基于儿童前概念的科学论证(杭州小学科学教研员徐春建老师)

《 中 国 学 生 发 展 核 心 素 养 》
目前科学教学的现状——
1、难：时区、傅科摆、浮力、生物进 化、小电动机……
2、多：一节课有2-3个活动……
3、杂：多种教学模式、各种名师模 板……
为了学生发展的科学教学——
刘默耕的“过河”论
此岸：前概念
彼岸：科学概念
（探查和暴露）→（观察、实验和论证）→（应用和联系）
暴露前概念的具体方法有设问、谈话、画图、问卷、实验 操作、模拟演示等。
怎样暴露学生的前概念？
怎样暴露学生的前概念？
课例：三年级上册《蚂蚁》 学生在课前画的蚂蚁，杭州市11年某区展示课
怎样暴露学生的前概念？
钱军红执教《物体在水中的沉浮》获全国优质课一等奖（201510昆明）
怎样暴露学生的前概念？
“前概念”的定义：
前科学概念一般是指学生在学前由长期的日常经验形成的对事物、现 象的看法和观念。
按照认知心理学的观点，这种前概念的存在是必然的。因为个体从出 生就开始了探索环境、顺应环境的活动，在活动中构建出了特定的认知模 式（图式）。前科学概念就是这种图式的反映。但它们中许多只是一种对 事物和现象的非本质认识，因此，表现在科学学习中的学生的前概念多是 肤浅的、与科学概念相悖的，对学生形成科学概念构成了障碍。
——《教育心理学： 一种认知观》扉页
为什么要将第二个活动作为教学重点？
“图式” “同化” “顺应”
心理学家皮亚杰的认知发展 理论认为:图式认知是人类认识 事物的基础。当个体面临新刺激 时总是试图把它纳入头脑中原有 的图式之中，以其达到“同化”； 如若不能达成同化，那么个体必 须修正原有图式或重建图式，即 为这一过程皮亚杰称谓“顺应”。 因为同化毕竟比顺应要省力很多， 所以在科学概念教学中，顺应原 有图式比同化原有图式费力很多。
我们的设计——删去第三个活动，加深对第一个 活动的认识（确立沉浮的标准），将第二个活动作为 教学重点（30分钟以上），充分暴露学生关于沉浮的 前概念。
为什么要将第三个活动删去？
关于密度，学生的说法有： 学生1：“密度是指一个东西可以被压缩……” 学生2：“密度与这个东西里面的空气多少有 很大的关系……”
基于学习立场的教学
为了学生发展的科学教学——
1、探查和暴露学生的前概念。
《 物 体 在 水 中的 沉 浮 》
滨江区闻涛小学钱军红获全国优质课一等奖（201510昆明）
本课的教学思路：
普遍的设计——以第三个活动为教学重点（20分 钟以上），指向“材料”，即密度的认识。第一个和 第二个活动就要简化。
《 水 珠 从 哪 里 来 》
本人在课前的调查（201610）
为了学生发展的科学教学—— 1、探查和暴露学生的前概念。
《 水 珠 从 哪 里 来 》
本人在课前的调查（201610）
为了学生发展的科学教学——
1、探查和暴露学生的前概念。
观点
人数
姓名
杯口冒气
凌高军怡、平锦奕、孙欧然、徐凡云、吴皓天、 陈恒烨、施睿哲、方绮玥、刘麦杰、李葭晖、杜 雨桐、沈子歆、任海滔、张瑞希、顾锦文、余悦、 35 应宇轩、王思语、徐亦聪、周梓涵、杨沛涵、包 雅思、周舟、谭瑞琪、赵妍、董俊豪、顾子轩、 裘佳悦、吴哲儒、陈可昕、钱俊佶、李正轩、陈 若欣、朱绍嘉
5、稳定性。对于学生感性认识比较丰富的那些前概念，它们在学生的 大脑中已经形成了一种固定的模式，而且这种模式不是孤立存在的，往往 存在于一定的认知框架或体系中，因而具有一定的稳定性。也称为“顽固 性”。
怎样暴露学生的前概念？
教学要提供合理方法把学生的前概念充分地暴露出来。教 师应该创设一个宽松的学习环境，设置一定的教学情境引出问 题，鼓励并激发学生对新问题进行猜想和解释，在必要的时候 鼓励学生之间进行质疑和辩论。
2、不连贯性。学生经常会对同一类现象提出不同甚至是自相矛盾的解 释。也称为“不守恒性”。
3、个体差异性。对于同一现象，不同的学生会给出不同的解释。因为 每个学生都有自己的前概念系统（图式），都会以自己的图式来解释所观 察到的现象。
4、隐蔽性。小学生受限于口头语言（外部语言）与思维语言（内部语 言）的不对等，往往无法准确、有效的表达自己的前概念。
学生3：“大小和轻重两个因素加起来考虑， 就是密度……”
思考：学生说出了“密度”这个词语，是理解 或知道密度了吗？会说某个科学名词是否代表理解 了相关的科学概念？“沉和浮”的单元目标能否以 “密度”为核心？
为什么要将第二个活动作为教学重点？
奥苏伯尔
“假如让我把全部教育 心理学仅仅归结为一条原理 的话，那么，我将一言以蔽 之曰：影响学习的唯一最重 要的因素，就是学习者已经 知道了什么。要探明这一点， 并应据此进行教学。”
杭州市基础教育研究室 徐春建 安徽六安 2017.03.02
衷心地向各位小科同行致敬！
杭州市共有小学科学教师2717名（2015年12月）， 对应学校525所。
为谁而教？
党的教育事业？ 社会责任？
……
考试成绩？ 校长表扬？
谋生手段？
教学技能？
家长认可？
为谁而教？——为了学生的发展而教！
研究范例：
杭州市小科“有效单元”专题研训（学林街小学20150520-21）
《时间的测量》单元的班级记录大表（学林街4年级）
徐春建执教《水珠从哪里来》20161024
“原始版权”——
《 水 珠 从 哪 里 来 》
温州王小梅老师在全国第五届教科版小学科学优质课中展示201605（甘肃兰州）
为了学生发展的科学教学—— 1、探查和暴露学生的前概念。
————《学生头脑中的前科学概念研究》 罗星凯 周中权
前概念在学生的科学学习中扮演着非常重要的角色。新概念的形成建 立在它的前概念基础之上。当科学概念和前概念比较一致时，学生就容易 理解；反之，他们就会觉得很难。
“前概念”的特点：
1、直观性。学生往往凭借感官对现象进行一些直观的解释，这些解释 往往停留在感性认识的水平上，缺乏严格的推理和实验验证。
钱军红执教《物体在水中的沉浮》获全国优质课一等奖（201510昆明）
“单元整体教学”的意义：
“单元整体教学”能将多个探究活动有结构地组 合在一起，让多个探究活动共同指向某个教学主题， 从而保证对该主题进行长期而深入的探究。
“单元整体教学”的实施，改变了以往的“一英 里宽，一英寸深”的浅层探究，实现了“一英寸宽， 一英里深”的深层探究，这对于促进学生的科学思维 发展、提升学生的科学素养具有重大意义。