概念转变与科学教育
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迷思概念(misconception)不等于错误概念 儿童有形成“理论”的惊人能力 儿童的朴素理论(naïve theory)具有内聚性
和解释力 儿童的朴素理论具有“顽强”的生命力
什么是概念转变
所谓概念转变, 就是儿童对日常生活中 已经形成的错误观念的修正和改变的过程.
关于“概念转变”的三个比喻
概念转变理论对科学教育的意义
“科学教育就是观念转变.” 科学教育者必须 面对观念转变问题这一观点不仅对教育研 究也对教学实践具有启发意义. 首先, 教育 的目标——为理解而教——在没有诊断学 生对知识的理解的情况下是不能达到的. 第 二,科学教育研究的一个重要目标就是研究 观念转变的机制. 第三,课堂文化也必须转变. 儿童应该努力去形成自己的解释和解释性 理解. ” Carey(2000)
概念导向的师幼互动关系似乎能够支持儿
童认知技能上的进步, 并引导儿童考虑沉浮 的原因.
谢谢！
联系方式：zhangjun810@hku.hk
Lvdd
本文来自网络，请不要使用盗版文档，尊重作者的辛苦劳动，谢谢 我爱朱丹老婆
20100808080808080808080808080808080808080808080808080808080808080 我 爱 你
光在因物体发生偏离时产生了影子。这是对于 影子是光的缺失的一个过渡性的解释，儿童提 到物体后面的黑暗区域，好像有某种物质存在 （“光提供了黑暗的管路”）。
光促使物体产生或投射出影子，又把影子推到 了屏幕上。这里光起到动力作用，有力地作用 于物体和影子。
光使我们能够看到影子。光只是使我们能见到 实体性的光影，只是一个消极的角色。
概念转变与科学教育
张俊 zhangjun810@hku.hk
引言：科学课堂中的“不求甚解”
学生走进科学课堂的时候是一张白纸吗？
教师真的把科学概念教给学生了吗？学生 真的理解科学概念了吗？
学生原有的“迷思概念”如何影响了他们 的科学学习？
案例：你同意哪个人？
A 我如果一只脚站在磅秤上，重量会减少。
第一阶段（5岁）：影子是物体在夜晚产生 的，此阶段的孩子还不能说出影子会落在 哪个方向。他们解释说，影子既来自于物 体自身又来自于外部，当我们把一个物体 放在一个桌子上，在黑暗中，物体就会产 生影子。
第二阶段（6-7岁）：认为影子是物体单独 产生的，源于物体本身的一种物质，没有 特定的方向。
在黑暗中也可以看到光的影子（指的是镜子反 光）。。。哦，这是黑暗中的光，影子是光中的 黑暗。那个（光斑）不是影子。
（黑暗中能看到影子吗？）不能。因为这个时候 没有光芒。影子必须要有光照到这个物体才会有。
(8;1)
光的多重角色
光在被物体阻挡时产生了影子。这是关于光的 作用的一个基本正确的解释，影子被概念化为 光的缺失。
够挑战儿童多方面设想的例子比起大量的仅仅挑 战其中一个设想的例子更可能产生观念转变. 重复 呈现同样或类似的证据只产生较小的信念改变, 因 为当这些证据一再呈现, 它们的惊奇性和信息性便 逐步减弱. 相反, 呈现更为多样的证据, 比如和两个 不同的核心信念相联系, 将产生更大的信念改变.
Havu-Nuutinen, S.（2005）受到Vygotsky 的社会建构主义影响, 她从社会建构的角度 来研究儿童的观念转变过程. 她描述了在教 学过程中儿童的概念如何转变, 以及实验探 索中的社会讨论对儿童认知变化的意义. 通 过对6岁儿童的言语资料的质化分析, 她得 出结论: 合作的和问题解决式的科学教学和
பைடு நூலகம்
ZDLP
从建构主义观点看概念转变：
儿童获取科学概念的过程, 不是一个被动接 受的过程, 而是他们带着已有的认识和经验 主动地和当前的新的经验进行相互作用的 过程. 教育者应该了解儿童对有关科学概念 的已有认识---- 儿童的朴素理论(Wellman, H.M.& Gelman, S.A.1998), 在此基础上为 他们提供适宜的学习经验, 并通过同化和顺 应的作用, 促成儿童的科学概念的转变.
几点启示
了解儿童的迷思概念及概念转变的途径 接纳儿童的迷思概念并给予其展示机会 挑战儿童的迷思概念并促使其概念转变
案例：有关“影子”的迷思概念及其 教学
影子所涉及到的科学概念：
光线是直线传播的
光线受到物体的阻挡而产生影子，影子实 质上是光线的缺失
早期研究（Piaget，1930）
很多研究已经证明, “动手做”(“hands-on”) 本身并不能产生有意义的概念转变. 只有鼓
励幼儿以系统的方式获取经验才有可能产 生巨大的变化. Butts, D. P. et al（1993） 提出, 操作并不足以帮助儿童发展沉浮的概 念, 他们的成功也许是操作经验和教学经验 的结合.
其它研究显示, 那些从不同方面挑战儿童朴素科学 信念的教学似乎更有可能导致概念的转变. (Hayes, B.K. et al, 2003) 他们提出了“多样化原 则”(the diversity principle), 认为呈现少量的但能
对概念转变教学的反思
如何处理“点”与“面”的平衡？ 如何有效地促进儿童的概念转变？
Carey,S. 提出过去大多数改变幼儿科学概 念的尝试之所以失败, 是出于两个原因. 第 一是许多研究者没有考虑幼儿朴素的科学 信念的结构. 第二个问题是还没有用一个关 于儿童的科学信念如何根据新的证据发生 改变的连贯模式来指引教学. (Carey, 2000).
8-14岁儿童对影子的解释： 当光被物体阻挡或者因此发生偏移时产生
了影子。（27%） 当光作用于物体，“反射”“照到”或者
“撞上”物体时产生了影子。（45%） 影子是一种“反射”。（18%） 影子是同物体看起来一样的一个“影
像”“图片”。（10%）
光照到一个平面的地方，会形成一层光的膜。如 果放一个东西在上面，光就没有照到东西在的那 一块。而东西后面的一个黑黑的就是影子。
“是的，我知 道。但是他 的重量会传 递到身体的 右边。”
“你是说他的重量可以传递到在磅秤上的那一 部分，所以他的左手和左脚也是有重量的？”
是的，他身 体的血液会 流到真磅秤 上的那一半。
问一问
Why
提纲
理解儿童的“迷思概念” 什么是概念转变 对科学教育实践的启示
理解儿童的“迷思概念”
儿童影子概念发展水平的评估
任务一：开放式访谈 任务二：“小鸟的影子“ 任务三：“娃娃和面具的影子“
任务一：开放式访谈
1．你知道什么是影子吗？ 2．你知道影子是怎么来的吗？ 3．如果你到了一个没有光的、黑漆漆的地
方，你还能看到自己的影子吗？为什么？
任务二：“小鸟的影子”
任务三：“娃娃和面具的影子”
“青蛙变王子” 市长选举 旧屋改造
概念转变理论（Posner et al,1982）
（1）对现有概念的不满 （2）新概念的可理解性 （3）新概念的合理性(与自己的认识论信念
的一致；与自己其它理论知识或知识的一 致；与自己的经验一致；与自己的直觉一 致等 ) （4）新概念的有效性
儿童关于影子的迷思概念：
实体化的影子 触发模式
“实体化”的影子
大多数儿童认为影子好像是拥有物质特性的某种 存在物：实体化的影子有明确的形状，占有一定 的空间，是能够运动和易于被推动的。
这些概念可以追溯到日常的语言和经验。通 常情况下我们站在太阳地底下看到的影子是由于 物体引起的，物体远离光源但离屏幕却很近。在 这种情况下，影子的形状确实同物体的形状一样。 可能正因为如此，我们把影子归因于物体；我们 总是用所有格说“它的”或“我们的”影子。而 且，我们说物体“投射”出它的影子，好像它只 是抛出了某些预先藏在物体身后的某种东西一样。
B 你的脚向下用力了，所以你会更重。
C 我想如果你同时站在两个磅秤上，你的重 量会减少。
D 我觉得你一只脚站真磅秤上并不会让你的 重量有什么变化。
“我同意粉红色女孩的意见。一只脚站不 会让男孩的体重有什么变化。”
“为什么?”
“一只脚站不 会有什么两 样，他的重 量还是那么 多。”
“真的吗？但他的左手和左脚没有放在磅秤 上啊。”
“触发”模式（而非阻挡模式）
“触发模式”有两种类型：光促使物体产生或投射 出影子；光使我们能够看到影子。
在这个模式中，影子是一个同不透明物体相 联系的准物质实体，当光撞上物体，就触发影子 移动到屏幕上，我们就能看到影子产生。从物体 到屏幕，影子有可能是自己移动或者是被光推到 屏幕上的。一旦它出现在屏幕上，我们就需要光 才能看到影子，就好像我们需要光去看到其他物 体一样：不是通过主动的反射的过程而是因为周 围的光是使我们能够看到影子的必要媒介。
第三阶段（8岁）：影子是从光里面跑出来 的一种物质。已经能够预测说出影子是落 在窗户的对面或是光源的对面。已经发现 了影子和光之间存在的关系。但弄不清楚 光源在影子产生中的作用。
第四阶段（9岁）：对影子做出正确的解释， 知道黑暗中是没有影子的。
Feher, E., Rice, K. (1988)
和解释力 儿童的朴素理论具有“顽强”的生命力
什么是概念转变
所谓概念转变, 就是儿童对日常生活中 已经形成的错误观念的修正和改变的过程.
关于“概念转变”的三个比喻
概念转变理论对科学教育的意义
“科学教育就是观念转变.” 科学教育者必须 面对观念转变问题这一观点不仅对教育研 究也对教学实践具有启发意义. 首先, 教育 的目标——为理解而教——在没有诊断学 生对知识的理解的情况下是不能达到的. 第 二,科学教育研究的一个重要目标就是研究 观念转变的机制. 第三,课堂文化也必须转变. 儿童应该努力去形成自己的解释和解释性 理解. ” Carey(2000)
概念导向的师幼互动关系似乎能够支持儿
童认知技能上的进步, 并引导儿童考虑沉浮 的原因.
谢谢！
联系方式：zhangjun810@hku.hk
Lvdd
本文来自网络，请不要使用盗版文档，尊重作者的辛苦劳动，谢谢 我爱朱丹老婆
20100808080808080808080808080808080808080808080808080808080808080 我 爱 你
光在因物体发生偏离时产生了影子。这是对于 影子是光的缺失的一个过渡性的解释，儿童提 到物体后面的黑暗区域，好像有某种物质存在 （“光提供了黑暗的管路”）。
光促使物体产生或投射出影子，又把影子推到 了屏幕上。这里光起到动力作用，有力地作用 于物体和影子。
光使我们能够看到影子。光只是使我们能见到 实体性的光影，只是一个消极的角色。
概念转变与科学教育
张俊 zhangjun810@hku.hk
引言：科学课堂中的“不求甚解”
学生走进科学课堂的时候是一张白纸吗？
教师真的把科学概念教给学生了吗？学生 真的理解科学概念了吗？
学生原有的“迷思概念”如何影响了他们 的科学学习？
案例：你同意哪个人？
A 我如果一只脚站在磅秤上，重量会减少。
第一阶段（5岁）：影子是物体在夜晚产生 的，此阶段的孩子还不能说出影子会落在 哪个方向。他们解释说，影子既来自于物 体自身又来自于外部，当我们把一个物体 放在一个桌子上，在黑暗中，物体就会产 生影子。
第二阶段（6-7岁）：认为影子是物体单独 产生的，源于物体本身的一种物质，没有 特定的方向。
在黑暗中也可以看到光的影子（指的是镜子反 光）。。。哦，这是黑暗中的光，影子是光中的 黑暗。那个（光斑）不是影子。
（黑暗中能看到影子吗？）不能。因为这个时候 没有光芒。影子必须要有光照到这个物体才会有。
(8;1)
光的多重角色
光在被物体阻挡时产生了影子。这是关于光的 作用的一个基本正确的解释，影子被概念化为 光的缺失。
够挑战儿童多方面设想的例子比起大量的仅仅挑 战其中一个设想的例子更可能产生观念转变. 重复 呈现同样或类似的证据只产生较小的信念改变, 因 为当这些证据一再呈现, 它们的惊奇性和信息性便 逐步减弱. 相反, 呈现更为多样的证据, 比如和两个 不同的核心信念相联系, 将产生更大的信念改变.
Havu-Nuutinen, S.（2005）受到Vygotsky 的社会建构主义影响, 她从社会建构的角度 来研究儿童的观念转变过程. 她描述了在教 学过程中儿童的概念如何转变, 以及实验探 索中的社会讨论对儿童认知变化的意义. 通 过对6岁儿童的言语资料的质化分析, 她得 出结论: 合作的和问题解决式的科学教学和
பைடு நூலகம்
ZDLP
从建构主义观点看概念转变：
儿童获取科学概念的过程, 不是一个被动接 受的过程, 而是他们带着已有的认识和经验 主动地和当前的新的经验进行相互作用的 过程. 教育者应该了解儿童对有关科学概念 的已有认识---- 儿童的朴素理论(Wellman, H.M.& Gelman, S.A.1998), 在此基础上为 他们提供适宜的学习经验, 并通过同化和顺 应的作用, 促成儿童的科学概念的转变.
几点启示
了解儿童的迷思概念及概念转变的途径 接纳儿童的迷思概念并给予其展示机会 挑战儿童的迷思概念并促使其概念转变
案例：有关“影子”的迷思概念及其 教学
影子所涉及到的科学概念：
光线是直线传播的
光线受到物体的阻挡而产生影子，影子实 质上是光线的缺失
早期研究（Piaget，1930）
很多研究已经证明, “动手做”(“hands-on”) 本身并不能产生有意义的概念转变. 只有鼓
励幼儿以系统的方式获取经验才有可能产 生巨大的变化. Butts, D. P. et al（1993） 提出, 操作并不足以帮助儿童发展沉浮的概 念, 他们的成功也许是操作经验和教学经验 的结合.
其它研究显示, 那些从不同方面挑战儿童朴素科学 信念的教学似乎更有可能导致概念的转变. (Hayes, B.K. et al, 2003) 他们提出了“多样化原 则”(the diversity principle), 认为呈现少量的但能
对概念转变教学的反思
如何处理“点”与“面”的平衡？ 如何有效地促进儿童的概念转变？
Carey,S. 提出过去大多数改变幼儿科学概 念的尝试之所以失败, 是出于两个原因. 第 一是许多研究者没有考虑幼儿朴素的科学 信念的结构. 第二个问题是还没有用一个关 于儿童的科学信念如何根据新的证据发生 改变的连贯模式来指引教学. (Carey, 2000).
8-14岁儿童对影子的解释： 当光被物体阻挡或者因此发生偏移时产生
了影子。（27%） 当光作用于物体，“反射”“照到”或者
“撞上”物体时产生了影子。（45%） 影子是一种“反射”。（18%） 影子是同物体看起来一样的一个“影
像”“图片”。（10%）
光照到一个平面的地方，会形成一层光的膜。如 果放一个东西在上面，光就没有照到东西在的那 一块。而东西后面的一个黑黑的就是影子。
“是的，我知 道。但是他 的重量会传 递到身体的 右边。”
“你是说他的重量可以传递到在磅秤上的那一 部分，所以他的左手和左脚也是有重量的？”
是的，他身 体的血液会 流到真磅秤 上的那一半。
问一问
Why
提纲
理解儿童的“迷思概念” 什么是概念转变 对科学教育实践的启示
理解儿童的“迷思概念”
儿童影子概念发展水平的评估
任务一：开放式访谈 任务二：“小鸟的影子“ 任务三：“娃娃和面具的影子“
任务一：开放式访谈
1．你知道什么是影子吗？ 2．你知道影子是怎么来的吗？ 3．如果你到了一个没有光的、黑漆漆的地
方，你还能看到自己的影子吗？为什么？
任务二：“小鸟的影子”
任务三：“娃娃和面具的影子”
“青蛙变王子” 市长选举 旧屋改造
概念转变理论（Posner et al,1982）
（1）对现有概念的不满 （2）新概念的可理解性 （3）新概念的合理性(与自己的认识论信念
的一致；与自己其它理论知识或知识的一 致；与自己的经验一致；与自己的直觉一 致等 ) （4）新概念的有效性
儿童关于影子的迷思概念：
实体化的影子 触发模式
“实体化”的影子
大多数儿童认为影子好像是拥有物质特性的某种 存在物：实体化的影子有明确的形状，占有一定 的空间，是能够运动和易于被推动的。
这些概念可以追溯到日常的语言和经验。通 常情况下我们站在太阳地底下看到的影子是由于 物体引起的，物体远离光源但离屏幕却很近。在 这种情况下，影子的形状确实同物体的形状一样。 可能正因为如此，我们把影子归因于物体；我们 总是用所有格说“它的”或“我们的”影子。而 且，我们说物体“投射”出它的影子，好像它只 是抛出了某些预先藏在物体身后的某种东西一样。
B 你的脚向下用力了，所以你会更重。
C 我想如果你同时站在两个磅秤上，你的重 量会减少。
D 我觉得你一只脚站真磅秤上并不会让你的 重量有什么变化。
“我同意粉红色女孩的意见。一只脚站不 会让男孩的体重有什么变化。”
“为什么?”
“一只脚站不 会有什么两 样，他的重 量还是那么 多。”
“真的吗？但他的左手和左脚没有放在磅秤 上啊。”
“触发”模式（而非阻挡模式）
“触发模式”有两种类型：光促使物体产生或投射 出影子；光使我们能够看到影子。
在这个模式中，影子是一个同不透明物体相 联系的准物质实体，当光撞上物体，就触发影子 移动到屏幕上，我们就能看到影子产生。从物体 到屏幕，影子有可能是自己移动或者是被光推到 屏幕上的。一旦它出现在屏幕上，我们就需要光 才能看到影子，就好像我们需要光去看到其他物 体一样：不是通过主动的反射的过程而是因为周 围的光是使我们能够看到影子的必要媒介。
第三阶段（8岁）：影子是从光里面跑出来 的一种物质。已经能够预测说出影子是落 在窗户的对面或是光源的对面。已经发现 了影子和光之间存在的关系。但弄不清楚 光源在影子产生中的作用。
第四阶段（9岁）：对影子做出正确的解释， 知道黑暗中是没有影子的。
Feher, E., Rice, K. (1988)