進(jìn)階視域下小學(xué)生水概念的認(rèn)知發(fā)展研究與教學(xué)策略

董玉萍

【摘要】結(jié)合小學(xué)一到六年級學(xué)生有關(guān)水概念的學(xué)習(xí)內(nèi)容，文章采用調(diào)查法和訪談法展開研究，結(jié)果顯示，低中年段學(xué)生水概念的獲得以感知為主;中高年段學(xué)生可以通過間接經(jīng)驗(yàn)獲得水的概念。教師在教學(xué)中應(yīng)了解學(xué)生對水概念的認(rèn)知狀態(tài)，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，在教學(xué)中宜采用探究活動(dòng)的方式幫助學(xué)生建構(gòu)正確的水概念。當(dāng)水概念的建構(gòu)無法用感知覺去建構(gòu)時(shí)，適宜采用接受式教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】進(jìn)階視域;水概念;認(rèn)知發(fā)展

一、問題的提出

2017年，教育部頒布了修訂后的《義務(wù)教育小 學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，修訂后的課程標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)“學(xué)習(xí)進(jìn)階理念”，課程目標(biāo)，課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)按照低1-2年級、中年段3-4年級、高年段5-6年級分學(xué)段呈現(xiàn)，水概念是小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)定的18個(gè)主要概念之一。在不同年段有不同的學(xué)習(xí)要求和目標(biāo)。水在人們的生活中非常重要，接觸最多。調(diào)查各年段學(xué)生對水概念的理解和認(rèn)知狀態(tài)，并對學(xué)生的這些前概念進(jìn)行分階分層，有利于教師有針對性分年段設(shè)計(jì)水概念的教學(xué)內(nèi)容， 使教學(xué)內(nèi)容適合學(xué)生認(rèn)識事物的能力和水平，促進(jìn)學(xué)生有效地學(xué)習(xí)水概念。

二、研究方法與內(nèi)容

本研究所選的小學(xué)生年齡在6—12歲，分別在廣州市白云區(qū)4所小學(xué)隨機(jī)抽取了一年級164人，二年級157人，三年級155人，四年級131人，五年級108人，六年級86人，共計(jì)801人。

研究的內(nèi)容包括：1.水的基本性質(zhì)——顏色、形狀、味道、透明度;2.水在哪里;3.水的三態(tài)變化;4.水的作用。

研究工具：采用自制結(jié)構(gòu)式的調(diào)查表。

研究方法：采用調(diào)查法，輔以訪談法、看圖的方式進(jìn)行。

三、進(jìn)階視域下小學(xué)生“水的基本性質(zhì)”概念認(rèn)知發(fā)展情況分析

（一）對“水的顏色”的認(rèn)知發(fā)展情況分析

研究發(fā)現(xiàn)，一年級有9.15%、二年級有8.28%、三年級有7.10%，四年級有6.87%，五年級有5.56%，六年級有3.49%的學(xué)生認(rèn)為水是有顏色的，在這部分學(xué)生眼中，從影像資料或者見過大海的說水有藍(lán)色;有的說綠色，有的說白色;還有的學(xué)生說褐色等，說明這部分的學(xué)生獲取水的顏色是從視覺體驗(yàn)而來。

隨著學(xué)生年齡的增長認(rèn)為水是無色的學(xué)生數(shù)量越來越多。由于日常學(xué)習(xí)生活獲得更多的經(jīng)驗(yàn)，五六年級95%以上的學(xué)生已經(jīng)建立起“水無色”的概念。

（二）對“水的形狀”的認(rèn)知發(fā)展情況分析

研究者提供了三個(gè)不同的容器，分別是燒杯，錐形瓶，上大下小的喝水普通杯子，裝了不同高度的水，問：“這三個(gè)容器里的水，它們的形狀一樣嗎？”

研究發(fā)現(xiàn)，一年級有91.46%、二年級有92.36%、三年級有93.55%，四年級有96.18%，五年級有96.30%，六年級有96.37%的學(xué)生認(rèn)為水是沒有固定形狀的，認(rèn)為這三個(gè)杯子的水的形狀跟容器的形狀有關(guān)，隨著年齡的增長，越來越多的學(xué)生認(rèn)識到水是沒有固定形狀的，數(shù)據(jù)表明這部分學(xué)生已經(jīng)建構(gòu)起“液體沒有固定形狀，隨著容器的形狀改變而改變”的概念。

（三）對“水的味道”的認(rèn)知發(fā)展情況分析

研究發(fā)現(xiàn)，一年級有35.37%的學(xué)生認(rèn)為水是有味道的，用訪談法了解到，這部分學(xué)生中大部分認(rèn)為水的味道是甜的，說明一年級學(xué)生受味覺影響比較大，跟他們平時(shí)生活的飲用水有很大關(guān)系。這部分學(xué)生還沒有建立起“水無味”的正確概念。

到了二年級有87.26%，三年級有87.74%，四年級有87.79%，五年級有89.81%，六年級有91.86%的學(xué)生認(rèn)為水是沒有味道的，從二年級到六年級，認(rèn)為水沒有味道的學(xué)生比例增加不明顯，與學(xué)生在往后沒有再學(xué)習(xí)“水無味”的概念有關(guān)。

（四）對“水的透明度”的認(rèn)知發(fā)展情況分析

學(xué)生對“水的透明度”的認(rèn)知達(dá)到100%，學(xué)生獲取水的透明度是從視覺體驗(yàn)而來。

四、“水存在哪里”的認(rèn)知發(fā)展情況分析

（一）對“食物里是否有水”的認(rèn)知發(fā)展

研究者用調(diào)查表進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)一到三年級有95%以上的學(xué)生認(rèn)為蘋果、橙子、西瓜里面有水份。學(xué)生解釋說榨果汁、吃蘋果和西瓜有水份流出來。有的學(xué)生認(rèn)為“水果”本身是含有水份的，從水果的角度來解釋。

部分學(xué)生從視覺的角度判斷青菜葉子和南瓜沒有水份;多數(shù)學(xué)生通過嘗的方法認(rèn)為香蕉沒有水份。

整體來看，多數(shù)學(xué)生對蘋果、西瓜等含水量豐富的水果能建立正確的概念;學(xué)生對青菜、南瓜、香蕉等的含水量低的食材，多數(shù)學(xué)生不能建立正確的概念。

學(xué)生對“淀粉類食物是否有水份”，多數(shù)學(xué)生都處于錯(cuò)誤概念發(fā)展階段，雖然五六年級學(xué)生建構(gòu)的正確概念比一二年級學(xué)生多，但高年段學(xué)生難以解釋“淀粉類食物是否有水份”，只是用生活經(jīng)驗(yàn)來解釋：“餅干、面包是和面用到水”。學(xué)生很難用視覺、吃的感覺來判斷“餅干、面包”這類食物里面是否有水。

（二）對“植物里是否有水”的認(rèn)知發(fā)展

一年級有70.73%、二年級有83.44%、三年級有85.16%、四年級有90.08%、五年級有91.67%、六年級有93.02%的學(xué)生認(rèn)為植物里面有水。

低年段的學(xué)生關(guān)注到植物的葉子有水珠，下雨之后葉子是濕的。關(guān)注的是樹葉的外部而不是樹的內(nèi)部。

中年段的學(xué)生關(guān)注到植物需要吸收水分，種植植物需要澆水。三年級學(xué)生有種植鳳仙花的活動(dòng)，學(xué)生能從種植鳳仙花需要定時(shí)給花澆水，推理出植物是需要水分的。

高年段的學(xué)生，知道植物的根吸收水分，輸送到葉子，有的學(xué)生知道植物有蒸騰作用，雖然認(rèn)知不全面，但多數(shù)學(xué)生知道“植物里面有水”的正確概念。

（三）對“動(dòng)物里是否有水”的認(rèn)知發(fā)展

一年級有52.44%、二年級有38.22%、三年級有28.39%、四年級有19.08%、五年級有17.59%、六年級有12.79%的學(xué)生認(rèn)為“動(dòng)物的身體里面沒有水分”。

低中年段學(xué)生也有不少學(xué)生建立了錯(cuò)誤的概念，但多數(shù)學(xué)生意識到人們需要喝水，動(dòng)物需要喝水，意識到動(dòng)物的身體里面是需要水分的。

高年段多數(shù)學(xué)生知道動(dòng)物的身體大部分都是水分，個(gè)別學(xué)生知道人體有大約70%的是水分。多數(shù)學(xué)生從人推理出其它動(dòng)物的身體里面有水分。

（四）對“自然界哪里有水”的認(rèn)知發(fā)展

研究者采用開放回答的形式，讓學(xué)生充分表達(dá)“自然界哪里有水”，并對研究結(jié)果進(jìn)行分類。發(fā)現(xiàn)學(xué)生首先回答：“大海”“河流”“小溪”“自來水”等，極少部分學(xué)生能回答“人的身體里面有水”。中年段和高年段的學(xué)生在回答這個(gè)問題時(shí)并沒有提到動(dòng)植物身體里面有水，說明學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)所觀察到的結(jié)果會(huì)比較牢固地存在他們的意識里。而間接經(jīng)驗(yàn)對構(gòu)建“自然界哪里有水”的概念起的作用不大。

五、對“水的三態(tài)變化”是同一種物質(zhì)的認(rèn)知發(fā)展情況分析

通過調(diào)查法和訪談法，表明低年段有96%、中高年段100%學(xué)生認(rèn)為“冰融化變成水”“水可以變成冰”“水可以變成水蒸氣”“水蒸氣可以變成水”。已經(jīng)為“冰是固態(tài)的水，水蒸氣是氣態(tài)的水”的概念構(gòu)建做好了準(zhǔn)備。但是，這部分學(xué)生里面有的認(rèn)為：“水蒸氣是氣體，冰是固體，水是液體，所以水蒸氣不是水，冰不是水”，認(rèn)為這是三種不同的物質(zhì)。

經(jīng)過訪談，表明中年段學(xué)生已經(jīng)能意識到“冰——水——水蒸氣”之間的三態(tài)變化跟溫度有關(guān)。能解釋變干，多數(shù)知道溫度影響結(jié)冰、沸騰、蒸發(fā)。

六、對“水的作用”的認(rèn)知發(fā)展情況分析

研究者采用開放回答的形式，讓學(xué)生充分表達(dá)“水有什么用”，并對研究結(jié)果進(jìn)行主題分類。發(fā)現(xiàn)學(xué)生提到最多的是“洗”“喝”;低年段的多數(shù)學(xué)生提到水最多的是作為家庭生活起的作用如洗衣服做飯喝水拖地等;中年段多數(shù)學(xué)生能夠突破日常生活的范圍，意識到水可以發(fā)電作為能源作用、農(nóng)作物需要水、水可以在公園作為景觀使用、工業(yè)需要用水等;高年段的大部分學(xué)生能從更深的意義回答水在自然界中循環(huán)，在各個(gè)領(lǐng)域都離不開水，并意識到要珍惜水資源。

七、進(jìn)階視域下小學(xué)生水概念的轉(zhuǎn)變教學(xué)策略

（一）教學(xué)要符合學(xué)生的年齡特點(diǎn)，以探究活動(dòng)為主

在教學(xué)時(shí)，教師要善于在教學(xué)中運(yùn)用探究式教學(xué)，讓學(xué)生充分運(yùn)用感覺知覺的體驗(yàn)來建構(gòu)水的正確概念。

低年段學(xué)生對水概念的獲得以直接感知為主，教師提供有結(jié)構(gòu)的材料從感覺特別是觸覺、視覺、味覺讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)，可以更好地促進(jìn)低年段學(xué)生對水概念的建構(gòu)和認(rèn)知發(fā)展，讓學(xué)生充分感知水是無色、無味、沒有固定形狀、透明的。使用動(dòng)畫、故事、科普類影片也能促進(jìn)學(xué)生正確的科學(xué)概念的形成。

中高年段的學(xué)生對水概念獲得來源于間接經(jīng)驗(yàn)，教師可運(yùn)用抽象化的教學(xué)方式，如科普故事，科普短文，甚至理性的說教也能建構(gòu)正確的水概念，但教師提供相關(guān)實(shí)物進(jìn)行探究活動(dòng)幫助學(xué)生建構(gòu)概念的正確率會(huì)更高。

（二）教學(xué)前要了解學(xué)生對水基本性質(zhì)的認(rèn)知狀態(tài)

研究結(jié)果顯示，隨著年齡的增加，正確建構(gòu)水概念的學(xué)生數(shù)量在增加。

對于“水概念”的認(rèn)知，低年段的學(xué)生還處于事實(shí)水平，只看到水的表面特征，這部分學(xué)生以“體驗(yàn)感覺”方式進(jìn)行判斷，在視覺和味覺上感知尤為重要。所以有的學(xué)生認(rèn)為水是有顏色的，水是有味道的。

對于“水概念”的認(rèn)知，中年段的大多數(shù)學(xué)生處于理解水平，能夠回答“水沒有固定形狀”的理由。

高年級大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)知達(dá)到理論水平，這部分學(xué)生對水概念的解釋已經(jīng)提升到普遍規(guī)律的認(rèn)識，如能直接表述“水是無色無味無固定形狀透明的”。高年段的學(xué)生還能直接表述“水有三種狀態(tài)，溫度變化導(dǎo)致水的三種狀態(tài)相互轉(zhuǎn)化”“水的用途廣”“生物需要水”“人們的生活生產(chǎn)離不開水”等。

（三）教學(xué)時(shí)要引發(fā)學(xué)生對水概念的認(rèn)知沖突，適當(dāng)采用接受式教學(xué)

學(xué)生通過探究活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)水確實(shí)是有味道，這跟每個(gè)學(xué)生的感覺體驗(yàn)不同有關(guān)，這就跟“水無味”的概念發(fā)生認(rèn)知沖突，這時(shí)候水概念的建構(gòu)無法用感知覺去建構(gòu)時(shí)，適宜采用接受式教學(xué)，如直接告訴學(xué)生：“水無味，水無色”“冰是固態(tài)的水、水蒸氣是液態(tài)的水”。著名教育心理家奧蘇貝爾曾經(jīng)倡導(dǎo)采用直接告知的方式也是有意義學(xué)習(xí)的一種方法。

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