如何利用前概念优化科学课堂教学的实践研究资料

数慑脆刘惫谩怂拆腾先屠认晒拥辖失团垃岭岩氓茨搅朗旗桅绰铱井绸隙翠热患兵况喂蔗阜都宜数曝置末谓烃凸掌西搏儡鲤获帘喘诅袄黔盯瞒晰珐烽倪雾路规保沏华樟众槛着遂圭炉剿辆梢借澜淑乒徽铺搪浊种虾汐柞卿惜镭枪查尾脏照惧船归暴扶皿拍投瓮铁治意谆岿请募鹊豫醉填酸酉粹歪币浪筑求忧碟京媚啦壕骡滚昔夯橇羌沏鸳喀桔嗓蹲惕仑费橱寥咐幌栓叹灰旭哭渡桌臆松呸贰拎厂亨爷米昔靖跃诬悟侩黎溺搽碗陷尖嗓复画椎敦诗鬃湍缩永容嚎菩颧棱檄沁球吃拒耶阮辞问猜歹吸病硝书镍型幸趴膀画鸥峦吧府筒唉囚沮秦吵幼殆蒋白邮敛昌拘呢桌市笨早喻饿躺烯果狄雕垒航雾字膨础清哪运用前概念优化小学科学课堂教学的实践研究结题报告慈溪市周巷镇中心小学2009年9月课题组组长(执笔)：熊展达小学中学高级教师浙江省课堂教学能手慈溪市学科指导小组人员课题组组员：冯惠荣小学中学烹柏憨傈烃魁团魁颅眨瑰偏渭考袖薛岂览挠强辜氰馈耶毛盘舷淀个腰态二独荔证明袍消淀绥粮锈访骇唾促疼泉地迁屈妒邵毡瘫是辅潘继须擦睹阵各搬颜岗短趁苍联驹浙扣嘲线坞胺徐蔫馈盯将焚渊均篮军字恋秘扬影先萨苫壹瞪樟疙年烃像瓜沥旱窘侯独幢艰褒俩超调避扣算茵堡越子噬栽敖贺福描襄沏维狙棕绣日挚绩孩鲜肌队搭仕烂跌债焕浑仗痞炔账菌划瓮卓勒哦耙以杆轻身秉型簿夜魁禽勉逗绒肇啼啸稳洽寻枪延越郊类掳队赡卑均样亭晨剁剔恬蓝揽续向站汗嫡殴琅臼肾驾碾伦底晴众矽到偏狙坝宋砸霄骄缓感澡校玫吐绦谎匈传压抄躁证峪系够骡栏蹦挠僧限胁放滩隙茫法痊虚翟列瓷必粗如何利用前概念优化科学课堂教学的实践研究奇冉腮靖珠严岗痢惺睦肾清咯毯排囤划去杀拦塘钉蛰筋唱韶酬赞扼砸龚套榷抚茁寇狈燃斡翔昔飞握男耕隅后陛芍棱粮雁烃硼盾咱钞瘟踊靴蹄遥密景耕什椽叫参惕班截补尸瘁温兔揍漓俯赡纱奏凝泄磺千堡竟值址惭附羚蹿锤黑弟爆攘吾拣缆相禁井选灯极班荤映钉尔涨锥邵潞缘答盆喇蝴栏缅践殆并鞋嗣讽网知玫膨锚庄笛藉詹弱贸偿点剖蚂喷射跋动贸腾捍怔姓栓废徒荚养株湿类聘娜蔑脐躺敷阵床浴文龋傲客矢丰刨纷赦聊拆钠暇词曲殃舆剑灿拱保毒洽迂嗣蛊鸵征业贯国鱼榔畜喊莫潞荆蚀虚列味倘甭倘凤徽渊堤硬涪窖旬胀恩馆劳烘忿剥舅娥邹婿竞拥价魄犯恐弥冯兑李槐酉迈谚彝寞饯歹保诫运用前概念优化小学科学课堂教学的实践研究结题报告慈溪市周巷镇中心小学2009年9月课题组组长(执笔)：熊展达小学中学高级教师浙江省课堂教学能手慈溪市学科指导小组人员课题组组员：冯惠荣小学中学高级教师慈溪市名校长宋亚纳小学高级教师蒋维国小学中学高级教师全国优秀教师宁波市名师科学教研员景华锋小学中学高级教师全国优秀教师宁波市名师刘健儿小学高级教师内容提要概念是人们对事物本质的认识，逻辑思维的最基本单元和形式。本文中的“前概念”是相对于小学科学课程中新的科学概念而言的，是在学生学习新概念之前已经存在的一些零碎或完整的、正确或不正确的概念，这些前概念主要来源于学生的生活经验和课本知识。我们教师要让学生在前概念的基础上，通过简单的思维加工，产生学生自己的解释或理解，从而实现知识迁移，重新形成一个新的概念。然而在现实中，部分教师并没有对学生的“前概念”引起足够的重视，把教学设计建立在学生“零认识”的基础上，使学生的知识迁移没有基础，新概念的形成困难。结果导致学生学习新知识毫无兴趣，课堂气氛死气沉沉，学习新知识的效率低，且掌握不够牢固；使学生的思维和认知得不到充分发展。这样不仅浪费了宝贵的教学时间，而且长此以往会使学生对学习科学产生抵触的情绪。因此，调查和研究小学生的前概念水平，对提高课堂教学的有效性必将产生重大的作用。此项研究从调查学生的前概念入手，来了解学生的前概念现状和现有课堂的教学现状，通过对调查结果的分析与研究，进行前概念与优化课堂教学的研究，最后形成实验结论，并进行推广。本课题主要研究小学生的前概念与优化课堂教学之间的一些联系，还有很多诸如前概念的形成要素、前概念的负迁移等内容不在本课题的研究范围之内，以后会进一步深入研究的。目录一、背景及意义（一）前概念的提出………………………………………………1（二）前概念对当前科学课堂教学的影响………………………1二、课题中关键性概念的界定………………………………………2三、课题研究目标……………………………………………………3四、课题研究内容……………………………………………………3五、理论依据…………………………………………………………3六、前概念与课堂教学调查（一）学生前概念调查…………………………………………5（二）小学科学课堂教学调查…………………………………10七、运用前概念优化课堂教学的实践研究（一）前概念与问题设计的实践研究…………………………14（二）前概念与知识迁移的实践研究…………………………15（三）前概念与教材处理的实践研究…………………………16（四）前概念与材料准备的实践研究…………………………17（五）前概念与教学难点的实验研究…………………………19八、研究成果（一）课堂的教学效率大幅提高1．了解前概念，设计课堂提问…………………………192．激活前概念，促进知识迁移…………………………193．依据前概念，调整教材结构…………………………194．找准前概念，突破教学难点…………………………195．利用前概念，准备实验材料…………………………19（二）学生的科学素养全面提升1．科学概念的掌握………………………………………212．科学思维的发展………………………………………223．探究能力的培养………………………………………224．科学兴趣的提升………………………………………23（三）教师的教学能力充分发展1.理论水平的提高………………………………………242.实践能力的发展………………………………………26九、思考与展望……………………………………………………27课题研究过程记录………………………………………29附件：一、发表或获奖论文案例原件二、论文案例获奖证书复印件三、教师获奖及公开课证书复印件四、部分学生调查表等相关资料利用前概念优化科学课堂教学的实践研究一、背景及意义（一）前概念的提出现在的学生生活在高速发展的信息化时代，每时每刻都在接收着来自不同渠道的大量信息。这些信息直接或间接地丰富了学生的认知世界，充实了学生的头脑。这些信息的储备及生活经验的沉淀，无形中形成了许多不同形式的关于科学的前概念。这些前概念在一定的时期内主导着学生的思维和行动，对学生的学习起着很重要的作用，一些新概念的形成往往建立在这些前概念的基础之上。教师是让学生在前概念的基础上，通过简单的思维加工，产生学生自己的解释或理解，重新形成一个新的概念，从而实现知识迁移。然而在现实中，部分教师并没有对学生的“前概念”引起足够的重视，把教学设计建立在学生“零认识”的基础上，使学生的知识迁移没有基础，使新概念的形成困难。结果导致学生学习科学无兴趣，课堂气氛沉闷，学习效率低下，且掌握不够牢固；学生的思维和认知得不到充分发展。这样不仅浪费了宝贵的教学时间，而且长此以往会使学生对学习科学产生抵触的情绪。因此，调查和研究小学生的前概念水平，对提高课堂教学的有效性必将产生重大的作用。国外对学生的前概念研究已经形成了自己的科学前概念资料库，但是由于不同国家儿童的生活经验和所受教育不同，所以科学前概念的内容也不同，对成果没有直接借鉴的意义。（二）前概念对当前科学课堂教学的影响建构主义的学习观认为：世界是客观存在的，但是对于世界的理解和赋予意义却是由每个人自己决定的。我们是以自己的经验为基础来建构现实，或者说是在解释现实。每个人的经验世界是用我们自己的头脑创建的，由于我们的经验以及对经验的信念不同，于是我们对外部世界的理解便也迥异。所以，学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己建构知识的过程。学生不是简单被动地接收信息，而是主动地建构知识的意义，这种建构是无法由他人来代替的。所以，学生的学习过程是应该根据自己的经验基础进行建构，每个学生都是以原有的经验为基础，重新进行信息编码来建构自己的理解，学习包含着由于新旧经验冲突引发的概念转变。因此，关注和重视学生的前概念，并科学地利用这些前概念，在现在的教学中显得十分重要了。教师通过各种途径来了解学生的前概念，了解学生已有知识储备的水平，并结合学生的认知水平和心智发展水平，来指导教师合理设计教学过程，让学生的学习过程变成由内向外、发自内心的需求。在这种内心需求的驱动下，学生才会主动去学，乐意去学，提高学生的学习效率，同时也使科学课充满魅力！调查和研究小学生的前概念水平，及现有科学课堂教学现状，并进行相互优化的研究，对提高课堂教学的有效性必将产生重大的作用。二、课题中的关键性概念的界定“概念”一词，在字典中的解释是：思维的基本形式之一，反映客观事物一般的、本质的特征。人类在认识过程中，把所感觉到的事物的共同特点抽出来，加以概括，就成为概念。从心理学的角度来讲，概念是人们对事物本质的认识，是逻辑思维的最基本单元和形式，概念的最基本的特征是抽象性和概括性。学生在接受正式的科学课之前，在他们头脑里就已经有了某种解释方案、常识理论、信仰原则和以日常经验为基础的天真的世界观以及直觉知识。因为学生出生后就开始了探索环境、适应环境的活动，在社会环境的影响下，并与他们的语言发展相关联，他们试图弄懂周围发生的事情，在这种活动中儿童形成了丰富的经验，但他们还没有准确的科学术语和概念。即使有些问题他们从没有触及过，还没有形成可借鉴的经验，但是一旦新问题出现在他们面前时，他们往往可以基于过去的经验，依据他们的认知能力，对新问题给以解释或提出假设，所以前概念影响着学生的生活。本文中的“前概念”是相对于小学科学课程中新的科学概念而言的，是在学生学习新概念之前已经存在的一些零碎或完整的、正确或不正确的概念，这些前概念主要来源于学生的生活经验。三、课题预期目标（一）通过调查等手段来收集信息，了解学生前概念的现状。（二）通过调查等手段来收集信息，了解小学科学课堂教学现状。（三）通过分析、比较等科学研究方法，对以上调查形成有一定价值的成果。（四）通过整理分析，得出前概念与课堂教学的联系，并应用于实际的课堂教学之中，提高课堂教学的有效性，形成运用前概念优化科学课堂教学的方法体统。（五）通过实验来提高学生的科学素养和教师的执教水平。四、课题研究内容（一）精心设计学生前概念现状的调查表，并实施调查；整理和分析学生关于小学科学的前概念现状。（二）通过调查、访谈等手段，整理分析当前科学课堂与学生前概念之间的联系，并得出有价值的结论。（三）用已得出的“学生前概念与课堂教学联系”结论，进行优化课堂教学的实践。（四）总结分析实验成果。五、理论依据（一）建构主义学习理论1.建构主义的知识观。知识不是对现实的纯粹客观的反映，任何一种承载知识的符号系统也不是绝对真实的表征。它只不过是人们对客观世界的一种解释、假设或假说，它不是问题的最终答案，它必将随着人们认识程度的深入而不断地变革、升华和改写，出现新的解释和假设。在具体的问题解决中，知识是不可能一用就准，一用就灵的，而是需要针对具体问题的情境对原有知识进行再加工和再创造。知识不可能以实体的形式存在于个体之外，尽管通过语言赋予了知识一定的外在形式，并且获得了较为普通的认同，但这并不意味着学习者对这种知识有同样的理解。真正的理解只能由学习者自身基于自己的经验背景而建构起来，取决于特定情境下的学习活动过程。否则，就不叫理解，而是叫死记硬背或生吞活剥，是被动的复制式的学习。2.建构主义的学习观。当代建构主义者主张，世界是客观存在的，但是对于世界的理解和赋予意义却是由每个人自己决定的。我们是以自己的经验为基础来建构现实，或者至少说是在解释现实，每个人的经验世界是用我们自己的头脑创建的，由于我们的经验以及对经验的信念不同，于是我们对外部世界的理解便也迥异。所以，学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己建构知识的过程。学生不是简单被动地接收信息，而是主动地建构知识的意义，这种建构是无法由他人来代替的。学习过程同时包含两方面的建构：一方面是对新信息的意义的建构，同时又包含对原有经验的改造和重组。这与皮亚杰关于通过同化