小學科學教學論課件

第二講

兒童科學學習心理

第二講

兒童科學學習心理

第二講認知科學與科學教育一、兒童是知識的建構(gòu)者二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征三、學習動機與科學教育第二講認知科學與科學教育一、兒童是知識的建構(gòu)者（一）皮亞杰的認知發(fā)展階段論（二）布魯納的結(jié)構(gòu)與發(fā)現(xiàn)學習理論（三）奧蘇貝爾的有意義學習理論（四）維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”概念（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型（CCM）一、兒童是知識的建構(gòu)者（一）皮亞杰的認知發(fā)展階段論（一）皮亞杰的認知發(fā)展階段論

他將兒童的認知發(fā)展分為四個階段：感知運動階段（0~2歲）前運算階段（2~7歲左右）具體運算階段（7~11、12歲）形式運算階段（11、12歲~17、18歲）“運算”：一種“內(nèi)化的、可逆的動作”。（一）皮亞杰的認知發(fā)展階段論他將兒童的認知發(fā)展分為四個（一）皮亞杰的認知發(fā)展階段論

皮亞杰更多地強調(diào)認知發(fā)展階段對兒童科學認識的影響，相對忽視了兒童認識的主動性。

更加關(guān)注兒童認識發(fā)展的自發(fā)性，相對忽視了教育對促進兒童發(fā)展的作用。（一）皮亞杰的認知發(fā)展階段論皮亞杰更多地強調(diào)認知發(fā)展（二）布魯納的結(jié)構(gòu)與發(fā)現(xiàn)學習理論

布魯納“按照結(jié)構(gòu)主義表達知識觀”、“按照直覺主義表達研究認識過程”，他重點討論四個問題：

結(jié)構(gòu)問題

準備問題

直覺問題

興趣問題（二）布魯納的結(jié)構(gòu)與發(fā)現(xiàn)學習理論布魯納“按照結(jié)構(gòu)主義（二）布魯納的結(jié)構(gòu)與發(fā)現(xiàn)學習理論

“發(fā)現(xiàn)學習”的優(yōu)點：有助于理解事物的規(guī)律性和相互聯(lián)系并使知識進行廣泛的遷移。導致學習態(tài)度的遷移，激發(fā)學習動機。幫助兒童學會學習，促進直覺思維。允許學生以適合自己能力的方式學習。（二）布魯納的結(jié)構(gòu)與發(fā)現(xiàn)學習理論“發(fā)現(xiàn)學習”的優(yōu)點：（二）布魯納的結(jié)構(gòu)與發(fā)現(xiàn)學習理論

對小學科學教育的意義：發(fā)現(xiàn)學習理論的出發(fā)點及其教育理想是有價值的。

發(fā)現(xiàn)學習理論是“學科中心”時代將兒童的心理邏輯與學科邏輯相結(jié)合的杰作。

發(fā)現(xiàn)學習理論還未探究導向的科學教育提供了心理學的基礎(chǔ)。（二）布魯納的結(jié)構(gòu)與發(fā)現(xiàn)學習理論對小學科學教育的意義（三）奧蘇貝爾的有意義學習理論

奧蘇貝爾有意義的學習必須符合三個條件：學習材料對學生有潛在意義，也就是能被學生理解。

學習者認知結(jié)構(gòu)中必須具備適當?shù)挠^念用來同化新材料。

學習者具有有意義學習的心向，即學習動機。（三）奧蘇貝爾的有意義學習理論奧蘇貝爾有意義的學習必（三）奧蘇貝爾的有意義學習理論

對小學科學教育的意義：

提醒我們不要過分地依賴“發(fā)現(xiàn)式”的學習。

從具體的教學來說，教師要注重基本概念的教學，要注重學生良好認知結(jié)構(gòu)的形成。（三）奧蘇貝爾的有意義學習理論對小學科學教育的意義：（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型

帕斯納和同事提出了一種基于建構(gòu)主義理論的幫助人們認識兒童的概念發(fā)展與轉(zhuǎn)變過程的概念轉(zhuǎn)變模型（CCM）。他將學生頭腦中概念的建構(gòu)及其聯(lián)系比作一個動態(tài)的生態(tài)體系，概念的轉(zhuǎn)變過程必須在這個概念生態(tài)系中進行。（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型帕斯納和同事提出了一種（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型

根據(jù)CCM模型，兒童學習科學的過程可看作是一個由新概念替換舊概念的過程，與科學史中科學概念和理論體系的建立發(fā)展過程相類似。為了幫助學生較成功地實現(xiàn)新舊概念的轉(zhuǎn)換，必須滿足幾個必須的條件。（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型根據(jù)CCM模型，兒童學（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型1）學生必須對原有概念首先產(chǎn)生不滿，由不滿而產(chǎn)生“思變”的欲望。

2）新的概念必須在學生看來是明白的、可理解的。（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型1）學生必須對原有概念首（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型3）學生能夠運用新的概念解決問題，并以此解釋學生原有概念所能解釋的所有現(xiàn)象。

4）學生能夠運用新的概念解決更多的問題，并以此解釋其他更多的、學生原有概念不能解釋的現(xiàn)象或事件。（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型3）學生能夠運用新的概（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型

以CCM為理論基礎(chǔ)的教學模式大致遵從以下順序：首先，運用不同診斷方式獲得盡可能多的關(guān)于學生的已有知識水平以及各種可能的錯誤概念方面的信息；（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型以CCM為理論基礎(chǔ)的教（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型

其次，運用該信息設(shè)計具體教學過程，比如通過“差異性”活動讓學生觀察與自己預想完全不同的某試驗的結(jié)果，從而導致學生有受好奇心驅(qū)使進一步探究的欲望，同時幫助學生意識到科學的概念比他們自己原有的概念更合理，并能解釋更廣泛的事實或現(xiàn)象；（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型其次，運用該信息設(shè)計具（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型

最后，通過學生自我評估和教師評價相結(jié)合的方式檢測學生是否實現(xiàn)了從非科學概念到科學概念的轉(zhuǎn)變。（五）科學教育中的概念轉(zhuǎn)變模型最后，通過學生自我評估二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征

很多學者對兒童的認知、思維能力發(fā)展特點開展了深入廣泛的研究。美國著名科學教育專家勞威教授在他撰寫的《思維和學習的生物學基礎(chǔ)》一文中，將兒童按其對事物進行分類和模式識別能力的發(fā)展特點從出生至成年分為七個階段。二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征很多學者對兒童的認二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征階段1：隨意表征處于這一時期的兒童的思維是高度感性化的，他們對外界世界的認知主要是通過感官得到的感性知識：如通過觀看獲得關(guān)于物體的顏色及形狀等信息，通過觸摸物體而獲得其軟硬程度有關(guān)的信息，通過品嘗物體而獲得其風味等方面的信息。二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征階段1：隨意表征二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征

處于這一階段的兒童，不能有意識地進行模式設(shè)計或排列。但是，如果在把玩物體的過程中，兒童發(fā)現(xiàn)有些事物或形狀是很熟悉的話，就會對這種形狀排列進行命名或做出解釋。

幼兒用筆在紙上涂抹，然后告訴媽媽，說她畫了一只貓二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征處于這一階段的兒童，二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征階段2：相似性分類

認知發(fā)展的第二個階段大約從3歲開始。處于這一時期的兒童的行為通常發(fā)生在大腦對該行為的思考之后。二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征階段2：相似性分類二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征

如果將一堆顏色、形狀、大小各異的硬卡片放在一個未經(jīng)特殊訓練的4歲兒童面前，讓他分類。這一時期的兒童尚未對匹配或分類形成完整的概念，在解決問題的過程中，往往一次只注意到一個變量，不能理解“守恒”的概念。二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征如果將一堆顏色、形狀二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征第一排：第二排：

二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征第一排：二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征教師：“請你數(shù)一數(shù)第一排有幾個硬幣，好嗎？”兒童：“1，2，3，4，5，5個。”教師：“很好。請你再數(shù)一數(shù)第二排有幾個硬幣，好嗎？”兒童：“1，2，3，4，5，5個?！苯處煟骸疤昧恕Ｄ阏f這兩排中哪一排硬幣比較多呢？”兒童：“第二排硬幣比較多?！苯處煟骸盀槭裁茨兀俊眱和骸耙驗榈诙疟容^長?！薄和季S發(fā)展的主要階段及其特征教師：“請你數(shù)一數(shù)第一排有二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征階段3：一致詳盡的分類及多重分類

這一階段的兒童（6-11歲）對物體分類的能力的主要特征是：開始能根據(jù)某一種共同的特征對所有的物體進行分類。

某兒童先將所有的藍色物體放在一起，然后又繼續(xù)把其余的物體按其他顏色分別歸類，最后宣布：“我已經(jīng)將所有的物體按他的顏色不同進行了分類。”二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征階段3：一致詳盡的分類及多二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征

處在這個階段的兒童雖然開始發(fā)展抽象邏輯推理的能力，但這種能力是很初步的，在很大程度上必須依賴具體的形象來支持和幫助。對7-8歲的兒童提問，如果A大于B，B大于C，那么A和C中哪一各比較大？李老師比王老師高，王老師比張老師高，那么，李老師和張老師誰高呢？二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征處在這個階段的兒童二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征階段4：運用邏輯思維及推理的復雜分類模式從屬關(guān)系橫向及縱向的多重分類和再分類二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征階段4：運用邏輯思維及推理二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征從屬分類大約在11歲左右，兒童開始思考物體群之間的關(guān)系和上位概念，逐漸認識到，如果一個由物體組成的集合包含在另一個較大的集合內(nèi)，那么較小集合內(nèi)的所有物體都屬于較大集合，但只是較大集合的一部分。這一階段兒童思維的特征是演繹推理的出現(xiàn)。二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征從屬分類二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征

所有的植物都是生物，所有的松樹都是植物，因此，所有的松樹都是生物。但是，生物并不都是松樹。生物植物松樹二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征所有的植物都是生物，二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征橫向及縱向的多重分類和再分類到14歲左右，兒童的思維方式變得更加靈活，他們能夠根據(jù)一種或幾種特征對物體進行分類，然后再將物體按多種不同的方式重新分類。二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征橫向及縱向的多重分類和再分二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征

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薄二、兒童思維發(fā)展的主要階段及其特征小說非三、學習動機與科學教育（一）馬斯洛的人本主義理論（二）班杜拉的社會認知學習理論（三）威那的歸因理論三、學習動機與科學教育三、學習動機與科學教育

研究認知科學的學者們還根據(jù)學生的學習動機和目的將學生分為兩大類：1.以理解、掌握知識為目的；2.以取得高分為目的。三、學習動機與科學教育研究認知科學的學者們還根據(jù)學生的三、學習動機與科學教育

我們要幫助學生建立以理解、掌握科學知識為目的的學習態(tài)度。建議采取以下三種學習模式：1.有意義的學習2.有一定自主權(quán)的學習3.自我比較的學習三、學習動機與科學教育我們要幫助學生建立以理解、掌握科1.有意義的學習

是指學生在明確意識到學習任務(wù)與自身或日常生活的相關(guān)意義的情況下進行的學習。創(chuàng)造這種學習模式的關(guān)鍵在于營造一個讓學生愿意投入身、心的學習環(huán)境，選擇與學生的經(jīng)歷、生活相關(guān)的有意義的學習任務(wù)。住在化工廠附近的同學可以對其周圍的水源進行檢測1.有意義的學習是指學生在明確意識到學習任務(wù)與自身或日2.有一定自主權(quán)的學習

是指學識對學習任務(wù)有一定的選擇自由，并能在一定范圍內(nèi)參與教學決定。