儿童迷思概念及其转变--国培讲稿

儿童迷思概念及其转变

在这节课的开始，我先给大家讲一个小故事：

一位科学教师提问学生，“鸡蛋中各个部分都有什么作用呀？”，学生说，蛋黄变成小鸡，蛋清提供营养，蛋壳保护蛋黄和蛋清。于是教师引导学生进行深入细致的观察。（如下图）学生经过观察后，意识到自己原有的观念是错误的。

像刚才所讲的“蛋黄变成小鸡，蛋清提供营养”就是一个迷思概念。现在，你能说一下什么是迷思概念吗？

一、迷思概念的定义

儿童不是空着脑袋进入教室的，在日常生活和以往的学习中，他们对各种事物已经形成了自己的看法，其中有些观念是与科学知识相一致的，可以作为新知识的起点，但也有很多理解是与科学知识相违背的，这就是迷思概念（misconception），也称为错误概念。例如，“重的物体比轻的物体下落得快”、有的小学生认为“夏天白天长而冬天白天短是由于热胀冷缩”，等等。

二、迷思概念的特点

1.个体性。儿童的经验千差万别，每个人都有其独特的体验，在此基础上，儿童会形成不同的解释。

2.矛盾性。儿童的科学解释常常是自相矛盾的，甚至自己也不一定意识的到。在不同的时候，儿童会选择最“适合”的一种来进行解释，而不考虑他的理论是否前后一致。例如学生解释湿衣服变干是因为衣服上的水蒸发到空气中，而对雨过天晴后地面由湿变干这一现象的解释则仅仅是地面上的水渗入了地下。

3.顽固性。奥斯本和维特罗克（Osborne & Wittrock，1985）对小学儿童在科学概念（如电流）学习中常常遇到困难的原因做了研究，调查了美、英、澳大利亚和新西兰等地的儿童。

在简单电路中，直流电的流动方式是怎样的？

对于研究者在电路中接上电流表后的实验结果，儿童说：“哦，可能在学校中不是，但如果你跟我回家（回到学校之外的真实世界中），你会看到电流是按照我说的那种方式流动的”。当研究者把器材带到他的家中重复演示时，孩子常常会说：“这是你的电流表、你的电池、灯泡和导线”。

儿童认为，教师操纵的环境和知识是不真实

的，它只是纯学术的，不能代表真实世界中发生的事情。当这些事实资料不支持他的观点时，他们常常怀疑这些事实资料，以避免冲突，保留自己的观点。

4.持久性。对科学概念的误解不是小学生的专利，中学生、大学生和成年人都存在类似的误解。克莱蒙特（Clement，1983）向工科学生呈现了如下图的问题情境，结果学过大学物理的学生中有70%的学生答错了。

从刚才所讲的迷思概念可以看出，迷思概念对学生的科学学习影响很大。科学学习的过

程不可能绕开学生头脑中的迷思概念，相反，必须依靠学生原有的概念，通过概念转变和重建，形成更加精确的科学概念。科学学习是一个概念发展过程。

三、概念转变的教学策略

请思考，如何转变儿童头脑中的错误概念？将学生的回答记在黑板上。【概念转变（conceptual change）是个体原有的某种知识经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生的重大改变。】 （一）创设开放的、相互接纳的课堂气氛

播放视频“自由落体运动.MPG”。【播放视频之前要简要介绍一下视频中的实验用到的器材。】

为了了解学生的真正想法，促进错误概念的转变，教学中应当创设一种开放的、相互接纳的课堂气氛，不管是对是错，学生都可以表达自己真正的想法，所有的见解都应该得到尊重，而不是对不同意的见解嗤之以鼻。只有这样，学习者才能大胆地面对不同观点、事实之间的冲突，才能理智地去思考、分析问题。 （二）诊断、洞察学生的迷思概念 1.预测/解释法

《摆的研究》一课，教师出示摆长相同、摆锤重量不同的两种摆，让学生进行预测，哪种摆会摆得快些？有的学生根据已有经验认为，重的物体下落得更快，摆锤重的单摆会摆得更快。

解释法是指学生对给定情境或实验现象等做出解释，通过学生做出的解释来诊断学生的错误概念。教师在卡片上提供一系列带插图的解释，让学生分组讨论或做出自己的选择。如：

2.访谈法

访谈法即为与学生做随机的、面对面的交流，并对学生的回答做弹性回应。气氛较为随意。通过这种交流，了解学生已有的概念。访谈的内容可以围绕某一实例展开，也可以是围绕某一概念进行。以下是研究者对二年级学生“昆虫”前概念的访谈：

师：你听过“昆虫”这个名字吗？ 生：听过。

师：那你知道什么是昆虫吗？ 生：它们有点儿小，会飞，会爬。 师：你怎么会知道这么多啊？

生：书上看的，在《动物大百科》上看的。 师：昆虫都有什么特点呢？ 生：有的会飞，有的会爬。 师：还有呢？

生：大部分生活在花丛中，阴暗的地方。 师：还有没有呢？ 生：有的有花纹。

师：你认为昆虫要符合哪些条件？

生：(沉吟了一会儿)昆虫的脚比哺乳动物的脚多。 师：有几只？

生：6只左右，有的比6只多。（因为他们把蜈蚣、蜘蛛等也当作昆虫了。） 师：你能举出脚多的昆虫的例子吗？ 生：蜈蚣、百脚虫、西瓜虫。

通过访谈，我们可以了解到学生虽然已有“昆虫”这一概念，但只有模糊的认识：体型较小、脚较多，会爬或飞??，有些对形成“昆虫”科学概念有利，有些则可能造成误解和阻碍，了解了学生的前概念就可以为我们进行有效的教学设计提供帮助。

3.绘图法

绘图法是学生通过画图的方式表达出他们对某一概念或某一事物的理解。如画出影子、人体器官、地球的形状等，有时还需请学生对所画的做解释。这种使学生的认识和思维可视化的策略相比于传统的访谈、问卷有其不可替代的优势。它可以更加容易地让孩子表达出自己的真实想法，避免受文字表达的影响；其次，在对一些似是而非的模糊概念的把握上，通过学生的绘图，教师可以探查到学生更深层的、真实的想法。（下图分别为学生对蚂蚁、热传递的迷思概念）

以上介绍的三种方法是最有代表性的，除了这三种方法之外，诊断学生错误概念的方法还有很多，在这里我们就不一一介绍了。 （三）引发认知冲突

引发认知冲突，让学习者意识到与原有概念相对立的事实或观点，这是转变学生错误概念的基本途径。呈现对立性事实的基本方法是观察和实验。

对于以下教学内容，让学生自己提出引发认知冲突的做法：

①儿童将物体沉浮的原因归结为它们的重量，对此，可以让他们观察：一个很重的篮球会浮在水面上而很轻的玻璃球却会沉下去。

②在《声音的产生》这一内容教学中，学生根据已有的经验：拍、敲、弹等方法都能使物体产生声音，很多学生认为：声音是对物体用力而产生的，用力就可以使物体发出声音。然而这个概念并不科学，这时教师举出反例并演示：用力压鼓面、用力弯折尺子、用力拉扯橡皮筋并不能使物体发出声音，让学生进行解释。反例的出现，与学生的理论或观点又产生