和氯气反应的现象时,从他们的惊讶眼中,这一类的效果已经达到了预期的目的,而前者的概念自然而然地发生了变化。

[案例2]例如,“金属钠和硫酸铜可以进行置换反应吗?”对于这个问题,学生将根据金属活性序列表进行分析,并得出结论,他们可以进行置换反应。这是每个初学者都会犯的错误。

[实验]将绿色的大绿豆钠置于硫酸铜溶液中。

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当学生们看到金属钠在液体表面吱吱作响,同时在反应过程中旋转,同时还产生一种美丽的蓝色絮状沉淀物时,他们非常兴奋并惊愕失措。此时,教师不仅可以满足实验对学生的轰动效果,还应及时引导学生,让学生知道金属钠与硫酸铜的反应是否先发生反应用水然后与硫酸铜反应。同时,有一个必要的延伸:钾,钙和钠都是活跃的。当它们与可溶性盐反应时,它们首先与水反应。在实验的轰动效应的基础上,学生们迅速突破了前科学概念带来的误解。

第三,使用创新实验来改造“前概念”

学生的错误或有缺陷的科学前概念往往根深蒂固。它们通过有效的教学方式促进学生自我识别错误的前概念,并通过设计接近教科书但层次深入的创新实验,引导学生观察和分析现象。诱导学生发现自己的前概念是突破前科学概念的有效方法。

(1)示范实验

示范实验是课堂教学方法之一。它用于协调教学,应根据不同的教学内容确定。教师选择的示范实验应具有代表性和生动性,更有利于解决问题。

[案例]牛奶被嘴“吸”还是被大气压“压”?

[演示实验] 1,拔罐实验; 2,用茶壶倒水(问题:你能想到一种防止水倒出的方法吗?抓住锅盖上的小孔。)

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2.注射器被推向左侧,可以很容易地被吸出。

结论:牛奶被吸入并被大气压迫。

引入生活经验,回归生活案例,提出学生对这一前科学概念的疑虑,最后用示范实验进一步解释正确的科学原理,有效地解决了学生前概念的模糊性,激发了学生的学习成果。学习科学。驱动力。并建模和协助思考,培养学生解决抽象问题的能力,以及更好地理解正确的科学概念

(2)小组实验

示范实验仅由教师进行示范实验。虽然操作快捷方便,但学生参与度低。因此,通过小组实验,学生不仅留下深刻印象,而且可以培养学生的创造力,体验小组合作的快乐。解决生命中形成的前科学概念带来的误解,将根深蒂固的认识转化为正确的认知。

[案例]从漳州13岁的考试问题开始思考:肖昌进一步在图C中进行了实验。在相同形状的两个塑料罐A和B中分别加入10 N水,将B锅放入A锅中,B锅漂浮。此时,B盆的浮力为:F浮点数=GB盆地+ 10N> 10N。继续向B盆添加30牛水,B盆仍漂浮。这个实验的目的很小。

17教育网:www.17jiaoyu.com

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实验研究:液体能否产生比自身重力更大的浮力?

学生实验:取两个透明的塑料杯,在一个杯子里放少量的水,在另一个杯子里加入更多的水,然后将更多的水放入装有少量水的杯子中。

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结论:液体可以产生比自身重力更大的浮力。

如果原则上分析问题,大多数学生仍然有一点了解。但通过简单的设备小组动手实验,学生们突然变得清晰而难忘。因此,有时在物理学中存在许多难题,无需多说话,只需动手实践,使用深入的协作实验来指导学生构建正确的概念系统。

(3)课后探究实验

教师应将学生的前概念作为教学的出发点和产生点,并为学生提供有效的教学策略和方法。以学生的前概念作为教学的起点和产生点,根据不同的教学内容,进行有效的指导或实验探究,揭示,纠正和取代学生的前概念,引导学生转变将前一概念转化为后科学概念。

[案例]在解释“置换反应”时,进行金属铜和硝酸银反应的实验。学生们猜测实验现象应该基于他们学到的东西:红铜表面覆盖着一层银白色物质。经过示范实验,学生们发现它不是一层银白色物质,而是一层黑色物质,显然与推测性实验现象不符,因此学生们自主设计了一个新的探索方案:

(1)提出你自己的猜测:反应物中是否有杂质;是否根据我们的猜测没有进行反应;试管是否干净;产品是否有新的物质形成...

(2)重做实验。有些学生建议他们多次试验,观察和记录结果。

(3)设计实验计划,通过活动测试自己的猜测,并纠正自己的配方。

(4)纠正实验,提出进一步的推测和建议。

通过各种探索和实践,在线搜索信息等,学生的最终结论是,当颗粒达到一定数量级(小)时,银粉或任何金属粉末都是黑色的。所以我们看到的是银粉,这是一种黑色物质。想象一下,学生只能得到这些正确的结论?毫无疑问,在探究的基础上,学生可以根据自己的兴趣和矛盾,通过大脑和大脑来体验科学探究过程的曲折。他们可以动态地理解和生成科学知识,真正让学生体验它。我意识到了科学之美。

四,反思

在使用实验来改变学生的前概念的过程中,我认为我们需要注意以下几个方面。

(1)事先发掘概念,不满足于简单的生活经历

学生的前概念在于他们的知识体系,教师必须找到方法来探索学生心中的原始前概念,特别是由一些生活经历引起的前错误概念。生活科学教学是学习科学的重要思想,而生命科学教学是一纸空文。例如,当玉米粒是种子或水果时,整个玉米芯是什么,许多学生不知道,我们应该与学生一起进行物理分析,给学生留下持久的印象。例如,“图像的大小是否与平面镜的距离有关?”,我们应该通过实验和课后探索来解决人眼观察到的“近似大小”物体的视觉特征; “串联40W和100W灯泡在220伏的照明电路中,比40W灯泡亮100W?”这些都是科学知识和生活经验。此时,教师必须给学生足够的空间接受,这样学生就可以从他们不理解和接受的知识或错误理解中提取正确的知识。

(2)不能满足实验给学生带来的轰动效应

一些实验的实验现象是惊人的:如“喷泉”实验;一些实验现象会给学生留下深刻的印象:如“光散射”,“拔罐实验”等;但大多数实验现象相对平淡,如“影响动态势能大小的因素”。无论实验给学生带来的是朴实无华的感觉,还是美丽的视觉效果,教师都不能满足于实验的影响,而是在实验的基础上突破学生的误解,在此基础上,我们将深入挖掘并及时为学生设计一些小组实验,为学生提供更多的经验和沟通,突破困难和思考障碍。

(3)不能仅限于个别学生的生活经历而忽视所有学生

学生的个性差异很大,他们的生活经历不同,他们的知识也不同。例如,“能够生活在水中和陆地上的动物是两栖动物吗?”有些学生非常了解,但我们不能偏袒,并认为学生知道,其实很多学生都不知道,比如海龟和蛇等。另一个例子是“惯性是一种力量? “这个问题对学生来说是一个很大的难题。一些学生不能忽视教师。惯性是一种财产,而不是一种力量;惯性只与物体的质量有关。

由于学生生活和学习的多样性,在科学学习过程中所代表的学生的前概念大多是肤浅的,与科学概念相悖,这构成了学生科学概念形成的障碍。我们都应该接受学生现有的知识,并在此基础上,通过实验,帮助学生尽可能地改变片面或错误前的概念,建立正确的科学概念体系,培养学生的实验能力。并分析问题。促进学生正确的知识观形成。

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[参考文献]

[1]罗伯君。教育心理学原理[M]。杭州:浙江大学出版社,2004。

[2]孔云峰。理解学生的前概念,提高科学教学的有效性[J] 科学教育,2011(2)

[3]姚卫国。如何有效转变学生的科学前科概念[J]。实验教学与仪器,2010(11)

(本文获得市教育学院2016年度论文评价二等奖)