论文部分内容阅读
中国科学院物理研究所,北京市100190
作者简介:陈佳圭,中国科学院物理研究所研究员,博士生导师。1958年毕业于复旦大学物理系。长期从事半导体、磁学和低温超导电子学,微弱信号检测,空间材料科学的研究,有较多的成果、专著和论文。历任项目负责人、研究室主任、学术委员会副主任等职,现已退休。任学会理事长、中国大百科全书(二版)分卷主编,学报
和丛书编委等社会兼职。
(一)
在科学探究性教学活动中,学生首先会注意可直接观察的而且经常能感知到的现象,然后经历提出问题、利用信息资源、设计可行的实验方案、分析和处理原始数据、得出答案与解释,并将这些解释进行对照和交流的探究的具体过程。学生通过这样的探究过程直接或间接的经历,获得知识、技能、养成科学的思维习惯和得到发展的能力。
另一方面,科学探究活动的真正目的是促使他们建立重要的科学概念。提高探究能力与获得科学概念是成功地进行科学探究性教学必不可少的两个重要内容。但是当前国内对科学探究性教学的理解、实践和宣传中,常常过于强调让学生经历和体会科学探究的过程,却不甚了解通过探究过程达到科学概念的建立、深化和应用,不重视概念对学习的重要意义和了解两者的因果关系,成为教学中十分遗憾的不足。在实际情况下,科学探究活动中具体的探究过程与获得抽象科学概念这两者是缺一不可、相互影响、互为基础的。只有同样重视这两个环节,才能真正理解科学的认知过程与学习方法。
人们认识周围事物最初形成的往往是前科学思维的日常生活概念。这种最初形成的概念,通常是作为对周围事物的感性经验的直接概括,并不具有很高的抽象性。因此对于自然现象,学生先有一套来自生活的想当然的前概念,而这些前概念通常在头脑中很顽固地存在,一旦这些前概念与具有较高的抽象性和概括性的科学概念有所不同时,他们就会感到困惑、想不明白。例如他们在学习和理解牛顿第一、第二定律;质量和重量;声波和光波;光与颜色;波粒二象性;乐音和噪声;温度和热量;电子的运动;时空关系等概念的建立都会有一定的困难。
总的来说,当学生的这些前概念和所学的新概念一致时,这些“先前的”知识就成为进一步深入理解新概念的坚实基础。这些前概念总的来说在一定范围内还是合理的,但是学生不恰当地把它们应用到了新的问题中。这时教师使用常规方法教学往往很难改变他们已有的前概念,而探究性教学的主要理念是把观察到的事件或问题进行思考,直到发现那些存在的矛盾或不能理解的事情。通过探究的具体过程,从生动的直观到抽象的思维,建立起新的科学概念。这些概念的真理性又要返回实践中接受检验,从而对概念进一步深化理解和实际应用。所以学生是通过修改和概括他们原有的概念,并把新的概念纳入已有概念之中来形成新知识的。正如温
作者简介:陈佳圭,中国科学院物理研究所研究员,博士生导师。1958年毕业于复旦大学物理系。长期从事半导体、磁学和低温超导电子学,微弱信号检测,空间材料科学的研究,有较多的成果、专著和论文。历任项目负责人、研究室主任、学术委员会副主任等职,现已退休。任学会理事长、中国大百科全书(二版)分卷主编,学报
和丛书编委等社会兼职。
(一)
在科学探究性教学活动中,学生首先会注意可直接观察的而且经常能感知到的现象,然后经历提出问题、利用信息资源、设计可行的实验方案、分析和处理原始数据、得出答案与解释,并将这些解释进行对照和交流的探究的具体过程。学生通过这样的探究过程直接或间接的经历,获得知识、技能、养成科学的思维习惯和得到发展的能力。
另一方面,科学探究活动的真正目的是促使他们建立重要的科学概念。提高探究能力与获得科学概念是成功地进行科学探究性教学必不可少的两个重要内容。但是当前国内对科学探究性教学的理解、实践和宣传中,常常过于强调让学生经历和体会科学探究的过程,却不甚了解通过探究过程达到科学概念的建立、深化和应用,不重视概念对学习的重要意义和了解两者的因果关系,成为教学中十分遗憾的不足。在实际情况下,科学探究活动中具体的探究过程与获得抽象科学概念这两者是缺一不可、相互影响、互为基础的。只有同样重视这两个环节,才能真正理解科学的认知过程与学习方法。
人们认识周围事物最初形成的往往是前科学思维的日常生活概念。这种最初形成的概念,通常是作为对周围事物的感性经验的直接概括,并不具有很高的抽象性。因此对于自然现象,学生先有一套来自生活的想当然的前概念,而这些前概念通常在头脑中很顽固地存在,一旦这些前概念与具有较高的抽象性和概括性的科学概念有所不同时,他们就会感到困惑、想不明白。例如他们在学习和理解牛顿第一、第二定律;质量和重量;声波和光波;光与颜色;波粒二象性;乐音和噪声;温度和热量;电子的运动;时空关系等概念的建立都会有一定的困难。
总的来说,当学生的这些前概念和所学的新概念一致时,这些“先前的”知识就成为进一步深入理解新概念的坚实基础。这些前概念总的来说在一定范围内还是合理的,但是学生不恰当地把它们应用到了新的问题中。这时教师使用常规方法教学往往很难改变他们已有的前概念,而探究性教学的主要理念是把观察到的事件或问题进行思考,直到发现那些存在的矛盾或不能理解的事情。通过探究的具体过程,从生动的直观到抽象的思维,建立起新的科学概念。这些概念的真理性又要返回实践中接受检验,从而对概念进一步深化理解和实际应用。所以学生是通过修改和概括他们原有的概念,并把新的概念纳入已有概念之中来形成新知识的。正如温