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利用有结构的材料推进儿童概念发展  

2017-09-27 13:00:33|  分类: 教学案例 |  标签: |举报 |字号 订阅

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利用有结构的材料推进儿童概念发展

——赵勇《制作一个一分钟计时器》案例分析


概念教学是在“显象”到“抽象”之间转化的过程中进行的,儿童的概念建构必须要在认真投入的基础上,通过真实的、有目的的科学探究活动并参与一定量的关联性思考才能够有所基础、有条件地建构自己的科学概念。实验材料的合理利用,对儿童概念发展影响颇深。赵勇老师的《制作一个一分钟计时器》正是利用精心为学生准备的实验材料为学生搭建脚手架,通过学生观察和制作这些探究活动的有效开展,促进学生思维的发展,逐步建立完善科学概念。有结构的材料的使用是赵勇老师这一节课最吸睛之处。

首先,在创设情景环节,赵勇老师利用摆钟的声音和原型,辅助学生前概念的呈现:(1)摆的等时性原理。(2)会制作一个一分钟摆30次钟摆蔡铁全在《概念转变的科学教学》一书中提出:概念转变的途径分为连续途径和不连续途径。连续途径就是转变概念开始于同科学概念一致的学生原有概念结构或是对已有概念的重新解释,其要点是概念的转变和目标概念的协调是逐步发展起来的。赵勇老师创设情境让学生在摆钟有规律摆动的声音和画面中,唤起学生对原有概念的再认知,也为概念的发展做好铺垫,就是采用了连续途径来推进概念的转变和发展。

其次,观察环节,利用仅有秒针、表盘的钟表模型创设情景提出问题“能不能用它来计时一分钟?”引发强烈的认知冲突,激发学生探究的需求,让学生认识到其原有概念有其局限时,学生会思考秒针和钟表模型为什么不能计时?制作一个计时器的核心技术(或关键)是什么?在评价自己所面临的学习冲突之后,学生有积极的情绪反应就是继续解决冲突,或是消极的情绪反应停止下来逃离冲突。这是概念转变的第二个阶段:冲突阶段。

第三,教师利用自己精心设计的一分钟计时器,让学生逐步认识计时器的核心部件,了解计时器的工作原理,并知道了计时器的核心是如何控制秒针在一分钟内转动一周,奠定了建立和转变概念的基础。这样的教学设计为所有学生搭建了解决冲突的脚手架,使两种情绪的学生均能继续投入积极的探讨活动,也是概念转变顺利进入第三个阶段:解决阶段。此阶段也是科学概念建构的关键阶段。

第四,通过学生动手制作,为学生概念转变和完善提供了证据。学生按照教师的制作要求制作、测试、调整、记录,形成结论。在动手制作过程,学生已经建立起来的概念会逐步完善,在不断调试过程明白机械联合工作的重要性。

第五,利用学生制作的一分钟计时器进行展示交流,关注学习者解释,逐步完善科学概念。

总之,这节课利用有结构的材料,引导学生进行思考、观察、制作一系列科学探究活动,注重培养学生的实证意识、逻辑思维,提升学生的科学素养。

一点小建议:

《基于概念转变理论促进儿童科学概念发展的实践研究》课题提出:在利用这些孩子们喜欢的实验器具时,器材的选用要给儿童概念的发展留有空间。例如,在激发学生认知冲突以后,教师可以给学生提供一些材料让学生尝试去选择材料进行组装,在不断失败不断选择的过程中,教师通过提供学习单和嵌入式评价方式,以评促教,引导学生了解到各种部件的用处以及各部件之间联合工作才能完成一分钟计时器。这样设计可以让学生恰当地选用器材从而抓住有价值的思考空隙进而对科学感念进行深度思考:操纵器和垂体以及钟摆三者哪个最重要?一次次失败引发不断求证,推理与碰撞。这样的设计学生会错误百出,甚至是浪费时间,但是开放的环境也会给学生提供更开阔的思维。而相比较之下把制作好的一分钟计时器直接呈现给学生却约束了学生思维的发散性和创造性。

当然,这只是提供了另外一种教学设计,也许并不适合操作。而赵勇老师的《制作一个一分钟计时器》通过多次教学实践证明:这节课利用教师自己设计的教具有效地调动了学生学习的积极性,引导学生进入积极的科学探究,并逐步推进学生概念的发展、完善,培养了学生动脑思考、用心观察、动手制作、合作交流等,提升了学生的综合素养,是一节富有特色的科学课!

 

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