反思性教学的概念范文

时间:2023-11-16 11:16:20

反思性教学的概念

反思性教学的概念篇1

关键词:概念教学过程模型障碍策略

人们认识事物时,把事物的属性及其相互关系,经分析、比较、综合等作用,概括地、定型地代表一个物体、动作、性质、状况等的抽象的共同观念叫做概念。因此,概念是客观事物本质属性在人脑中的反映。化学概念是反映物质在化学运动中的固有属性的一种思维形式,它是化学知识的基本元素和重要组成部分,是掌握物质变化规律的基础,也是深刻理解化学原理的基础,对培养学生的能力起着重要的作用。

在实际教学中,有些化学概念学生容易学习,有些则非常难学,教师使用相同或相似的方法进行不同的化学概念教学时,取得的效果相差甚远。如“物质的量”及其单位“摩尔”的学习,教师觉得难教、学生觉得非常难学。化学概念的建立应该具有一般的基本过程,我们试图从化学概念的基本特征和建立概念的心理过程中寻找化学概念有效教学的策略,使得学生能够有效地学习化学概念,从而促进化学的有效学习。

1概念学习的特征

概念的学习过程是“反映事物本质属性的共同观念”在人的大脑中从无到有的过程,因此,有必要全面认识概念及其建立的过程,即概念的特征和概念建立的心理过程。

1.1概念的特征

1.1.1内涵和外延

任何一个概念都有它明确的内涵和外延。

内涵是指概念所反映的事物的本质属性,通常是通过下定义的方法来表示的,如“物质的量”的定义是“含有一定数目粒子的集体”,给概念下定义是对事物的本质属性的认识在一定阶段上的总结。概念不仅对所反映的事物的本质属性有质的规定性,有些概念还具有量的规定性。因此,一般来说,概念既可以用文字或语言的形式来表述,有些概念还可以用数学公式予以定量阐述,如“物质的量”又可定义为“n=N/NA”。

外延是指概念所涉及的范围和条件。如“物质的量”的外延是“含有一定数目粒子”这一本质属性的粒子集体的类型,如分子、原子、离子(或原子团)、电子、质子、中子等。

1.1.2客观和可测

概念是从客观事物中概括和抽象出来的,它反映了客观事物的本质属性和内在联系,因此,具有客观性。如“物质的量”是客观存在的不同类型的粒子的集体。

同时具有质和量两个规定性的概念叫物理量。一切物理量都能被测量,用仪器进行直接的测量,用公式进行间接的计算,还可以通过测量其他物理量进行间接的测量。如“物质的量”的测量,可以通过间接测量质量、气体体积等方法进行。

1.1.3抽象和精细

一个概念能够反映出大量形形的物质的共同属性,因而具有高度的概括性和抽象性,它超脱了具体的现象而说明了事物的本质。一个被抽象的概念,还可派生出新的概念,称为概念的多重抽象性。如“物质的量”可派生出“摩尔质量”、“气体摩尔体积”和“物质的量浓度”等。

客观事物的方方面面的属性,表面上看来有些属性是相似或相近的,但用不同的概念能够把这些属性精确地区分开。例如,“量”是人们生活中经常使用的一个含混概念,人们说“量”的多少,可能是质量、体积、纯度、质量分数等等。然而,概念却能准确地区分它们。

1.1.4发展和变化

概念是在科学实践中逐步形成和发展起来的,一个概念的内涵是否正确,外延是否恰当都要用实践来检验,并随着科学实践的深入发展而不断得到补充、修正和重构。原子的概念从德谟克里特提出,经历了“实心球模型—布丁模型—行星模型—卢瑟福模型—分层模型—原子核模型—电子云模型”。由此可见,科学发展的历史,也是概念产生和发展的历史,同时也应该成为概念学习发展的过程。

1.1.5联系和结构

概念和概念之间虽然可以进行精确的区分,但它们之间并不是孤立的,它们之间存在着直接的或间接的联系,其主要形式是从属和并列。在从属关系中,下位概念从属于上位概念,如氧化还原反应与氧化反应的关系,氧化还原反应属于上位概念,而氧化反应属于下位概念。氧化还原反应的学习是在氧化反应和还原反应学习之后进行的,称为上位学习;反之,在具有上位概念的情况下学习下位概念称为下位学习。并列关系指的是概念与概念间既不产生从属关系,也不产生总括关系,但相互之间具有潜在的联系,如质量与物质的量等。

1.2概念学习的过程

关于人的认识的发展过程,列宁曾做过这样的概括:“从生动的直观到抽象的思维,并从抽象的思维到实践,这就是认识真理、认识客观存在的辩证的途径”。认知心理学认为,形成概念是人在认识事物的过程中积极主动地进行概括、推理、提出假设,并将这一假设应用于日后遇到的事例中加以检验。由此可知,概念的形成是以感觉、直觉和表象为基础的,以分析、综合、抽象、概括、系统化和具体化为主要思维活动,从个别到一般、从具体到抽象、从现象到本质的认识过程。因此,可以将学生概念学习的过程划分为:

1.2.1感知现象

感知是由于环境对感官的刺激引起的事物的整体属性在人脑中的反映,属于认知过程中的感性阶段,概念学习的感知来自于客观环境(对客观事物的生活经验)和教育环境(教材、图片、模型、录像和实验等)。但要注意的是:人的知觉系统摄取和加工外部环境信息的能力是有限的,应该对刺激进行选择和过滤;同时感知受到人的需要、愿望、兴趣、以往经验(前概念)的影响。

1.2.2思维加工

思维是人脑对客观事物的间接的和概括的反映,主要包含抽象和概括两个过程:抽象就是在思想上区别某种事物的本质属性和非本质属性,从而抽取本质属性;概括则是将某种事物的本质属性推广到同类事物中去。这一过程依赖于各种思维方法的综合运用。不同概念的形成,其思维方法不尽相同,最基本的有:①分析概括一类事物的共同属性和本质特征,如化学反应、糖类、蛋白质;②抽取物质的某一属性,得出表征物质某种性质的量,如相对分子质量、相对原子质量、摩尔质量、气体摩尔体积;③用理想化的方法进行科学抽象,如理想气体、分子模型、原子模型;④概念的组合及发展,如摩尔质量(质量和物质的量)、气体摩尔体积(物质的量和气体体积)、物质的量浓度(物质的量和溶液体积);此外,还有运用演绎、类比及等效的方法等。

1.2.3形成概念

形成定义是形成概念的认知活动的最高境界,也是进一步理解概念的基本依据。

概念的定义方法一般有:①属加种差,如酸性氧化物是在其属概念——氧化物的基础上进行的;②操作定义,如摩尔质量是将物质的质量与物质的量的比值这一数学操作进行定义的;③外延定义,对于外延边界清楚的集合概念,若能举出他的全部外延,就可以下肯定外延的定义,如不饱和溶液,就是指没有达到饱和状态的溶液。

理解概念主要从以下三个方面考察:①明确引入概念的原因;②明确概念的内涵和外延;③了解概念与相关概念之间的区别和联系。

1.2.4重构认知

新概念形成后,如果不能与原有认知结构建立起意义联系,在一定程度上意味着概念没有真正建立。认知结构的重构,主要是使头脑中散乱的现象和事实、概念、理论形成秩序,使头脑中的化学知识得以扩展、更新或重构,这一过程是由同化和顺应使认知结构达到新的平衡的过程。

2概念学习的障碍

中学生的逻辑思维正处在由经验型向理论型发展的阶段,思维的品质不够健全,使得他们在学习概念时存在着一定的困难,可能形成各种学习障碍。我们认为,中学生概念学习的障碍主要表现为与概念学习四个心理过程相对应的四个方面:

2.1感性认识不足

感性材料是形成和掌握概念的前提和必要条件,感性认识不足是概念学习的主要障碍之一。例如,如果没有观察过化学反应,就不能掌握化学变化。用以表征物质特殊性质的概念,如“物质的量”是对含有6.02×1023个粒子的集合体的抽象,远离人们的日常生活经验,不能找到直接的感性材料,从而导致了学习障碍。

2.2思维方法不当

概念的学习是在获得足够多的感性材料后,利用各种思维方法形成科学的概念。没有掌握建立科学概念的正确思维方法和思维过程,是概念学习的又一障碍。如果在建立概念过程中不能运用分析、综合、比较、分类、类比、抽象、概括、推理判断以及理想化等思维方法和思维过程,就很难使感性认识上升到理性认识,即形成的概念只能处于浅表的感性层次。

2.3定势思维影响

长期的思维实践中,每个人都形成了自己惯用的、格式化的思考模式,当面临现实问题时,我们能不假思索地把它纳入特定的思维框架,并沿着特定的思路对它们进行思考和处理,即思维定势。思维定势的益处是用来处理日常事务和一般性问题,能驾轻就熟,得心应手。然而,思维定势的弊端在面临新情况、新问题而需要开拓创新时,就会变成“思维枷锁”,阻碍新观念、新点子的构想,同时也阻碍了对新知识的吸收。正如法国生物学家贝尔纳所说的:“妨碍人们学习的最大障碍,并不是未知的东西,而是已知的东西。”学习“物质的量”时,按照汉语习惯,“物质的量”相对于“物质的质”而言,通常理解为“物质(宏观或微观)的多少”,这与科学的含义有很大的差别。

2.4相关概念干扰

概念之间既有联系、又有区别,学生常常不能区分相邻、相近的概念,这是相关概念干扰的表现之一。如物质的量与质量、物质的量与它的单位摩尔、摩尔质量与相对分子质量、物质的量浓度与溶质的质量分数等概念间的关系是学生概念学习中常见的混淆点。

相关概念干扰的表现之二是前概念的干扰。学习科学概念前,学生已经从日常生活或以前的学习中积累了不少与概念有关的感性经验,对客观事物有了一定的认识,形成了一定的概念,其中有些是片面的、错误的,从而干扰了科学概念的形成。

3教学模型的构建

根据奥苏贝尔的同化说,知识的获得过程是以文字或其它符号表征的意义同学习者认知结构中原有相关的观念(包括表象、概念或命题)相联系并发生相互作用后,转化为个体的意义的过程,即知识掌握过程是材料的逻辑意义与学生的原有认知结构中的原有观念相互作用,从而产生个体心理意义的过程。结合概念学习的心理过程,从更普遍的意义上构建化学概念教学的过程模型(表1):

由上述的全新概念“摩尔”和导出概念“摩尔质量”的教学实例中可以反映出,在具体概念的教学中均可以采用概念教学的基本过程模型进行教学。

4概念教学的策略

根据上述关于概念建立的心理过程和概念教学的过程模型的讨论,我们可以得出与概念教学过程相适应的解决策略。

4.1形象直观演示,获得感性知识

通过运用生动的直观形象,如观察实验(演示实验或学生实验)、图表和模型、计算机模拟动画等,让学生从中了解有关某概念的部分信息,获得有关概念的感性认识,为认知结构中接纳和理解这一概念奠定基础。在获得感性认识的基础上,指导学生自觉地将观察到的宏观现象与物质的微观变化联系起来思考,进而从微观角度加深对概念的理解。

然而,由于人的感知系统的容量有限,教学中应精选直观教学的内容,尽可能采用最常见、最易得、最经济和最形象的直观内容,从而确保学生对感性知识的有效获取。

4.2分析特征信息,抽象相关信息

在教学情境中,有意提供一系列与概念相关的信息,进行辨别、提取和概括。然后从部分事例中已确认的特征信息入手分析各类事例,逐步舍弃干扰信息,使特征信息的精度和准度提高,在此基础上,将有关特征以一定的方式联系组合起来,构成概念的抽象定义。在这一过程中,关键要指导学生的思维方法和思维过程。

对特征信息进行抽象,有助于用语言清晰准确地表述和有序地记忆这些特征,这就成为学生掌握概念的前提和关键。

4.3准确表述内涵,清晰界定外延

引导学生将与某概念有关的本质特征组合起来,用语言或文字形式加以概括和提炼,即表述,可分为具体性表述和定义性表述,具体性的表述“口语化”特征明显,所反映的信息一目了然,把握比较容易;而定义性表述则更能反映概念的丰富内涵,文字简练、表达精确、逻辑性强。如化学键是相邻原子间强烈的相互作用。

概念的外延常常通过定义中反映特征信息的关键词来限制。如化学键概念定义中的“相邻”、“强烈”。

4.4深化发展概念,形成概念系统

人的思想是由现象到本质、由肤浅到深刻不断深化、以至无穷的过程。人的认识不断深化,必然促使概念不断发展。如氧化还原反应概念学习经历“氧的得失—化合价升降—电子转移”的过程,从而使概念及其相关概念的定义趋于完善。这说明概念是发展和变化的,因此,在具体教学中,应尊重学生的认知水平,恰如其分地描述和表达不同阶段的概念。

学习心理学认为,一个重要概念,是在概念的系统中形成和发展的。引导学生利用认知结构中原有的、适当的概念系统来接纳和学习新概念是十分必要的。其主要方法是:将新概念与认知结构中的适当概念相联系,并促进对新概念的关键属性或定义的理解;将新概念与原有概念进行精确分化,找出它们之间的相同、相似和相异之处;将相关的概念融会贯通,组成整体结构,便于记忆和运用。

通过以上论述,可以认为在概念教学中均可以采用上述构建的概念教学的过程模型来设计并组织教学,但教学的原则是因材施教,教学的标准是有效教学。我们认为,应从学习内容、学习者和教育者三方面思考和探讨“因材施教”中的“材”:具体概念的教学过程模型不是唯一的、固定的,它应随着教学体系、教学内容的变化而变化,它应随着学生年龄、学习能力的变化而变化,它还应随着教师的教学风格与教学资源的变化而变化。但不管选择何种教学过程,概念教学都应具有某些共同特征和基本过程,都应遵循有效教学的目标。

参考文献

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[3]吴琼.中学化学教学建模,南宁:广西教育出版社,2003

反思性教学的概念篇2

关键词:科学教学;迷思概念;转变策略

学生在接受学校教育之前,就已经通过对日常生活中的一些现象的观察和体验,形成了许多 概念。在这些概念中,一些是反映客观世界的朴素概念,但更多的是有悖于科学的错误概念 。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障碍。

一、学生迷思概念的成因

1.受日常生活经验的影响

科学作为一门包括物理、化学、生物、地理等知识在内的综合性的理科学科,与日常生活息 息相关。又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,学生认为燃烧必须要用火点燃、金属不能燃烧、燃烧必须有氧气参加 等等。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可以看到,除了天 气状况影响以外;有一半以上的学生认为,夏天、冬天的变化是地球与太阳的距离远近造成 的。

2.受个体认知方式的影响

个体在发展过程中,总是凭借自己喜好的认知方式认识事物。wWw.133229.COM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的认知方式。但是,由于学生知识面较窄,经验较 少,思维简单,往往把事物的非本质属性当做本质属性。例如,学生 把鲸当做鱼类,把蝙蝠当做鸟类。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归纳得出结论,把“会飞”归结为鸟的本质属性,而不能抽象 提炼出鸟的本质特征。所以,就造成迷思概念的出现。

3.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,而忽略了催化剂这个科学概念也有减慢反应速度的作用。教师自身存在着迷思概念,是 学生形成迷思概念的一个不可忽视的因素。

二、迷思概念转变的策略

1.利用科学方法,对学生的迷思概念进行探查——转变迷思概念的前提

用来探查学生有关迷思概念的方法有多种,可以利用访谈法[1]、测验法来研究学 生的迷思概念,也可以采用二阶式多选题的方式来进行研究[2]。近来更有人提出 以制作概念图的方式来探究学生的迷思概念。笔者利用访谈法对呼吸作用与光合作用这个主 题进行探查,研究结果显示,学生对这两个科学概念,头脑中潜存着许多迷思概念:有的学 生认为光合作用会制造蛋白质;有的学生认为绿色植物只有在夜晚(或没有光时)才进行呼吸 作用;有的学生认为绿色植物在有阳光时,放出二氧化碳的量最大;有的学生认为呼吸作用 只发生在叶子细胞中,因为叶子有气孔能交换气体;有的学生认为绿色植物依靠根从土壤中 吸收营养,并储存在叶子中……探查出这些迷思概念,不仅让教师了解了学生学习前的认知 架构,也提供了提升科学教学成效与学习进步的基础。

2.创设问题情境,引发认知冲突——转变迷思概念的契机

建构主义理论认为,学生以自己头脑中原有的认知结构来完成对新知识的理解[3] 。 当新知与原有的经验相符合时,就会容易理解并接受,纳入认知结构,顺利地完成认知结构 的同化过程。当新知与原有经验矛盾时,则必须经过认知结构的顺应才能接纳新知识。而顺 应过程是有条件的,并且相当困难。教师如果没有采取有效的策略,随着时间的流逝,学生 很容易将顺应建立起来的知识淡化或遗忘。因此,转变迷思概念策略的落脚点应放在如何促 进学生对知识的顺应过程上。科学的历史发展,给我们转变迷思概念以深刻的启示。众 所周知,历次重大科学观念改变之前,都要经历新旧观念的对峙阶段。只有当新旧观念矛盾 日益尖锐,发展成危机、灾难,再也无法规避时,人们才不得不走出他们建造的象牙之塔, 以审视的眼光和批判的思维来对待曾经深信不疑的象牙塔基,从而导致观念的革命性变革。 科学发展的历史是一部人类对知识建构的历史,它与学生个体的知识建构具有雷同的地方。 因 此,迁移到课堂教学中,教师在转变迷思概念时,要先给学生一个“震撼”,引起学生认知 冲突,以使其放弃迷思概念,实现科学概念的构建[4]。例如,在牛顿第一运动定 律教学中,有许多学生持力是维持物体运动的原因这一观点。他们认为,物体受了力,才会 运动,没有受 到力,就会停止。为了消除学生头脑中的错误观念,教师可以创设情境,提出问题:骑自行 车 ,用力蹬车,自行车就走了,但用力压闸时,自行车反倒停下来——这是否与我们认为的“ 物体有 了力就运动”背道而驰呢?此时学生就会对自己已有观念进行质疑,产生强烈探求新知的欲 望。教师应抓住这个转变迷思概念的契机,趁热打铁,促进学生对科学概念的顺应建构。

3.讨论交流,相互辨析——转变迷思概念的途径

现代教育心理学认为,学生的学习过程是“学习共同体”所有成员之间相互讨论交流的过程 。 组织学生讨论交流,相互辨析,不失为转变学生迷思概念的好策略之一。因为学生如果只听 教师讲解,则只是被动地吸收知识,缺少自己对知识结构的主动建构。组织学生讨论,合作 交流,互相辨析,不仅调动了学生的思维积极性,还能够使不同观念相 互交锋,使学生的头脑经历一场“晴天霹雳”,重新构建认知结构。教学实践证明,学生思 维活动越多,学生对迷思概念的错误认识就暴露得越充分,在知识结构中的“根”就挖得也 越 深,科学概念的建立就越牢固。例如,学生对滑动摩擦力的方向存在迷思概念。为了转变这 一认识,教师可以用手握木棒向上作匀速运动,让学生讨论交流。有的同学说“摩擦力的方 向跟运动方向相反”;有的同学说“摩擦力的方向跟运动方向相同”;有的同学反驳:“如 果 摩擦力的方向竖直向下,同时重力的方向也是竖直向下,两个竖直向下的力能使人向上作匀 速运动吗?”通过讨论交流,学生发现用自己原有的概念无法解释现象,从而使学生改变了 自己的认识,建立起正确的概念。

4.整合教学方法,强化、巩固科学概念——转变迷思概念的保证

把建立起来的科学概念全面、深刻、牢固地印留在学生的头脑中,是转变迷思概念的关键。 为此,教师应该优化、整合教学方法,巩固学生已经建立起来的科学概念。

(1)运用随即通达教学法。随即通达教学是斯皮罗等学者提出的,他认为,对同一内容的学习要 在不同时间里多次进行,而每次的情境都需要经过改组,而且目的不同,分别着眼于问题的 不同侧面[5]。这种多次通达,绝不是传统教学意义中的复习,这里的每次通达都 有不同的学习目的,都有不同的问题侧重点。例如,在讲述季风的时候,很多学生将“近地 面气温高气体体积膨胀大气密度变小气流上升气压变低”理解为“气温高气低压 ”。这个迷思概念的产生是因为学生忽略了气压的高低变化是相对于同一水平面而言的。针 对这一情况,在教学大气压受海拔高度的影响时,我重点突出在2000米海拔以内,高度升高 ,温度降低,大气压也降低。而且,我在讲授对流层气温随高度增加而递减的特点时,就落 实 到某地垂直方向的气压总是近地面的比高空的高,并不是气温高气压低。教学实践表明, 运用随即通达教学法能使学生获得对事物全貌的理解,能让学生把自己头脑中的迷思概念与 科学概念进行对照、比较,从而达到对科学概念的意蕴的理解。

(2)采用概念变式教学法。所谓概念变式教学是指在引导学生认识概念属性的过程中,不断变 更所提供材料或事例的呈现形式,使概念的本质属性保持不变而非本质特征不断变化[ 6]。概念变式教学能满足学生的情感需求,激活学生的内心思维,活化学生的知识结构 ,是概念教学的一种好方法。例如初中生对氧化反应存在迷思概念,学生错误地把氧化反应 理解为物质与氧气发生的反应。教师应该说明氧化反应概念中的氧是指能提供氧元素的物质 ,不仅包括氧气,而且还包含氧化物。如氧化铜与氢气反应,二氧化碳与碳反应等,都属 于氧化反应。教师在举例的时候,应抓住氧化反应的关键特征,即得到氧的物质发生氧化反 应 。在教学中通过不同的变式进行比较,突出概念事例的关键特征,舍弃其无关本质的特征, 可以使学生获得正确的概念,有效地转变迷思概念。

(3)制作概念图的方法。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[7]。一般地讲,概念图 包括节点(概念)、连线(有关的概念之间)、层次(不同概念的抽象水平)、命题(两个概念之 间的意义关系)等要素。其基本制作方法是在有关系的概念间连线(箭头),并在连线上用最 简洁的语言标注描绘其关系的文字。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(如图1)。通过概念 图的制作,能使学生清楚地看到各个概念之间的联系,在大脑中形成知识的脉络,促进学生 正迁移和有意义学习的发生,实现迷思概念的转变。

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[6]刘知新.化学教学论[m].北京:高等教育出版社,2005:230.

反思性教学的概念篇3

关键词: 新课标 数学概念 思维能力

数学概念是揭示现实世界空间形式与数量关系本质特征属性的思维方式,其本身具有严密性、抽象性、科学性和明确规定性。数学教学的本质是思维展示和发展的过程,在这个过程中,数学概念教学是一个重要环节,也是学生数学思维能力产生和发展的初始阶段。抓好这个环节可以培养学生良好的数学思维能力,进而在整个数学学习过程中达到事半功倍的效果。如何在概念教学中培养学生的思维能力是数学教学中的重中之重,笔者结合自己的教学实践对此提出一些看法:

一、重视概念教学,强化概念意识

数学概念是数学思维的指向灯,只有具备了正确的数学概念意识才能使数学思维能力向良性方向发展。教师要重视概念教学,强化学生的概念意识。

笔者在给高一新生上的第一堂数学课中提出的第一个问题是:“什么是数学?”有些学生马上说:“是数的学问。”笔者提示道:“那数学就只研究数字不研究几何图形了吗?”有学生补充说:“数学是研究数与形的学问。”笔者告诉他们这还不是最好的回答,让他们在下面讨论一下到底什么是数学。

二、定向引导,深入研究,抓好概念教学的初始阶段,培养良好的思维能力

人的思维是有一定惰性的,它常使人们对问题的理解停留在知识的表象,满足于一知半解。因此,在数学概念教学中,教师要善于定向引导,并且运用适当的方法(比如概念同化、概念迁移等),让学生由表及里、步步深入地学习某个概念,这样才能使学生的思维能力得以提高和优化。

例如,在教函数概念之前,笔者设计了一个引入部分:让学生来研究正方形的面积与边长之间相互变化的规律。先给出几组边长的数据让学生计算正方形的面积,进而让学生来求:当边长为x时,正方形的面积y的值。在这个基础上让学生总结得出函数的初中定义:在一个变化过程中有两个变量x与y,如果对于x的每一个值,y都有唯一的值与之对应。那么说x是自变量,y是x的函数。然后,强调定义中的两个“一”即“每一”和“唯一”。此时抛出一个问题:用你所学知识给函数重新下一个定义。由于映射的概念刚刚学过,学生很容易得出函数的映射概念。由于是自己探索出来的概念,他们会有一种成就感,学习兴趣提高。

三、在概念教学过程中提高学生思维能力的策略

1.展示概念背景,培养思维的主动性。

在数学概念教学过程中向学生展示概念产生的背景,激发学生的好奇心,达到让学生主动思考的目的,从而培养思维的主动性。

我在讲述对数概念时,先讲述对数的起源。对数起源于想把大数的相乘问题转化为加减问题的思想。我在黑板上写出两列数,如:

……-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8……

…… , , , ,1,2,4,8,16,32,64,128,256……

要计算8×16,只需在下一列数中找到8与16,在上一列数中找到其对应的数3和4,3+4=7,在上面一列数中找到7,7在下一列数中所对应的数为128,则8×16的值为128。再如,求16 ,可转化为寻找16所对应的数为4,4+4=8,则16 的值为256。这种特殊的算法一下子引起学生的好奇心,激发起他们对对数学习的欲望。从教学反馈的效果来看:大多数学生能够较好较快地掌握对数概念,并且在学习对数运算性质log M•N=log M+log N时都能较快理解并接受。

2.创设求知情境,培养思维的敏捷性。

数学概念一般比较枯燥乏味。如果只是照本宣科地讲述,学生容易失去兴趣,进而影响概念的理解和记忆。在讲述概念之前若能够创设一个求知情境,则不仅教学效果非同一般,而且能够培养学生思维的敏捷性。

在讲述指数函数的概念时,我给学生提出“杨白劳的债务”问题:杨白劳三月初借黄世仁2元钱,月底要还4元钱,月底无法偿还,请求延期。四月底要还8元钱,仍无法偿还,又请求延期。如此下去,年关时要还多少钱?学生答:2 =512元。我又问:x月后要还的钱数y应该多少呢?学生答:y=2 元(x∈N )。此时,我说,若把这里的“2”推广到a(a>0,且a≠1),定义域推广到R,则可得到指数函数的概念是……学生很快理解我的意思,自己总结得出指数函数的概念。从他们喜悦的表情可以看出:这个概念他们已经理解并接受了。

3.精确表述,细致剖析新概念,培养思维的缜密性。

思维的缜密性表现在抓住概念的本质特征,对概念的内涵与外延的关系全面深刻地理解,对数学知识结构的严密性和科学性能够充分认识。因此,当概念形成后,要求学生能够准确地表述概念。

例如:在讲述三角函数的概念时,对六个基本三角函数的定义,以正弦函数sinα= 为例进行如下分析:它本质上是一个比值,是角α的终边上任意一点的纵坐标y与这一点到原点的距离r的比值;由于y≤r,所以这个比值不超过1;与点在终边上的位置无关;这个比值的大小随α的变化而变化,当α取某个确定的值,比值有唯一确定的值与之对应。经过对正弦函数概念的本质属性分析之后,指出角的终边上的任意点P(x,y)一经确定,就涉及x,y,r这三个量。任取两个组成比值,共有六组,对应着六个基本三角函数。这样对三角函数的内涵和外延就都揭示得十分清楚了。

4.运用新概念,培养思维的深刻性。

思维的深刻性主要表现在理解能力强,能抓住概念、定理的核心及知识的内在联系,准确地掌握概念的内涵及使用的条件和范围。在用概念判别命题的真伪时,能抓住问题的实质;在用概念解题时,能抓住问题的关键。在运用概念时,除了用典型的例子从正面加深对概念的理解、巩固概念之外,还应针对某些概念的定义中有些关键性的字眼不易被学生所理解,容易被忽视;某些概念的条件比较多,常顾此失彼,不易全面掌握;某些概念与它的邻近概念相似,不易区别。通过举反例,从反面来加深学生对概念的理解。

例如,反函数的概念在新课程中简单带过,学生学起来有些吃力。当学完互为反函数的函数图象关系时,我让学生来判断:

(1)互为反函数的图象关于直线y=x对称;

(2)关于直线y=x成轴对称的两个图形一定是互为反函数的一对函数图象。

学生很容易判断出(1)是正确的,判断(2)却有些困难。我让学生来观察图1。这样,学生根据函数概念及反函数的概念可判断出(2)是错误的。同时,他们也对反函数的概念又有更深一层的理解。

总之,在数学概念教学中应重视科学地培养学生的思维能力,使学生的学习过程成为认识―实践―再认识―再实践的过程,让他们通过概念的学习,锻炼自己的思维,学会用数学的眼光看数学,用数学的思维想数学,从而不断提高自己的数学水平。

注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

反思性教学的概念篇4

关键词:数学概念;探究;策略;方法

中图分类号:G33.6 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2013)12-0201-01

在中学数学教学中,数学概念教学历来在数学教学中处于核心地位,正确理解数学概念是掌握数学基础知识的前提,搞清概念是提高解题能力的关键。只有对概念理解的深透,才能在解题中做出正确的判断。因此,在数学教学过程中,数学概念的教学显得尤为重要。学生数学能力的发展取决于他对数学概念的牢固掌握与深刻理解与否。

1.学概念的本质属性

数学概念是反映事物本质属性的思维形式。一般的说,一个特定的数学对象,在一定的范围内保持不变的性质,就是该数学对象的本质属性,而可变的性质则是非本质属性。

任何一个数学概念都有它确定的含义以及所确定的对象范围,这就是说数学概念是由它的内涵和外延组成。一个概念所反映的对象的本质属性的总和称为这个概念的内涵.概念反映了事物的本质属性,也就反映了具有这种本质属性的事物。概念的内涵是概念在质的方面的反映。一个概念所反映的对象的总和,称为这个概念的外延。数学概念所反映的全部对象,是概念在量方面的反映,说明概念所反映事物的范围。

数学概念的内涵和外延相互联系、互相依赖,给定一个概念,意味着就确定了它的内涵和外延,概念的内涵和外延之间遵循着反变关系,即当概念的外延集合缩小,就会得到概念内涵增多的新概念;反之,当概念的外延集合扩大是就会得到概念内涵减小的新概念。

2.在体系中掌握概念

掌握概念就是掌握同类事物的本质属性。需要把概念放到一定的体系中去考察、认识。这个体系结构有两方面的意义,一是指存在于客体的知识体系结构;二是指存在于主体的认知结构。从整个教学知识结构体系去掌握概念就是把概念的来龙去脉搞清楚。就是讲授一个数学概念时,首先弄清楚它需要怎样的基础,其次是学习了这个概念以后又为谁服务。

这样做的好处在于:弄清概念在整个体系中的地位,该用多大的力量;可以为后继概念的学习扫清障碍,对用到的前面的概念进行复习;把概念与完整的知识结构联系在一起可以加深理解。

3.注重概念的引入

概念教学首先要让学生感到有必要学习这个概念,这就是要重视概念的引入,但这种概念的引入并非轻而易举的,常常要费一番周折。

要注重从学生已有的生活经验、熟知的具体事例中进行引入。如"圆"概念的引出前,可让同学们联想生活中见过的年轮、太阳、五环旗、圆状跑道等实物的形状,再让同学用圆规在纸上画圆,也可用准备好的定长的线绳,将一端固定,而另一端带有铅笔并绕固定端旋转一周,从而引导同学们自己发现圆的形成过程,进而总结出圆的特点。

4.注重概念的形成

概念形成就人类认识来说,概念形成是一种发展过程,也就是在对事物感知和分析、比较、抽象的基础上,概括一类事物的本质属性,不断提出假设,验证假设的过程。

在教学条件下,是指从大量的具体例子出发,以学生的感性经验为基础,形成表象,进而以归纳方式抽象出事物的本质属性,提出各种假设加以验证,从而获得初级概念,再把这一概念的本质属性推广到同一类事物之中,并用符号表示概念形成需要内部与外部两方面的条件,其内部条件是学生积极地对概念的正反例证进行辨别,其外部条件是教师必须对学生提出的概念的本质属性的假设作出肯定或否定的反应。学生就是通过对外界的肯定或否定反应所获得的反馈信息进行不断地选择,从而概括出概念的本质属性的。

为达到数学概念学习的要求,教学中要尽可能采用适当的方法促进学生用概念形成方式学习概念。概念形成主要依靠对具体事物的抽象,通过对正反例证的不断辨析,提出假设,并进行检验,最后发现概念的本质属性。

这就告诉我们,导致学生思维结果的思维方法是数学学习的方法,也是数学研究的方法,同时也是数学教学的方法,应该把观察与实验,比较与类比,分析与综合,抽象与具体化,概况与特殊化,猜想与反驳这些思维活动的方法贯穿于教学之中。

5.注重概念的意义

数学中,一切概念的意义是第一位的,而且数学概念的意义是确定而无歧义的,这必然要求在教学中,特别强调使学生获得明晰的概念意义。数学概念的明确要从内涵与外延两个方面考虑。

5.1 明确概念的内涵。数学概念总是在已有概念的基础上,经由弱抽象形成,或者经由强抽象形成,其间所涉及对象的相互关系都是纯粹数学意义上的;其次,数学的概念总是用数学自身的语言描述,数学语言不仅符号化,而且精确简练。所以教学时教师要阴道和帮助学生建构概念意义,要注意两点;

第一,明确包含在定义中关键词语的意义。数学概念的定义很严格,一些关键词少了或多了都会发生歧义。因此在概念教学中,教师要特别注意引导学生去抓住定义中的关键词。

第二,对概念中的有些词语作必要的概况。数学概念的定义十分精练,所以构建概念的意义后,还应该对概念中的词语作必要的概况,进行进一步的同化和编码,对一般情形做规律性的认识。

5.2 明确概念的外延。概念的内涵决定了概念的外延,但是对概念外延的清晰将有利于辨析内涵与外延的关系,防止概念的非本质泛化,促进对概念内涵的理解和把握。

第一,概念的例子和概念属性的例子。教学中是学生了解概念外延的通常方法是举出符合概念意义的例子。

第二,构建概念体系。数学学习的一项重要工作,就是要把所获得的概念及时地纳入到概念体系中秋,从而明确概念与其他概念之间的关系。

总之,在概念教学中,要根据课标对概念数学的具体要求,创造性地使用教材。更换教材中干扰教学的例子,大胆删去脱离实际的概念运用,以优化概念教学设计,把握概念教学过程,真正使学生在参与的过程中产生内心的创造和体验,达到认知数学思想和本质的目的。

参考文献

[1] 《新编数学教学论》,涂荣豹,王光明,宁连华,华东师范大学出版社。

[2] 《中学数学教学概论》,曹才翰,章建跃,北京师范大学出版社,2008.4.

反思性教学的概念篇5

数学概念是整个数学知识体系的基石,而教科书上一般只是简单地给出定义,数学概念的形成过程并没有给出。现行高中教师上课主要是“以教为主”的题海战术、填鸭式教学,通过练习来掌握概念,重视结果而忽略过程,这种教学方式恰恰违背了数学学习过程。形成上述数学教学概念模式主要有以下几个原因形成:

一是受传统教学观念影响,重视结果而轻视过程,教师在课堂上重视的是教学内容,学生被动地接受知识。

二是重视结论轻视过程,由于在考试解题中我们用到的基本是结论,而不是过程,所以教师包括学生认为知道结论,更多的时间是用来练习巩固。

三是学校计划安排不合理,现在几乎所有的高中都是两年学完三年的所有知识,导致教师大都注重解题方法与解题技巧。

四是教师工作量的制约,现在教师经常是听课、评课,教案的反复抄写,教师工作量大并没有多余的时间思考教学过程。

二、高中数学概念教学

1.数据概念概念和结构

数学作为一门科学知识体系,它的基础就是数学概念。数学概念主要揭示的是数量关系和空间表现形式的本质,基本特征是概念的内涵和外延,前者指的是概念的本质属性的总和,后者指概念反映的事物的总和。

2.数学原则

(1)多角度揭示概念内涵,在概念教学中,教师的主要任务是帮助学生明确概念的本质属性。

(2)帮助学生形成概念体系,每个数学概念都不是独立存在的,某些数学概念之间必定存在一些特定关系。

(3)加强应用,概念的应用分为不同的层次,一个是知觉水平的应用,一个是思维水平的应用。知觉水平应用主要是对概念本身的结构和内涵的理解,而思维水平的应用是要用所学的概念来解决实际问题。

三、高中数学概念教学研究的意义

高中数学概念教学研究的主要是如何提高教师的教学效果和学生的学习成果,教师由原来的研究如何教转变为研究如何学,这有利于提高教师的专业素养,学生由原来的追求学会了转变为会学了,有利于提高学生的学习兴趣、学习效率,同时这也是数学教学的发展要求。

四、高中数学概念教学设计

1.数学概念的学习内容及形式

(1)学习内容

学习内容主要包括概念的名称、概念的定义、概念的例子和概念的属性。

(2)学习形式

①概念形成

数学概念的形成从现实背景出发,对同一类事物加以比较分析,进而概括出这类事物的本质属性,然后再通过实例加以验证和修改,最后得出概念。

②概念同化

概念同化是学习者可以利用自己已经知道的概念去学习新的概念,要求新的概念要有逻辑意义和学生具备同化新概念基础知识。只有教师了解学了生基础概念的掌握情况,原概念理解越透彻,新概念的同化也就更容易。

2. 概念形成教学过程设计

(1)提供概念例证。可以用日常的经验或事物或典型事例为学生提供熟悉的例证,引导学生分析每个概念的属性。例如,学习随机事件的概率时,可以先提供太阳东升西落、守株待兔、掷骰子等具体事例。

(2)抽象本质,初步形成概念。通过对每个例子的分析、比较,进而概括出本质属性,初步形成数学概念。例如,分析上述例子学生可以得出,太阳东升西落这是一定会发生的,守株待兔这件事有可能发生。

(3)概念深化。步形成概念后还要对概念进行深化认识。可以通过正反例,来分析概念中的关键词的含义来深化概念。

(4)概念应用。概念的应用要注意帮助学生完成知觉水平和思维水平上的应用。设计练习题要注意循序渐进。

(5)形成概念体系。概念运用后,要引导学生把概念加入对应的概念体系中。概念体系的形成主要有以下几种:a.由相邻概念形成;b.由相反概念形成;c.并列概念形成;d.由从属概念形成。

3.概念同化教学过程设计

概念同化教学过程主要有五个步骤:1)提供定义。首先给出概念的名称、定义以及数学符号,揭示概念的本质属性;2)解释定义。对概念中的词语、符号、式子做出解释,突出概念的本质属性,使学生准确理解;3)辨别例证。促进迁移。给出实例让学生辨认正例和反例,确认本质属性,使新旧概念分化;4)概念运用。概念的运用是概念学习过程中必经的一步,通过练习达到概念的运用;5)形成概念体系。将新概念和旧概念建立联系,纳入相应的概念体系中。

4.在APOS理论指导下的教学过程设计

APOS理论由美国教育家杜?e斯基等人提出。APOS也就是action(操作)、process(过程)、object(对象)、schema(图式,教学过程可以分为思维的操作、过程、对象阶段,形成概念图式的过程这四个阶段。

(1)操作阶段设计

这个阶段要让学生通过一系列操作活动形成对概念的初步认识。学生通过选择日常生活中熟悉的事物作为教学材料,材通过对不同教学模型的使用、对图形进行观察、利用图标计算、实际动手操作等多种操作方式激发学生学习兴趣。

(2)过程阶段设计

学生进行实际操作之后,就要对操作的对象进行分析,获得共同属性,再通过比较、归纳等方式形成数学概念。一般可分为三个步骤:1)反思操作活动,反思操作经历的体会、反思自己的收获、反思和他人交流的内容;2)组织属性语言,将反思的结果用自然语言表述出来,对自然语言提炼加工转变为数学语言;3)获得数学概念,将所组织的数学语言进一步提炼加工,形成数学概念。

(3)对象阶段设计

这个阶段就是要将获得的概念进一步巩固,把它作为一个独立的整体来理解。通常采用以下方法:1)辨析比较,通过正例、反例对概念进行辨析,加深理解;2)模仿训练,教师同时示范,然后让学生模仿来掌握概念;3)变式训练,找一下同类型的问题加以训练,从而完成对概念的巩固。

(4)图式阶段设计

概念理解的最后阶段就是要形成图式。图式是经过长时间的学习来不断完善的。图式阶段最重要的就是建立起概念之间的联系,也就是形成概念体系。随着新概念的不断学习,概念体系也会不断扩大与完善。

结语

反思性教学的概念篇6

一、分析对象与方法

研究对象确定为高中数学教材中关键的数学概念,以及那些学生在理解和接受过程中感到困难的数学概念.首先从教学的角度罗列并分析这些概念的特点,学生在学习和认知过程中会产生怎样的困难及为什么产生这样的困难; 然后思考并探索这些概念的教学策略; 再分阶段在高一、高二进行教学实验; 最后通过考试分析、与学生交流、对照试验,反馈并分析教学效果,总结相应的教学方法.

二、分析结果与建议

1.演绎建构教学

高中数学中有不少概念之间有着密切的逻辑关系,例如:函数与指数函数、对数函数、三角函数、数列,就是一般和特殊的关系.对数函数与指数函数通过反函数联系起来.此时,概念的学习本身就是一个“同化”或“顺应”的过程.概念间逻辑联系的确定不仅能帮助高中学生建立一种较牢固的知识结构,也帮助学生体会一般到特殊,或从特殊到一般的认知规律.所以对于那些与学生原有认知结构中的概念有逻辑关系的概念,我们可以通过逻辑演绎过程,帮助学生主动建构概念.

仅以数列通项公式为例,因为教材中数列的通项公式是通过观察规律引出的,很多学生甚至老师仅仅把它看作是数列的一种表达方式,根本未意识到数列的通项公式是一类特殊的函数(离散函数),所以后面在学习利用它研究单调性和求最值时,效果就打了折扣.其实我们可以通过利用研究函数概念的思想方法加深对数列通项的理解,一切显得顺理成章,只不过定义域变成正整数集而已.这样处理对学生来说,数列不再是孤立的知识,而是函数体系中一个特殊的内容而已.样题:已知数列{an}的前n项和为Sn=n2-7n,n∈[WTHZ]N[WTBX]*.问{an}的前几项和最小?解:将Sn看作二次函数,其对称轴为x=[SX(]7[]2[SX)],所以(Sn)min=S3=S4=-12.

2.类比建构教学

把类比方法用在两个平行(或者说并列)的概念上有较好的学习效果.在高中教学中,指数与对数;指数函数与对数函数;平面角与二面角;等差数列与等比数列;排列与组合;椭圆、双曲线与抛物线等概念,我们都可以将其看作有特殊关系的并列概念.

例如:指数运算与对数运算其实是逆运算的关系,我们完全可以提示学生通过指数运算的性质来主动寻找对数运算相应的性质;在学生完全掌握椭圆的概念和性质后,我们可以要求学生利用认识椭圆概念的方法和规律自己研究双曲线和抛物线,学生通过自己主动的思维活动得到的结果,更容易理解和掌握;平面角和二面角其实是二维平面和三维空间的不同表示形式,我们可以借助二维平面上角的概念来帮助学生理解三维空间角的度量的有关概念.上述过程,教师都只须充当一个引导者就行了.

3.模型建构教学

多数抽象的数学概念,我们可以为其找到具体的模型.在教学中,可以通过对具体模型的学习和认识来帮助学生掌握抽象概念的性质及特点,这样有助于学生对其产生形象的认识,促进学生对概念的主动建构.

例如:等差数列性质的学习,我们可以先选择一个具体的等差数列,如{an}:1,3,5,7,…来考察它的特点,再推广到一般的性质.又如:数学归纳法的学习,大多数学生对其中体现出来的递推原理及有限与无限思想很难理解.我们可以不断演示“多米诺骨牌”实验,让学生在其中体会“要使骨牌全部倒下,只需满足两个条件:(1)第一块倒下;(2)前一块倒下能使后一块也倒下,就足够了.”通过建立模型让学生从直观上对数学归纳法的思想有感性的认识,学生再利用这一思想去解决问题.课后反馈练习表明,超过九成的学生能理解数学归纳法的思想.这比不建立模型,而是单纯进行理论分析的教学方式的学生超出一成左右.

4.活动建构教学

高中数学中有一些概念,在学生原有的认知结构中很少有与之关联的内容,概念本身也显得较为独立.例如计数问题中的排列与组合概念,概率统计中的概率等概念.虽然高中学生有较强的逻辑思维和形式运算能力,但要在已有的认知结构中建构这些概念仅靠思维运算是不够的,至少效率不高.教师切忌用自己的感受去揣度学生,认为这些概念简单,学生很容易理解.

例如:为帮助学生建构排列的概念,我们可以创设情境,让学生自己去罗列某个排列的各种可能,让学生在罗列的过程中去体验什么是排列,什么叫一个排列,什么叫排列数;还可以引导学生反思乘法原理,促进学生对排列知识的主动建构.再如:为帮助学生理解概率的概念,我们可以让学生通过扔硬币抛图钉,在活动中体验概率与频率的关系,体会计算概率方法的合理性,引导学生主动建构概率的有关概念.

5.反思建构教学

对于很多抽象程度高又完全陌生的数学概念,学生即使能找到它与原有某个知识点的联系,也常常会因为对概念本身理解程度浅显而使这种联系很快消失,建构起来的概念也特别容易遗忘.对于这类型概念,我们不仅要增加学生对概念本身的操作和体验,更应帮助学生在这个过程中对自己的思维活动进行反思.

例如:对数的概念,虽然我们知道对数运算是指数运算的逆运算,但往往很多学生在刚开始接触时,却很难说出log39究竟是一个什么数.我们从数学概念的二重性(2)理论出发,因为对数既可以被看作一个过程,又可以被看作一个对象,而学生对这种概念的理解往往是从过程开始的,逐渐上升为一个对象.这种质变依靠反思更容易获得.因此,我们可以从解诸如3x=9这些方程出发,指出x=log39既可以看作一个运算(过程),又可以看作一个结果(对象),帮助学生反思这种运算过程,从中主动建构对对数概念本身的认识.在反函数的教学中也有类似情况,很多学生仅知道如何求一个函数的反函数,而认识不到反函数首先是一个函数.而对这个问题反思的结果不仅加深了学生对反函数概念的理解,也加深了对函数概念的理解.

三、问题与思考

反思性教学的概念篇7

关键词:化学概念;概念转变 ;PEODE策略

文章编号: 10056629(2012)4000603 中图分类号: G633.8 文献标识码: B

1 问题的提出

在教学过程中,经常发现不同的学生对同一概念可能会有不同的理解,而且他们对概念的理解多与科学的化学概念有所偏差。学生可能记住了化学概念的定义,但并没有真正理解概念的实质,存在着一些模糊甚至是错误的认识。这些与科学概念不一致的认识称为“迷思概念”[1]。值得注意的是,这里的“概念”是指关于某一对象的观点、看法。传统的教学往往忽视学生的迷思概念,将科学概念直接灌输给学生,教学效果却总是不理想。这是因为学生的迷思概念是经过长期发展形成的,仅依靠简单的科学概念灌输并不能有效地促使迷思概念发生转变。因此,优化化学概念转变教学已成为摆在我们眼前的一个很重要的课题。

2 PEODE策略的探索

2.1 概念转变与POE策略

近年来, 研究者对迷思概念的转变给予了高度重视,并进行了大量研究。1982年,波斯纳(Posner)等人结合皮亚杰的认知建构主义理论以及库恩的“范式更替”理论, 提出了著名的“概念转变学习理论”,并总结出影响迷思概念转变的四个条件:对原有概念感到不满;新的概念必须是可理解的;新的概念必须是合理的;新的概念必须能够适用更大的范围[1]。该理论认为科学概念的学习就是学生原有的迷思概念通过发展、改变和重建为科学概念的过程, 其基本策略就是在了解学生迷思概念的前提下, 引发学生的认知冲突, 改变学生原有的认知结构以实现概念转变学习。Gunstone和White于1992年在DOE(demonstrate-observeexplain的缩写,即演示―观察―解释)教学策略的基础上正式提出了POE(predict-observe-explain的缩写,即预测―观察―解释)的教学策略。POE是一种以“观察渗透理论”的哲学观念和建构主义、人本主义、概念转变等理论为基础的新型演示策略[2]。相对于灌输式的DOE策略,POE策略重视学生的预测,因此能有效地揭示学生的迷思概念,也能有效提升学生的概念学习以及科学学习兴趣[3];POE策略在承认学生具有迷思概念的前提下,认为教学过程是学生的认知被不断否定的过程,预测为学生迷思概念的自由表达提供了平台,实验演示为学生的认知发生冲突提供了机会,解释为实现学生的概念转变提供了条件[3]。

2.2 PEODE策略的探索

新课程强调学生学习的自主性、合作性和探究性,而课堂讨论就是一种改变封闭状态的重要教学形式。课堂讨论不仅能够活跃课堂气氛,而且能激发学生兴趣,促使学生主动参与教学过程,培养他们与人合作交流、创新思维与能力等方面的素质。而在对POE策略相关文献的研究过程中,笔者发现,尽管SavanderRanne. C.和Kolari. S.(2003)[4]提出的PDEODE策略已经重视了学生的讨论,但目前绝大多数的研究,尤其是国内的研究还是对学生的预测和实验演示给予了较多的关注,但对学生的解释和实验前后的讨论缺乏足够的重视。笔者认为这两个环节的忽视,会在一定程度上干扰学生迷思概念的转变。对于学生的预测要给他们解释的空间,这样就能牵出更多的迷思概念;对于某一问题,教师要引导学生与他人交流、合作与讨论,这样叙述者就可以借着口头表达的过程重新整理自己原有的认知,而听者则能将其与自身的理解结合并进一步调和矛盾。当学生发现他人观点与自己不同,且比自己的观点更加适合解决问题时,往往会对自己的观念感到怀疑,产生认知冲突和求知心理,这时学生就较易接受新的、正确的科学概念。丹瑟里恩(Danswerrean,1993)的一项研究也表明:合作学习能使学生超越自己的认识,通过他人与自己不同的观点,看到事物的其他方面,从而形成对事物更加丰富的了解,有助于克服学生的迷思概念[5]。

综上所述,笔者结合多年的教学经验及国内外的相关研究成果,在教学实践中不断思考、探索,尝试了更重视学生的解释和讨论的PEODE策略(predictexplain-observe-discuss-explain的缩写,即预测―解释―观察―讨论―解释),并取得了良好的教学成效。

3 PEODE策略的操作步骤和要点

3.1 P-预测阶段

教师陈述问题或展示实验设备并说明流程,学生预测实验现象。此阶段要求教师能通过多年教学经验的积累、文献研究等方法全面了解和准确把握学生可能存在的迷思概念,以此为依据来创设合理的问题情境。

3.2 E-解释预测阶段

学生向全班对自己的预测做出解释。为了使学生通过解释暴露出更多的迷思概念,教师要努力营造民主、宽松的学习氛围,使学生能无拘无束地表达[3]。教师应以称赞、鼓励为主,不要过早地评价学生的观点,也不能对学生的错误观点进行讽刺或挖苦。对于学生暴露出的各种迷思概念,教师应能准确地判断出其实质、产生的原因及其合理性和局限性,为学生认知发生冲突创造条件。

3.3 O-观察阶段

进行实验,观察、记录实验现象,比较预测和观察之间的差异。在观察实验现象时,由于学生很想知道自己的预测是否正确,因此注意力会很集中。所以,为了激发学生学习的积极性,教师在演示实验的过程中要尽可能地让每个学生清楚地观察到现象[6]。必要时还可以借助多媒体技术提高实验的可见度和清晰度,从而增强PEODE策略的教学效果。

3.4 D-讨论

当实验现象和学生的预测有明显差异时,学生会因认知失衡而产生“紧张感”。为了消除这种“紧张感”,学生就会努力寻求答案,自然就会产生强烈的和老师或同学交流的愿望。这时教师就要因势利导,通过问题中介,营造全员交流、人人参与的学习氛围。鼓励学生之间、师生之间进行平等的对话和交流,使学生的错误概念在思维的相互碰撞过程中不断地被瓦解。此阶段教师切忌急于把讨论引导到自己设计的标准答案上去,切忌用自己的思想去“同化”学生的迷思概念,而应站在学生的立场去“顺应”他们的认识[7]。在这种冲突、商讨和交流的过程中,讨论后的解释也就呼之欲出了。

3.5 E-实验后的解释阶段

经过交流和讨论, 学生不断反思自己的认知,思考、调和观察与预测之间的不一致性并试图加以解释。但这一阶段学生的发言往往还是比较零碎和粗糙的,缺乏系统性。而许多倾听的学生由于缺乏一定的鉴别能力,很可能还会产生迷思概念。因此,最后教师有必要对他们的发言进行分析、加工和总结,这将有助于建立稳固且正确的科学概念。

4 PEODE策略的运用例举

现以“浓硝酸的性质”的教学片段为例[8],具体谈谈如何在教学中运用PEODE策略。

4.1 预测

[教师提示]现有两支相同的试管甲和乙,甲试管中放入已去除氧化膜的铝片,乙试管中放入铜片。根据你学过的金属和酸的性质,预测将浓硝酸分别加入到两支试管中可能产生的现象;如果都反应,哪支试管中的反应程度较剧烈?说出预测的理由。

[学生预测]学生的预测主要有以下三种情况:①甲试管中的铝片逐渐溶解,反应剧烈,产生气泡,而乙试管中没有现象;②两支试管中金属都溶解,均有气泡产生;甲试管中的反应更剧烈一些;③两支试管中都没有明显现象。

4.2 解释

[学生解释]预测①的解释:因为硝酸具有酸的通性。在金属活动性顺序表中,铝排在氢之前,铜排在氢之后,所以只有甲试管中的铝片可以置换出H2;预测②的解释:初中老师提过,硝酸可以和很多不活泼的金属反应,只是不产生氢气。又因为铝比铜活泼,所以甲试管中反应更剧烈些;预测③的解释:我记得好像浓硝酸可以储存在铝桶里,所以铝应该不会和浓硝酸反应;铜在金属活动性顺序表中排在氢之后,当然不会和硝酸反应。

[学生表现]持不同意见的学生展开了激烈的争论,有的紧锁眉头,有的在翻书,还有同学说:“做个实验瞧瞧。”

通过上面两个阶段的教学活动,笔者发现了学生原来存在各种迷思概念:虽然大部分学生已经掌握金属活性顺序表和酸的通性,但对硝酸的性质了解得很少;部分学生已经将“铝常温下能被浓硝酸钝化”的知识遗忘了……

4.3 观察

[实验演示]为了使后排的学生也能清晰地观察到实验现象,我在实物投影仪前演示了上述实验。

[学生表现]教室里非常安静,每个同学都屏气凝神地观察着。当学生看到铜片与浓硝酸剧烈地反应且产生了红棕色的气体,而铝片表面却没有现象时,他们都露出了惊讶和疑惑的表情,并自发地展开了讨论。

可以看出,当实验现象和学生的预测有明显差异时,学生产生了强烈的认知冲突和求知欲。

4.4 讨论

教师要求学生根据观察到的现象进行讨论,并鼓励学生积极发言。经过讨论,学生从已学过的铜可以和浓硫酸反应的事实推测:浓硝酸也可能具有强氧化性;通过查阅教材,他们了解到浓硝酸常温下使铝钝化的原因。通过思维交流和碰撞,大部分学生能从气体的颜色和元素种类去推测红棕色的气体不是无色的氢气、氧气、氮气或氨气,而可能是含氮元素的某种化合物。

4.5 实验后的解释

[教师解释]硝酸是一种氧化性很强的酸,能与除金、铂等少数金属以外的金属反应。但常温下,铝遇到浓硝酸时会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化,从而阻止内部金属进一步发生反应。

还可以进一步提出问题:“如果将放有铝片试管加热或加水稀释后会有什么现象呢?”以激发学生继续学习的兴趣,深化学生对浓硝酸性质的理解。

总之,PEODE策略可以有效探测学生的迷思概念,通过实验演示引发认知冲突,通过讨论和解释促使学生反思、调和认知冲突,构建科学概念。PEODE策略下的学习是自主、合作、探究的学习,实践表明它能明显提高学生学习化学的兴趣和效率,有助于提升学生的概念学习和科学态度。因此,教师要扮演好组织者、引导者的角色,通过营造自由和宽松的氛围去激发学生的求知欲和表现欲,最大限度地发挥学生的潜能。

参考文献:

[1]任英杰.促进中小学生迷思概念转变的POE策略及案例分析[J].中小学电教,2007,(12).

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[3]顾江鸿,史小梅,李春密.预测―观察―解释―一种基于现代教育研究的演示策略[J].教育科学研究,2009,(5).

[4] Savander-Ranne, C. & Kolari, S. Promoting the conceptual understanding of engineering students through visualization[J]. Global Journal of Engineering Education,2003,7(2):189~199.

[5]邹蓁,宋君.中学生常见生物迷思概念及其转化策略的研究[EB/OL]. ,2011-7-24.

[6]林雪梅,张军朋.“POE”教学策略及其在物理教学中的应用[J].物理教学探讨,2011,(4).

[7]李建新.变学习错误为有效教学资源[J].教育革新,2008,(1).

反思性教学的概念篇8

一、培养学生思维动机、激发学生思维

数学概念有些是由生产、生活实际问题中抽象出来的,有些是由数学自身的发展与需要而产生的,许多数学概念源于生活实际,但又依赖已有的数学概念而产生。根据数学概念产生的方式及数学思维的一般方法,结合学生的认知特点,可以通过创设数学概念形成的问题情景。导入是概念教学的第一步,也是形成概念的基础。

1.从实际事例、感性材料为基础引入激发学生的思维

初一学生在学习正负数的概念之前,已经对具有相反意义的量的日常概念比较了解、熟悉。通过贴近学生的生活实例,来对相应的概念作出解释,使学生从感性认识到理性认识,有利于学生加深对概念的理解。但要注意的是教师提供的感性材料有时往往具有片面性,所以容易造成学生错误地扩大或缩小概念,因此要从多角度全方面加以补充说明。

2.从旧有的概念引入中激发学生的思维

很多概念是在旧的概念的基础上发展而来的,教学中从旧有的概念自然地引入新概念,学生是易于接受的。例如在引入“弦切角”概念时先复习圆周角。由于学生认识结构已经有圆及与圆有关的线、圆心角、圆周角等概念,教学时教师出示活动教具,如图,AB、AC为两根细木棒,可绕A点转动,固定A点、AC,让AB绕A点从AC沿顺时针方向旋转,最后到达切线位置,然后提出问题:“∠BAC能称为圆周角吗?为什么?”对照圆周角的定义,发现∠BAC的一边AB不与圆相交而与圆相切,故不能叫圆周角,而由这个角的特征----角的两边一边为弦、一边为切线、顶点在圆上----自然引出了“弦切角”这一概念。这种通过圆周角的运动、变化形成弦切角的概念,既给予这两个概念以对比,又可以启发学生从圆周角的度量去思考:弦切角如何度量?从而顺利地讲解弦切角及其度量定理。

3.利用动手操作引入激发学生的思维

新课程理念倡导让学生自主合作探究的确学习方式,因此在概念学习时,可多让学生亲自动手试一试,在实验中得出结论。

4.利用多媒体教学手段引入激发学生思维哦

对于抽象的概念教学,教师可以充分利用多媒体的优势,这样不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以多方面的调动学生的感官,由形象直观的认识提高为抽象的概括,使抽象的数学知识以直观的形式出现,从而突破难点

二、理清学生思维脉络、深化学生的思维

1.在揭示概念本质过程中深化学生的思维

在概念引入后,教师要引导学生主动探索,把握住概念的本质特征,才能透彻理解概念。

例如在学生通过 “标准图形”(图2)获得了“对顶角”的概念:“一个角的两边分别是另一个角的两边的反向延长线,这两个角叫做对顶角”以后,向学生出示变式图形(图3――图7),要求学生判断∠1和∠2之间是不是对顶角,并说明理由:

这里采用变式图,旨在训练学生的发散思维,突出概念的本质属性,加深对概念的理解,使学生通过求异能概括出:“对顶角”的三个基本特性:①对顶角是两个角;②两个角有一个公共顶点;③两组边都是反向延长线。

2.在改变概念本质属性中检验学生思维

为了进一步理解概念,检验学生的思维,设计一些改变本质特性的习题,让学生真正理解概念。如学习一元二次方程后,设计四个方程让学生判断:

A、ax2+bx+■c=0;B、x2++1=0; C、x2=0D、x2-2xy=0

反馈结果在教师的意料之中:70%的学生选A,10%的学生选B,20%的学生选C,最后通过师生间的探讨,交换意见,结合具体实例统一对“一元二次方程”特性的认识。这样既从反面加深了对概念的认识,也训练了学生的思维。

三、加强概念巩固、强化学生思维

学生对概念的理解不是一次就能完成的,需要由具体到抽象、再由抽象到具体的多次反复。所以在概念的巩固过程中要注意强化学生的思维。

1.注意多复述以加强记忆,通过复述引导学生能“有意义的记忆”。

2.引导学生在实际生活中巩固概念,帮助他们通过实例来说明概念,加深对概念的理解和具体化。

3.单一训练与综合训练结合,创造思维训练的情境。根据教学的重点,围绕思维训练的要点,设计形式不同的思维口头和笔头训练。

四、强化概念应用、拓宽学生思维

在概念形成后,要注意掌握和运用,注意巩固联系,注意反馈矫正,注意引伸迁移,注意将思维引向纵深发展。学习了根的判别式,我们可以设计一些与之相关的题型,在利用判别式解决问题的过程中,领略其丰富的应用范围,从而在整体上把握概念的本质特征。

1.直接用

①不解方程,判断下列方程根的情况。

A、2x2+4x+35=0; B、4m(m-1)+1=0; C、0.5x2-■=■x

②方程x2+24=4■x的判别式=_____。

2.逆向用

①一元二次方程3x2+4x+2m=0有两个相等的实根,则m=______。

②一元二次方程3x2+4x+2m=0无实根,则m的取值范围是_____。

3.深化用

①二次三项式x2-2mx+1是完全平方式,则m=____。

②函数y=mx2+x-2m(m为常数)的图象与x轴的交点有____个。

③求证0.25(b-c)2=(a-b)(c-a),且a≠b,(b+c)Ma=____。

④求证:不论x、m取何值,不等式(m2+1)x2-2mx+(m2+4)>0恒成立。

⑤a、b、c是ABC的三边长,若方程组

x2-ax-y+b2+ac=0

ax-y+bx=0

只有一组解,则这个三角形一定是____三角形。

学生掌握概念的目的是为了应用,通过应用可以加深对概念的深层次认识,使学生对所学的知识真正融会贯通。应用的三个层次――直接用、逆向用、深化用,它充分体现了思维从感性认识到理性认识的飞跃,在思维的拓宽领域中培养学生的创造力。

五、建立概念框架体系、系统学生思维

按照现代心理学的观点,学生掌握概念的过程是一个不断概括的过程,就是找出概念之间的纵向和横向的联系,使知识连点成线,连线成片,形成概念系统。如学习“与圆有关的角”。我们可以得到有关角之间的结构框图(图8):

对于“弦切角”概念,我们讲授时不仅要把它与相邻的圆周角、圆心角概念联系起来,而且它的定义和度量要利用弧的度数、圆与直线的相切、相割来获得。这种系统化,不仅有利于概念的巩固、深化,有利与知识的应用,并在概念知识系统形成过程中,发展学生思维,培养学生学习数学的兴趣和能力。

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