迷思概念_初中科学教学中迷思概念转变的实践与探索
时间：2019-05-18 03:27:24 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】概念是中学科学学习的主要内容之一，迷思概念的存在干扰了学生对新知识的获得，阻碍了学习。本文介绍了迷思概念的成因、迷思概念的探查，并结合现代信息技术对转化迷思概念的教学策略进行了探索。
【关键词】迷思概念科学教学信息技术
【中图分类号】G632【文献标识码】A【文章编号】1006－9682（2012）04－0149－03
【Abstract】Concept is one of the main content of Science courses learning in secondary school. The misconceptions interfere with students’ acquisition of new knowledge, and Inhibit learning of new knowledge. This thesis describes the causes of misconceptions, the exploration of misconceptions. At the same time, this thesis is to explore the strategy of misconceptions transformation based on modern educational technology.
【Key words】MisconceptionsScience teachingInformation technology
学生在接受学校教育之前，他们已经通过对日常生活中的一些现象的观察和体验，而形成了一些个人的观点。这些观点并非都是错误的，但有时候却是片面的、模糊的甚至与科学概念是对立的。我们把学生头脑中存在的错误概念或与科学概念不完全一致的认识叫做迷思概念。迷思概念不能正确地反映事物的本质，而仅仅反映事物的一些表面现象，违背了科学道理，对学生正确地掌握科学概念、形成正确的认识造成一定的阻碍。
一、学生迷思概念的成因
1．日常生活经验的影响
科学是一门由物理、化学、生物、地理等知识有机结合在一起的综合性理科学科，与日常生活息息相关。由于初中生年龄较小，生理、心理还不够成熟，往往只能凭借自己的感性认识、经验得出结论。例如，学生认为金属不能燃烧、燃烧必须有氧气参加；运动的物体具有惯性，静止的物体没有惯性；速度越大，惯性越大；踢出去的足球能继续向前飞是由于惯性是一种力等。据调查，有60%的学生对月相存在迷思概念，认为月亮只有在晚上才可以看到。
2．事物表面或明显特征的影响
作为一种重要的思维方法，归纳是人类认识事物本质和发现规律的重要认知方式。但是，由于学生思维简单，往往把事物表面或最明显的特征当做本质属性。例如，学生把鲸当作鱼类，把蝙蝠当作鸟类。从访谈中得知，学生小时候看到麻雀、乌鸦、燕子等，通过自己大脑简单的分析，就把他们的表面特征“会飞”归结为鸟的本质属性，而蝙蝠的明显特征也是“会飞”，就把蝙蝠归到鸟类，造成了迷思概念的出现。此外，有近一半的学生认为，夏天、冬天的变化是地球与太阳的距离远近造成的；月亮会跟着人走等。
3．生活语言的影响
科学来源于生活，生活语言时常影响着科学概念的真正含义。在教学过程中，如果学生不加区别地理解各种概念的科学内涵，就会根据字面意思进行误导性联想，出现概念间本质属性的混淆，无形中就感染了迷思概念。例如，学生认为“白色污染”是白色粉末造成的环境污染，“绿色化学”是绿色的化学。
4．受教师授课方式的影响
在课堂教学中，教师常常采用灌输的方式讲授，学生对知识囫囵吞枣，死记硬背，导致对知识缺乏科学的理解。例如，学生对酸雨的概念理解就存在偏见。他们认为酸雨是酸性的雨水。殊不知，酸雨的pH值必须小于5.6；而且酸雨不仅包括液态水，还有固态水（如冰雹、雪等）。有些教师在讲授科学知识或演示实验时，过分地强调某个知识在章节中的作用，而忽视了对它在整个学科知识体系中的地位和作用的讲解，造成概念的片面性，导致迷思概念的出现。如在催化剂的教学中，教师为突出催化剂在分解氯酸钾过程中起到加快反应速度的作用，而忽略了催化剂也有减慢反应速度的作用。教师自身存在着迷思概念，也是学生形成迷思概念的一个不可忽视的因素。
二、学生迷思概念的探查
在科学教育领域，尽管迷思概念在等待着转变为科学概念，但这个“转变”的本质是生长和发展，而不是非此即彼的替代。只有充分理解了迷思概念的本质及其在每一个个体身上的具体表现，并由此找到科学概念的生长点，才能真正发展科学概念的个人意义，才能达到通过科学教育而解放学生个性的目的。因此，教师必须对学习者原有概念和思想有所了解，理解并辨别学生的迷思概念才能实现迷思概念的转变。
1．访谈法
访谈法通常是研究者先向学习者提供一种问题情境，比如提问问题、使用图片或者实验操作等，然后要求学习者针对问题情境做出反应。接着，当受试者反应后，研究者会再进一步提出问题，以澄清学习者何以做出原先反应，最终确认学习者迷思概念之所在，并给出相应指导。在访谈过程中，可以针对不同的学习者提供不同的问题情境，但须依循学习者的思考历程，不可给予任何的提示和建议，以免影响学习者内心真实的想法。
2．构建概念图
概念图是指利用图示的方法来表达人们头脑中的概念、思想和理论等，把人脑中隐形知识显性化、可视化，便于思考、交流和表达。概念图是一种表达知识的网络图形化技术，知识图由概念网络构成，网络包括节点和连线，节点代表概念，连线代表概念之间的联系。教师通过观察学生设计构图过程，了解其学习进展和内心思维活动的情况，知道学生迷思概念为何。在确认学生的迷思概念后，给出即时诊断，改进指导科学教学活动的方法。
3．纸笔测试
纸笔测试包括开放性测试和封闭性测试。开放性测试是让学习者尽量想，并尽量写下或画出其想法，这种方法比较自由，但学生作答往往漫无边际，不易提取有价值的问题。封闭性测试，如选择题的方式，是让学习者选出最接近自己想法的答案，如同问卷调查。此种方法的缺点是一个问题的多种供选择的答案有诱导性和固定性，不一定反映出测试者真实的想法。一般来说，为准确确定学习者的迷思概念，往往会将这两种测试方式结合起来。
三、基于现代信息技术上的迷思概念转变
确认学习者的迷思概念之后，接下来的问题就是怎样使迷思概念转变为科学概念。随着信息技术的发展，教师应充分利用信息技术的优越性来创设教学情境，转化学生的迷思概念。
1．Flash动画
科学教学中学生对分子、原子、天体的运动、月相的变化、宇宙的演化普遍感到难以理解，而利用Flash动画可以很形象直观地模拟这些科学现象，把微观世界加以放大，把宏观世界加以缩小，展示在学生眼前，许多情景不言自明，复杂情景图文并茂，有利于理解，无形中减少了学生迷思概念的产生。
2．制作概念图
概念图不仅可以用来诊断迷思概念，还可以用来实现迷思概念的转变。概念图是指学习者按照自己对知识的理解，用结构网络的组成来表达概念的意义及其他概念之间联系的一种网络结构示意图。所以概念图的制作可以使学生清楚的看到各个概念之间的联系，在大脑中形成相关知识的脉络，促使学生正迁移和有意义学习的发生，实现迷思概念的转变。例如，在物质的组成教学中，因这部分知识概念较抽象，学生易混淆，存在较多的迷思概念，教师可以帮助学生制作概念图。
3．利用仿真实验室
仿真实验室是在计算机上虚拟现实实验的教学软件。目前针对中学科学广泛使用的仿真实验室有“仿真物理实验室”、“仿真化学实验室”等。实验室里的每个实验操作高度仿真，充分应用多媒体丰富直观的表达形式，将仿真器材、仿真动画、实验录像以及操作说明有机结合起来，既表达整体，也表达细节，便于学生对实验操作充分理解和掌握。仿真实验室把学生在现实实验室中难以完成或者超出学生操作能力范围的实验付诸“现实”，同时能对很多实验室中无法得到的理论结果给予模拟和示范。不仅如此，在虚拟实验室中可以针对迷思概念进行概念变式实验，可以在有限的时间里，很好的转化迷思概念。笔者在“串联电路中的电流特点”教学中，直接利用仿真实验室，在串联电路中各点接上电流表进行实验，结果各处电流相等，强力冲击了部分学生头脑中原有“电流从正极出发，电流依次减小的”的迷思概念，确立了“串联电路电流处处相等”的科学概念。另外在理解短路的概念时，部分学生也存在迷思概念。在普通实验中告诉学生不能将电流表接在电源两端，但是学生并不能直接操作。但在仿真实验室中，可以把电流表接在电源两端，发现电流表被烧坏。不仅现象明显，而且稍微放大了错误操作造成的后果，不但澄清了迷思概念，而且让学生体验了安全用电的重要性。
4．基于即时通讯系统基础上的学习共同体
学生脑海内的迷思概念在课堂内并不能完全得到转化，还有一部分可以通过引导学生结成学习共同体，在Internet基础上，通过即时通讯系统，在课后进行转化。深圳的学校生源覆盖面较广，不同地区或文化背景不同的学生，经历不一样，对同一概念的理解也不一样。所以建立学习共同体，是促进学习者对概念实现较全面建构的有效模式。笔者在所任教班级进行了学习共同体的实验，取得了很好的效果。先对学习者的学习能力、经历充分了解后，组建学习小组（即学习共同体），建立QQ群或者学习博客，老师也加入其中。
学习共同体利用学生本身对概念理解的差异，通过交流，呈现出观念的碰撞，引起学生对概念的推翻与重构。而老师在其中的合理引导，对科学概念地正确构建起到指导和保障作用。例如，很多学生思维中“气候”等同于天气或者气温。而学生中有东北的，也有深圳本地的，他们对气候的切身体验不一样。利用他们不同的体验，引起思维的冲突，通过在QQ群里激烈的讨论，老师加以引导，把气候的要素加以总结，学生逐步认识气候的概念，并对气候概念进行外延。测试结果表明，在学习共同体中的学生对气候的理解普遍较好，甚至理解程度深于其他先前没有错误概念的学生。
5．数字化实验
在传统实验室中，很多实验只能得到定性的结论。但借助基于传感器为实验工具的数字化实验室，可以把这类实验全程用数据展示出来，使结论一目了然，直接给学生头脑中的迷思概念以“晴天霹雳”，从而实现转化。对刚升入初中的学生进行调查发现，65%的学生认为只有动物进行呼吸作用，植物只能进行光合作用。笔者利用传感器带领学生开展了关于植物是否进行呼吸作用的科技实践活动。把植物放在用橡胶塞密封的塑料袋中，放置在暗室里数天。利用氧气传感器测量在暗室放置前后塑料袋内氧气的含量，数据证实了植物也需要氧气。与学生之前预测的结果大相径庭，从而转化了学生脑海中的迷思概念。
6．WebQuest活动
WebQuest是一种“专题调查”活动，在这类活动中，部分或所有参与的学习者互相作用的信息均来自互联网上的资源。WebQuest通过向学生提问一些问题，使学生在活动过程中保持较高水平的思考，从而促进迷思概念的转化。
