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1、第三章 儿童科学学习的内容,学习框架,第一节 科学知识和科学概念 第二节 促进概念转变的科学学习 第三节 课程标准中的学科知识内容 第四节 在信息技术背景下的儿童科学学习,第一节 科学知识和科学概念,概念：客观存在的事物或事实，通过人脑的思维加工形成的、具有一般特征和本质特征的概括性描述，通常用词语表示。（内涵、外延） 核心概念：可以界定为一种心理建构，是对多种事例加以分类的组织性观念，广泛存在于学科内容之中。 特点：抽象性、普遍性、永恒性。 作用：有序融合学科知识，通过有效的课程设计模式传授给学生，让学生获得以事实存在的主题，获得深入思考问题的方式。（脚手架、助推器）,第一节 科学知识和科学
2、概念,前概念：学生们在没有经过专门的科学教学课程学习之前，在日常生活中通过辨别学习和积累经验而掌握的概念。（迷思概念、错误概念） 前概念的来源： (1)日常生活中经验影响；(2)感觉、直觉印象；(3)事物本身的特征；(4)教学中的误导；(5)同伴文化的影响；(6)知识的负迁移；(7)大众传媒的误导；(8)概念学习不牢；(9)进行不当的类比。 科学概念：学生接受教学活动之后，在教学过程中通过揭示概念内涵而形成的概念。,一、科学概念与科学学习 新的儿童科学教育理念强调要以探究为核心，探究式科学认知过程离不开科学内容。科学内容由众多的科学概念组成，要从众多的科学概念中找寻出一些核心的概念。对核心科学
3、概念的强调成为科学教育的必要。 意义： 教师：一是在组织教学的过程中，教师可以有理可依；二是在围绕这些核心科学概念开展教学过程中，教师也可以有法可依（设计关键问题，推动探究活动）。 儿童：可以在教师有条不紊的引导下，放开心怀，自由探究，从真正意义上去践行“探究”的内涵，诠释科学教育的真义。,第一节 科学知识和科学概念,二、核心科学概念与儿童科学学习 倡导要以概念为本来组织教学，让学生在有结构组织的概念引领下进行探究活动。 作用：可以让学生有效地组织和记忆知识，而且有助于他们鉴别、类比和推理。这种教学对提高儿童的学习效率、促进儿童发展是十分重要的。通过这种教学方法可以使学生运用已经建立的概念去理
4、解、去扩展，学会运用核心知识和模型来“触类旁通”，可以说是儿童建构更复杂能力的基石。,第一节 科学知识和科学概念,“为概念转变而教” 一、转变: 消除儿童的前概念，改变为科学家所接受的概念。 转变条件： “对现实概念的不满”、“新概念的可理解性”、“新概念的合理性”、“新概念的有效性” 教学要求： 尽可能地考虑学生之前可能形成的概念，让学生在课堂上有足够的话语权，实现从最初的概念和科学概念之间的过渡与转变。,第二节 促进概念转变的科学学习,二、方式与途径 方式：1.丰富 2.重建 途径：1.连续途径：不需要重建科学概念结构，它只是在原有概念基础上的扩展或重新解释。 2.不连续途径：已有概念与科
5、学概念完全不同。 认知冲突策略 ： 1.认知冲突产生于学生的预测同其经验结果相反时； 2.认知冲突产生于学生的观点与教师不一致时； 3.认知冲突产生于学生之间的不同观念的碰撞中。,第二节 促进概念转变的科学学习,三、概念转变的科学学习过程 皮亚杰认为个体的学习是平衡不平衡新的平衡的认知发展过程的统一。 两种适应方式： 第一是扩大自己的图式，将新信息增加到自己的图式内，即己有知识的类推运用，此过程称为同化。 第二即是修正自己原有图式，以适应新信息，称为顺应。 同化与顺应二种过程互为消长，直到达到平衡状态为止。,第二节 促进概念转变的科学学习,三、概念转变的科学学习过程 在概念转变的科学教学中，教
6、师为促使学生实现概念转变，首先必须要了解学生的原有概念。以此为出发点，教师设置情境，从而使学生产生认知冲突，并适时引出科学概念，帮助学生解决认知冲突，实现概念转变。 认知冲突过程可分三个阶段： 初步阶段 冲突阶段 解决阶段,第二节 促进概念转变的科学学习,四、概念转变的策略 三大策略： 1.类比策略 暴露学生的前科学概念 呈现符合学生直觉的类比例子 呈现目标概念，在目标概念和类比物之间做出明确的对比 建立正确的心理模型,第二节 促进概念转变的科学学习,四、概念转变的策略 三大策略： 2.引发认知冲突策略 以创设问题情境的方式引发学生认知冲突 以合作、讨论的方式引发学生认知冲突 以揭示差异的方式
7、引发学生认知冲突,第二节 促进概念转变的科学学习,四、概念转变的策略 三大策略： 3.概念图策略 确定关键概念及概念等级 初步拟定概念图的纵向分支与横向分支 建立相关概念之间的连接 反思完善概念图,第二节 促进概念转变的科学学习,五、促进概念转变的科学学习 我们将基本预设及其概念架构看作学生概念转变的核心。 概念的阶层性： 上位概念 下位概念 概念转变两大类型： 一类基于学生原有概念，认知冲突策略具有一定的作用 另一类学生原有概念中并无所谓的科学概念，认知冲突策略的作用十分有限 。 概念与知识 概念：结构性、动态性和发展性 知识：“个别的”、“静态的”和“不变的” 科学学习的结果：学生通过科学
8、学习获得结构性、动态性和发展性的认知。,第二节 促进概念转变的科学学习,构成了类似树状的组织架构。,第三节 课程标准中的学科知识内容,02,第三节 课程标准中的学科知识内容,生命科学：按“个体类群落生命” 整理相关内容,小学科学课程标准中生命科学内容部分,第三节 课程标准中的学科知识内容,物质科学：物体与物质、运动与力和能量的表现形式。,表8、小学科学课程标准中物质科学内容部分,第三节 课程标准中的学科知识内容,地球与空间科学 ：地球的概貌与地球的物质、地球运动与所引起的变化和天空中的星体,表9、小学科学课程标准中地球与空间科学内容,第四节 在信息技术背景下的儿童科学学习,一、信息技术为小学科
9、学学习打开了另一片天地 基于科学学科以“探究”为本质的学习特征和现代数字媒体的特点： 1.数字化学习变革学习时间的利用方式碎片化时间的再利用 2.数字化学习为学习科学提供更多样化的情境依托 3.数字化学习为学习科学提供更多样化的探究学习模式 数字化远程合作探究模式 A、基于远程实验数据的合作探究模式 B、基于远程实验环境的合作探究模式 C、基于远程实验工具的合作探究模式 数字化主题式研究性学习模式,二、信息技术在科学学习中的应用介绍 （一）WebQuest技术 （二）虚拟现实技术（VR技术） （三）物联网技术 （四）平板电脑、iPad、电子书包、互动白板等互动媒体技术 （五）数字化实验系统,第四节 在信息技术背景下的儿童科学学习,三、科学学习应用信息技术未来展望 1.云端技术 2.泛在网络技术 3.多屏显示技术 4.交互显示终端与互动反馈技术 5.智能环境控制技术 6.视讯会议技术 7.智能课堂实录技术,第四节 在信息技术背景下的儿童科学学习,思考题,02,1.小学科学学科学生学习的主要内容包括 哪些？,2.知识和概念有什么关系？你是怎样指导 学生形成科学概念的？,3.在教学中如何把学生的生活经验转变为 相关的科学概念？,4.在信息技术飞速发展的今天儿童的科学 学习会发生怎样的变化？,祝学习愉快！,
