2、前科学概念

是指那些虽然与科学概念不一致,但本身并不相背,只是发展的程度和完整性存在局限与不足。将“前科学概念”转变成“科学概念”不涉及认知结构转变的问题,只需要引导学生用科学思维对相关现象加以提升就可以解决。例如,5年级的学生一般认为惯性只存在于运动的物体中,教师只需要引导学生对静止惯性现象加以观察,就可以帮助他们形成惯性完整、科学的概念。

3、类科学概念

科学概念是思维的产物,是对事物本质特征的思维反映形式。科学概念形成的过程是一个包含抽象化、类化、检验和辨别的复杂过程,不少时候需要“科学思维”和 “科学检验”的有力支撑,同时对探求者已有智能具有相应的要求。以学生“自然思维”一般只能形成较为浅显的科学概念。例如一年级学生能够认识到物体、太阳和影子三者间的位置关系,但对太阳高度和影子大小、长度的关系依然会出现不少对应上的错误。

二、概念形成与学生思维的关系

可以用右图表示三种概念形成的过程及其与自然事物、现象的关系:

图型表示科学概念体系的网状结构,处于外围的科学概念与自然事物和现象纠结关系相当紧密,学生利用“描述、区分、辨识、想象”等认知手段便能触及。同时,这些科学概念也处于“自然思维”和“科学思维”相互重叠交错的位置。相对而言这类科学概念的水平层次比较低,容易被学生发现和把握。而处于第二层次的科学概念与自然事物和现象的纠结度要低一些,需要运用对比、概括等认知方法,因而小学生容易形成发展不完整的“前科学概念”。处于核心的科学概念与自然事物和现象表面性质的纠结度最低,更多地需要实验、抽象、推理、符号等高层次认知手段。小学生在不能以概念表述特征时,便会以对表面性状的描述来代替。即便学生做出了概括和总结,也往往是非科学的前概念。

三、学生科学概念形成的特征

科学概念是抽象和复杂的,因此在接受正式科学学习前学生具有的概念更多的是主观臆想的“前科学概念”,与科学概念相悖的“前概念”。研究表明,这些概念广泛地存在于各层次的学生中,同时在科学学习时影响着学习的进程,且不易引起教师的注意。除了众多研究揭示的广泛性、自发性、顽固性、隐蔽性外[3],我们还发现了一些新的特征。

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