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科学教育中概念转变研究

 论文栏目:科学教育论文     更新时间:2015/7/21 9:36:18   

一、概念转变的研究现状

1、国外对概念转变的研究现状

国外对概念转变的研究,起初关注的是前概念的调查研究,比如霍尔(StanleyHall)调查儿童对自然现象如加热、霜和火的观念以及皮亚杰(Piaget)在《儿童关于世界的概念》中对前概念也进行了科学分析。随后康奈尔大学的波斯纳(G.J.Posner)、斯特莱克(K.A.Strike)、修森(P.W.Hwson)、格特左戈(W.A.Gertzog)四位教授提出了“概念转变模型”(ConceptionalChangeModel,简称CCM),[3]查朴尼等(Champagne,e.t.)提出对学生物理前概念施加影响的教学策略,即“对抗偏见”。1989年,布朗和克莱门特(Brown,Clement)针对改变学生原有知识发明了“架桥策略”。德国不莱梅大学物理教育研究所的HorstSchecker和ThomasBethge分别在1986和1988年做了“学生对力学的相异构想”和“学生对原子物理的相异构想”的研究,该研究所还召开了多届有关自然科学与数学教育中学生的错误观念的国际研讨会。从20世纪90年代至今,国外关于概念转变的研究取向发生了变化,由原来的探讨学生拥有什么样前概念到探讨前概念的形成过程,再到考察前概念转变的策略。在这些研究中主要考察学生对光、热、能量、光合作用等现象持有的前概念以及概念转变的心理机制和影响因素,所用的方法大都采用访谈、调查、作业分析以及观察学生的活动等方法。

2、国内对概念转变的研究现状

国内对概念转变的研究相对较晚,早期研究者主要有罗星凯,周中权(1991)、[4]郭平生(1996)、范丰会(1996)等等,他们的研究大部分是关于物理的,研究学生在“力”或者“运动”方面的前概念、概念转变的步骤以及教学对策等等。笔者又从中国期刊网上检索相关文献发现,20世纪80年代我国已经对概念转变的研究有了一定的规模,但是大都是重复研究,只是描述概念转变中前概念的特点以及转变策略。目前虽然对概念转变做了一些调查,但是在转变的过程中,由于研究角度的不同,学者们不可能把所有的因素考虑进去,这就造成了研究的局限。同时我国对概念转变的研究大都集中在物理、化学、生物等自然领域,研究内容主要是概念转变教学策略、内在机制等等。

二、概念转变模型

随着概念转变研究的深入,其模型建构也随之发展。比较具有代表性的有Posner等人(1982)提出的概念转变模型(CCM)、AlirezaRezael和LarryKatz(1998)提出了概念转变的认知模型以及Choo-YeeTing和Yen-KuanChong(2003)提出概念转变的科学调查模型等等。从他们提出的模型中也可以看出既有相同也有不同之处。相同之处在于他们都关注到个体的先前经验、影响概念发生转变的条件以及对新概念的理解。不同之处在于在于概念转变的过程,比如Posner等人(1982)提出的概念转变模型(CCM),他们认为概念要发生改变知觉到前概念失去作用,来引发认知冲突,之后个体对新、旧信息整合过程的元认知监控,AlirezaRezael.和LarryKatz(1998)提出的概念转变的认知模型认为采取措施使学生接受新概念。

三、概念转变的教学模式

自概念模型出现以来,众多学者先后提出了一些概念转变的教学模式,并进行了大量的教学实验研究,结果发现其效果明显。比较具有代表性的有Nussbaum、Novick(1982)提出了概念转变的三步教学模式、Krajcik提出了四步教学模式以及ReneT.Stofflett和TrishStoddart(1994)提出了五步教学模式等等,从他们提出的教学模式中发现都是围绕前科学概念和新概念发生冲突中,采用不同的策略。比如Nussbaum、Novick(1982)的三步教学模式中通过激发学生的主观能动性对新概念进行评论,Krajcik提出了四步教学模式则是通过新旧概念的比较来重新建构认识,而ReneT.Stofflett和TrishStoddart提出的五步教学模式则是先通过小组讨论来自我发现、检验之前的预测来使学生初步接受科学观念,最后教师及时提供一些类似情景,使学生能够将从实验中得到的科学观念延伸到其他情景中,进一步巩固科学观念。

四、展望

1、研究内容细致化

理论研究是为在实践中应用,这就需要我们把每一个需要研究的内容细致化。科学不光是进行简单的描述、解释,还要进行预测和控制,如何做到后两步,需要我们把研究内容的每一个方面从量变到质变的转化过程弄清楚,同样在研究概念转变中,也应该将影响概念转变的每一个过程以及前因和后续发展都搞清楚。不能只是在某一方面进行阐述或者调查,那样可能造成认识上的偏差。笔者就相关文献及体会认为要做到研究内容上的细致化需要从以下几个方面着手:第一,研究目的要明确,目的不明确,内容肯定是不衔接,更无科学可言;第二,研究过程要细致化,最好能采用横向研究的方法,这样能把变化的每一步记录下来,做出更恰当的解释、预测和控制;第三,研究思路清晰化,研究中一定要把研究程序考虑清楚。概念转变是概念教学中重要的一部分,在研究中不仅要考虑相关的理论,还要考虑实际教学的情景,自然研究程序也应该条理,符合逻辑。

2、研究方法生态化

不同的科学研究,需要的研究方法也不同,即使是同一研究也会有好多种方法,那么哪一种方法最合适是学者们不断讨论的话题。概念转变的研究同样也存在这样的问题,概念转变的研究对象大都是学生和老师,而学生和老师都是人,人处在生态系统中,作为生命系统的一部分,人类与环境之间存在着相互制约和相互影响。如果我们在作概念转变的研究中不加注意研究方法,就容易造成偏差甚至错误。选择研究方法时,一定要充分考虑各种研究方法的不同特点和功能。概念转变的研究是在课堂中进行的,一般把日常正规的教学情景作为研究背景,这样收集到的资料才能真实可靠,如果教学情景是为研究而设置那么最后得出的结果有多少能应用到实践,甚至推广,是值得怀疑的。要做到研究方法的生态化,笔者认为有以下几个方面值得注意:第一,要深入课堂,深入研究对象。这个深入不是简单的参与,而是在取得研究对象的同意下,进行不加控制的观察;第二,要进行追踪调查,一次的调查结果不足以说明情况,要进行多次调查,综合考虑;第三,研究者要在尽量保持价值中立原则的同时,其助手也可参与调查,因为要生态化要真实,研究者和研究对象在研究过程中不可避免要接触,再加上研究时间长,研究者保持价值中立很难,因此还要其他人员加入,避免结果主观化。

3、研究背景本土化

我们的研究结果将来是在哪儿推广?干什么?这也是我们研究之前考虑的事情,不能趋之若鹜,不考虑研究的内容是不是本土需要的,或者是即使是需要的,研究手段和程序也是完全模仿他国的。概念转变的研究在我国起步晚,但并不是主张照搬人家的。西方国家有自己的文化,他们在研究中加入了自己的本土的理念和感情,因此我们在借鉴过程中要把这一部分剔除掉。鉴于中西方文化的差异,我们在研究中必须立足自己的文化,而不能完全西化,如果发生这种情况,即使研究过程再科学,用本土的被试研究西方文化下的东西,那也是在验证我们对西方文化的认可度或者接受程度,而不能完全代表本土的实际情况。针对这种趋势,笔者认为:第一,在本土文化下,汲取西方的有用经验;第二,立足本土,研发适合本土学生的概念教学模式;第三,进行跨文化的研究,针对不同文化,提出不同的概念教学模式。

作者:曹鹏飞 单位:中共沙雅县委党校

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