小学科学相异构想的转变策略

广州市增城区增江街第二小学 周灼荣

教学实践证明，学生在接触到新的知识时，总是试图用旧的知识结构和思维方式去理解它，有时甚至会修正新知识的含义，以适用旧有的知识结构与思维方式，派生出形形色色的偏离了科学概念的想法，教育理论上称之为相异构想。

教学中清除一种“相异构想”要比传授一种知识（从无知到有知）困难得多。 为了实现相异构想向科学概念的转变，我在教学过程中从以下几个方面考虑：

一、前测，把握起点，是实现相异构想修正的前提

研究学生原有的观念和思维方式，弄清其对学习和理解新知识会造成什么样的障碍与影响，是修正相异构想的前提。

在以往的教学中，许多教师总是忽视学生头脑中的“相异构想”，他们习惯于传授知识，即使知道学生头脑中存在着各种非科学的认识，总是想当然地以为只要把正确的概念传授给学生，学生错误的东西就自然会无立足之地。这在一定程度上反映了教师对“相异构想”的“顽固性”认识不足。因此，教师要有意识测试相异构想的情况是非常必要的。

二、冲突，搭建支架，是实现相异构想修正的动力

从心理学角度看，凡经过否定质疑的知识，在学生中才有较高的确信度。转变相异构想的有效教学策略之一是，教师在教学过程中创设能引起学生产生认知冲突的教学情境，以其无力解决的“冲突”动摇其顽固的相异构想，感到必须修正原来的错误观念或模糊认识，指导学生进行认知顺应，形成与科学观念一致的新概念。如我在《米饭、淀粉和碘酒的变化》遇到的问题：

〔教学片断1〕

正当我准备收获丰收的果实——得出“淀粉越多，遇碘酒变色越深；淀粉越少，遇碘酒变色越浅”的结论时，有三个小组却因为失败，得出了“淀粉越多，加碘酒变色越浅”的结论。这让我有点措手不及，“眼看着下课铃声快要响起，我又不能拖堂。于是，我举起他们小组的两个实验器材说：“颜色淡的更偏向于白色，你认为是什么原因呢？有解决的办法吗？”

生1说；把它加热煮溶了就可以了。

生2说：淀粉太多，可以加水稀释，再进行实验

生3：……

于是我布置大家根据他们的做法，让每个小组在课后再重新进行实验。

还没有等到我上下次的课，同学们不约而同地向我报告：“老师，我们发现了淀粉越多，遇碘酒变色越深；淀粉越少，遇碘酒变色越浅”。问题才真正得到解决。

三、探究，经历过程，是实现相异构想修正的关键

教学实践证明，增加让学生自己动手探究的机会，通过实验为学生提供必要的感性材料，是纠正相异构想的关键之一。如我在教学《电磁铁的磁力》中，学生对于“电磁铁的磁力大小与哪些因素有关”作了大胆的假设，但怎样把这个实验做好呢？

〔教学片断2〕

师：同学们，我们现在让每一个组都来进行一次比赛，看哪一个组能想出多种办法，使“电磁铁吸大头针的磁力大”。好吗？

生：好！

师：为了你的成功，我们先来猜想一下，影响电磁铁吸大头针的磁力的因素有哪些？也可以说影响电磁铁磁力大小的因素有哪些？请大胆假设，甚至是异想天开的。（小组合作猜想，教师参与学生的猜想）

师：有结果了吗？请各小组的代表说一下。

生：我们认为影响电磁铁磁力大小的因素有电池的多或电池的少，如果电池多，磁力就大，电池少，磁力就小。（板书：电池的多少。）

生：我们认为影响电磁铁磁力大小的因素有铁钉（铁芯 ）缠绕电线的圈数，如果绕的线圈多，磁力就大。（板书：铁芯缠绕的圈数。）

生：我们认为影响电磁铁磁力大小的因素有铁芯的粗细和电线的粗细。（板书：铁芯的粗细。电线的粗细）

生3：……

学生提出那么多的可能，怎样才可以让研究经得起考验呢？只要让学生对实验进行定量分析才是最可行的方法。 各小组同学们从各自的实验数据可以得到一个科学的概念：电磁铁磁力的大小与线圈多少有关，线圈多，磁力大；线圈少，磁力小。

通过这样连贯的、系列的实验操作，学生从中获得了大量的感性经验，从而促使他们以大量的事实依据转变头脑中固有的“相异构想”，构建起科学的新知识体系。

四、认知，自我监控，是实现相异构想修正的助推器

当学生放弃原有的概念后，会在什么情况下主动建构与科学概念一致的新概念呢？教师在致力于学生“相异构想”转变的过程中，应以分析、比较、归纳、推理等科学的思维方法指导学生自主建立新概念。

比如利用“通电导线可以产生磁”这一概念的获取过程，展开对逻辑推理能力的培养与训练。为到达此目的，我设计了一组呈现递进关系的问题链——

问题1：“通过以上几个小组的汇报，我们可以得到一个什么结论？”

问题2：“小磁针的偏移和什么因素有关？”

问题3：“为什么通电的导线可以让小磁针发生偏移的变化？”

问题4：“为什么得出这个结论呢？你是怎么想的？”

以上问题链的设计最终目标直指概念。问题链有结构，像一个链条，环环相扣，引导学生沿着这个思维；链条进行合乎逻辑的推理，最后锁定“电流使导线产生磁性”这个科学概念。纵观这个概念的生成，学生通过爬梯子式——逐级递进的概念建构方式构建科学概念。学生的思维是非常缜密的，证据也非常充分，解释也很有逻辑，学生根据已有证据作出了合理的解释。

综上所述，相异构想的转变策略是一种以学生前科学概念为基础，通过概念的逐级修正和完善来构建新的科学概念的教学模式。在探究过程中，科学概念进行由低到高的目标解析，相异构想被逐层修正，走向深入。