小学《科学》教学中迷思概念的成因与转变策略

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摘要：在小学《科学》教学中，我们发现学生对某些概念的认识和理解容易存在偏差、混淆或错误，从而形成迷思概念。迷思概念对小学生科学知识的掌握和小学《科学》教学具有负面影响。本文在国内外相关研究的基础上广泛吸取了有关概念形成与转变理论的研究成果，通过问卷调查和访谈的方式分析了小学生迷思概念的成因并探讨了迷思概念转变的教学策略。

关键词：迷思概念；小学科学教学；概念转变

中图分类号：G623 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2012）19-0086-03“迷思概念”来自科学教育中建构主义理论取向，是指某一特定科学概念组织中，对某事物或某现象所持有的一些有别于目前科学所公认的想法。在小学《科学》教学中，学生对某些科学知识存在理解偏差或混淆，极容易形成迷思概念。笔者对小学《科学》（3~6年级）教学中产生的迷思概念进行了诊测，从而分析小学迷思概念的成因和转变策略。

一、 小学《科学》（3~6年级）中迷思概念的诊测

诊测包括问卷和访谈。诊测问卷由选择题和填空题组成，包含教科版3~6年级《科学》教材（教学）中34个易出现“迷思”的概念以及相关的日常科学概念，并选取了135名小学6年级学生实施问卷调查及访谈。所选取的诊测概念如下表1：

选取这些知识点的主要依据是《小学科学课程标准（3~6年级）》、教材及教师用书、期末测试题中易错的知识点及科学教师的建议。问卷测试后统计了被试各自的选择题、填空题、总分的得分及得分率。选择题平均得分率为47.7%，填空题为30.0%，问卷题目平均得分率 40.7%。可见总体上来看小学生对《科学》教学中科学概念的理解和掌握情况不容乐观。针对问卷测试结果中典型的的迷思概念，笔者随机抽取若干被试作了访谈。通过问卷诊测和访谈总结了小学科学中迷思概念的特点和成因，并对转变迷思概念的教学策略做了初步探讨。

二、小学《科学》教学中迷思概念的成因

小学《科学》教学中迷思概念的成因可概括为三点：学生前认知的影响；日常生活经验和各类大众媒体的影响；科学教材和教师教学的影响。

1.学生前认知的影响。建构主义理论认为，学生总是以已有的知识经验为基础来构建对新知识的理解。在正式学习某些概念前, 儿童已经通过对日常生活的观察和体验形成了个人的“前概念”。前概念有时能帮助他们理解新概念，而有时则会产生负面作用, 妨碍新概念的建立。前认知中相关知识的缺失也能很大程度地影响学生对新概念的理解。例如本研究的问卷关于光的传播路径的题，有 86.7%的被试认为光在水中是沿曲线传播的。访谈中笔者发现他们受到生活中“折射现象”的干扰，但他们前认知中没有“折射”这一概念，由于前认知的局限导致了迷思概念。

2.日常生活经验和大众媒体的影响。在日常生活中，学生通过直接观察和感知已经从大量的生活见闻和自然现象中获得了不少科学的知识，这些会直接影响到学生对新事物和新概念的理解。问卷中有个题目：“胖子和瘦子拔河不相上下，哪个说法正确？”这个题目仅有50.4%的学生认为胖子瘦子力气一样大。访谈中笔者了解到部分被试都认为胖子用力大，因为生活中一般胖子力气都比较大。这就是日常生活中的直觉经验对科学概念理解的影响。大众传媒也是误导小学生形成迷思概念的一个“罪魁”。我们生活在媒体时代，电视、互联网、报刊杂志等成为迷思概念产生和传播的重要渠道。例如，在一些环保宣传类节目中都能看到，每当讲到“白色污染”时就会呈现出一片白茫茫的垃圾，这样很可能让小学生把“白色污染”的概念误解为所有白色的垃圾。可见，大众媒体传播过程中画面呈现形式、陈述方式的不恰当会导致小学生迷思概念的形成。

3.《科学》教材和教师教学的影响。科学教师的教学方法和《科学》教科书的知识呈现形式也是学生迷思概念的成因之一。科学教科书总体上来说是适应学生认知特征和心理特征的，但对于某些学生来说可能在某些章节上会出现学习困难。若科学教师不及时更新教学理念，以学生前认知为起点调整知识呈现顺序并选取适当的教学方法就可能会导致迷思概念产生。教材编写也是影响学生的科学概念形成的因素，如教材内容的选择和知识的呈现顺序，都能在一定程度上影响学生对新知识的理解。如果教师不注重学生现有认知，并采用灌输式教学方法一味地照本宣科，也可能导致学生概念理解不深刻从而产生迷思概念。

三、促进迷思概念转变的教学策略

1.探究式教学。科学探究是当前科学教学改革中大力倡导的一种教学方式，也是新课改积极倡导的理念。探究式教学是指教师在理解“科学探究”基本精神的基础上，在自由创设的、有结构的、能促进学生认知与情感发展的教学情境中，让学生自己动手动脑，主动获取科学知识和发展探究能力的一种教学方式。在我国新的科学课程标准中指出：科学学习要以探究为核心。在加拿大科学教师写的教案中我们可以发现每节课的教学目标一般包括三个部分：学生要学习的科学概念；学生要发展的探究能力；学生要获得的应用能力。在科学教学中所有的探究活动都应指向核心概念，以学生现有概念为起点设计探究方案，让学生在提出问题、猜想假设、设计实验并观察、收集资料、得出结论和交流的过程中建构科学概念。

2.POE策略。所谓POE是Prediction-Observation-Explanation(预测-观察-解释)的简称，该策略通过诊断学生的迷思概念来促进学生建立正确的、科学的概念。具体来讲包括三个步骤：第一，让学生对实验或事件中可能发生的现象、结果做出预测。第二，让学生观察实验或事件，记录下结果。第三，让学生对自己预测和观察到的不一致（冲突）做出解释，并力求调和冲突。POE策略可广泛运用于科学概念教学中，能促进学生理解掌握科学概念，有效预防迷思概念的生成。

3.基于学生前概念的NN三步教学模式。纳斯伯姆和挪威克提出：让学生尝试解释某事件，引起概念冲突发现矛盾事件，然后引导和鼓励学生调整认知，建立科学概念。我国学者将其归纳为NN三步教学模式，在科学教学中也可采用这种方法：第一步，揭示并重视学生头脑中的前概念。教学实践中教师可运用问卷调查、访谈、实验等方式使学生暴露前概念。第二步，创设情境，引发认知冲突。认知冲突是指人们原有认知与新感受到的事件或客体之间的对立性矛盾，学习者需对新信息与原有认知做出调整才能解决冲突。引发认知冲突主要有两种方式，一是教师直接呈现错误概念，二是通过小组讨论时个体的不同观点来引发。第三步“鼓励评价”。鼓励评价是指鼓励学生大胆地对新的观念进行阐述和评价，组织学生进行总结与交流。

4.概念图法。概念图是由美国诺瓦克在20世纪60年代开发的一种能形象表达命题网络中一系列概念含义及其关系的图解。概念图的理论基础是奥苏贝尔的学习理论，他认为有意义学习是以符号代表的新概念与学生认知结构中原有概念建立实质性的关系。概念图中节点代表概念，连线代表概念之间的关系。概念图能引导学生将新学习的概念和原有的概念进行沟通，它强调从事物的关系中把握概念本身。例如下面是关于宇宙空间与动植物关系的概念图：

从图中我们可以清楚明确地知道：地球自转导致昼夜交替，昼夜交替影响动植物的生活，白天能够看到太阳，白天里由于太阳影子的变化移动形成“太阳钟”等。这个图清晰展现了各个概念之间的关系，便于我们系统地理解和掌握科学概念。

总之，如何在科学教学中促进学生迷思概念的转变是新课程理念下科学教学的一个新的研究领域，对科学教学来说意义重大。小学科学教师在教学中应以学生的已有认知为基础，通过合理的教学设计优化使用教材、运用恰当的教学方法促进学生认知的同化与顺应，实现学生迷思概念的预防和转变。

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