韩晟杰

摘要：迷思概念是指学生的认识和理解存在偏差、混淆或错误，对学生科学知识的掌握具有负面影响。学生生活经验混杂、相近概念混淆、教材顺序混乱是迷思概念的主要成因。在理论层面，教师要通过重整认知、聚焦情境、依托实验等方法消除迷思概念；在日常教学中，可以采用包括POE在内的多种策略破除迷思概念，实现从迷思概念向科学概念的转化。

关键词：小学科学；概念教学；迷思概念；科学概念

概念教学是学科教学的基础，《义务教育科学课程标准（2022年版）》中明确指出，科学知识是小学科学学习评价的主要方面之一，考查学生对13个核心概念、54个分支概念的掌握情况是主要的评价方式[1]。因此，对科学概念的重新关注，是近年来小学科学教育教学研究中的新风向。有的学生看上去记住了概念的表述方式，但若是遇到他们不熟悉的情境，便立刻将科学概念抛诸脑后，本能地套用自己的生活经验，这种现象即为迷思概念。

细究其原因，主要是因为学生在进入课堂学习前，早已在生活经历中形成了一些朴素的科学经验，以尝试解释生活中的种种现象，即前概念。在这些前概念中，一部分是与科学概念相一致的，虽然难免浅显化、表面化，但毕竟脱胎于学生的实际生活中，以具身学习的方式亲历了概念的形成过程，总体而言是利大于弊的；也有相当一部分学生的经验是片面的，甚至是错误的，属于与科学概念相悖的迷思概念，亟待修正。事实上，学生极易带着生活经验来学习、解决科学问题，从而对某些科学知识的理解产生偏差或混淆。因此，如何发现并纠正学生的迷思概念是教师进行概念教学的核心问题，也是实际教学中一个绕不开的话题。

一、寻迷：小学科学迷思概念的成因

（一）追本溯源，何谓迷思

迷思概念（misconception）广泛地存在于科学教学中，从20世纪80年代开始至今一直是国际科学教育领域的热点话题。学界对于迷思概念的定义持有不同的看法，但其内涵大抵相同：指学生对于某事件和现象所持有的看法存在概念上的误区，有别于目前所公认的科学认知，这种错误认知对科学概念的正确理解具有阻碍作用[2]。

作为科学教学的实施者，教师在进入教室前就应当对学生的学情进行分析，同时在课堂中敏锐地发现迷思概念的存在，用适切的教学策略，使迷思概念向科学概念转变。

（二）探寻究竟，为何迷思

1.生活经验混杂

学生生活经验的混杂是形成迷思概念的重要原因之一，迷思概念往往产生于日常生活之中。例如，当学生观察到轻飘飘的羽毛缓慢飘落、沉重的玻璃珠飞快下落的时候，便自然而然地产生“重的物体下落快”的迷思概念。又如，经典的古文《两小儿辩日》中，无论是观察太阳的大小变化、抑或是判断早晚的温度高低，都无法直接得出日地距离远近的结论。

除了从自然现象的观察中得出错误结论，学生还处在一个信息繁复的现代社会，形形色色没有门槛、不加筛选的错误信息极易流入学生的生活中，电视节目、手机短视频等传播媒介也会成为迷思概念产生渠道。例如，某些产品在广告中强调“纯天然、不含化学物质”，容易让学生形成“化学物质都是人造的工业产物且有害”的迷思概念。不论是生活经验还是大众传媒，究其原因，这类迷思概念的形成基于生活经验、表面特征，而非逻辑演绎。

2.相近概念混淆

科学概念之间具有联系性，之前学习过的科学概念有时能帮助学生理解新概念，但有时也会产生负面作用，妨碍新概念的建立。例如，在学习“溶解”的概念时，学生受到之前学习过的冰融化现象的干扰，常常将两者混为一谈。正因为他们既没有正确理解“融化”的概念，又没有在观察中辨析出“融化”“溶解”两种现象的区别，相近概念的混淆影响了新概念的理解与生成。

3.教材顺序混乱

教材内容的呈现顺序也是迷思概念的诱因之一[3]。科学教材总体上来说是符合学生的认知规律和心理特征的，但并不是所有的学生都能适应书本上的思维路径。若教师不及时调整教学策略，不以学生前认知为起点调整知识呈现顺序，学生在某些章节上的学习会出现困难，就可能会导致迷思概念产生。

例如，在教科版小学科学教材五年级下册中，第1～2课讲述了物体在水中的沉浮情况和本身的材料、质量、体积有关，为密度相关知识；第3～4课涉及到核心概念“排开的水量”，为浮力相关知识；第5～6课从物体受力情况来判断物体的沉浮，为浮力相关知识；第7～8课将视角转向了水，探究液体的不同导致物体沉浮的不同，为密度相关知识。在一个单元中，“密度”与“浮力”两个范畴的内容交替出现，相互交织，难免引起学生思维上的混乱，此时教师不能一味地照本宣科，要灵活地调整教学顺序，从而减少迷思概念的產生。

（三）拨开云雾，何现迷思

迷思概念具有极强的隐蔽性，如果不经课堂提问和课后测评，或者提问的指向不够明确、测评的维度不够精准，教师很难发现学生是否产生了迷思概念。在实际教学中，教师的教育机智要伴随学生概念学习的全过程，重点关注课前测、课中提问、课后测三个阶段，针对三个阶段分别设计好课前访谈、问题单、二阶测试题，才能及时发现迷思概念的身影，拨开迷思概念的云雾，进而“对症下药”。

二、析迷：如何消除迷思概念

（一）重整认知，深度理解科学概念

要消除迷思概念，首先实现深入理解。除了学生的自我投入，更关键的是教师要从外部做出引导。教师要坚持让学生的科学素养得到发展，借助课堂中深入的探究过程，培养学生的科学思维，对基本概念和探究活动进行解构、重组、生成，以此促成学生理解水平的提高，让他们能“知其然”，更能“知其所以然”。

1.化繁为简

解构、重组复杂概念，促成由知识到观念的发展。例如，在学习“溶解”的概念时，教师可以将其拆解成三个部分：一是基于前概念的“肉眼看不见的微粒”；二是基于观察和模型推理的“均匀、稳定地分散”；三是基于实践与运用的“不能用沉降或过滤的方式分离”，同时与融化进行辨析，认识到溶解涉及到两种及以上的物体，树立学生的物质观。

2.化零为整

从科学原理背后隐含的一般规律、与学生已有经验的关联、与真实世界的关联等方面做出引导，建立知识的结构性。例如，在复习“沉浮现象”时，教师可以引导学生从重力浮力、密度、排水量等多个角度来分析，而不是割裂地看待，以此加深对浮力概念全局的理解。

3.化客为主

概念学习并不仅仅是教师的“一言堂”，在教师清晰、科学地讲解后，要充分给予学生表达的机会，鼓励学生生成自己的概念图式。教师化被动的概念接受为主动的知识输出，才能帮助学生对已有认知进行系统的梳理，反映出对概念的认知结构和理解深度。同时，在学生交流、展示概念图式的时候，也能及时发现学生仍然存在的迷思概念，便于及时纠正。

（二）聚焦情境，逐步形成科学概念

单纯的科学概念对学生来说难免抽象、枯燥，情境教学法是概念学习中常常会使用到的教学方法。但是，书本中展示的多是为课文服务的情境，属于一种“极为简化的现实情境”。情境一旦过于简化，意味着与现实剥离，容易让学生陷入绝对化、模式化的误区，忽视了实际现实生活中的复杂情况，产生迷思概念。因此，让学生能够从真实情境中体会科学知识是十分必要的。

以教科版小学科学中年级教材为例：雾和霾是一回事嗎？（三年级上册“天气”）太阳中午离我们更近吗？（三年级下册“太阳、地球和月球”）米饭有甜味吗？（四年级上册“呼吸与消化”）我们吃的是植物的根、茎还是果实？（四年级下册“植物的生长变化”）电对人体都有害吗？（四年级下册“电路”）通过对这些话题的探究，让学生明白：科学知识和实际的应用之间是有着紧密联系的，生活中的一些事物、现象都能够用科学规律去分析、解释；相反，仅凭生活经验看待问题，往往会产生理解上的偏差与谬误，产生迷思概念。

（三）依托实验，精准表达科学概念

意大利物理学家伽利略曾说：“一切推理都必须从观察与实验中得来”。实验探究是获取科学知识的主要途径，在激发学生科学兴趣的同时，非常有利于科学概念的理解与内化。

1.厘清实验目的

在实验探究过程中，不能单纯以完成实验过程、得到实验结果为目的，而是应该放慢教学节奏和思维过程，放大实验讨论和认知过程，力求教学思路和学生思维路径的一致性。实验前应充分讨论、进行预设，让学生设计应该怎样通过本次实验来得到问题的答案，摸清“做什么、为什么做、怎么做”，保证环节的连贯性与逻辑性，构建高效课堂。

2.调动多种感官

自然观察强调准确、全面地描述物体的特征，而实验观察侧重于实验过程中的自变量、因变量以及实验现象之间的关系。无论是哪一种观察，都必须对各种信息进行即时加工，对于学生形成正确科学概念具有独到作用。然而，对小学生而言，他们在观察的过程中往往只依靠视觉，容易忽视对其他感觉器官的应用，如忽视声响、忽视用手感受温度的变化等。这时教师要对观察的方式以及有效性做出指导，这样的观察也就更加深入、更有效果。

3.开展深度探究

教师在实验探究中要放慢教学节奏和思维过程，放大实验讨论和认知过程，使教学思路和学生思维路径具有一致性。实验前应充分讨论，摸清“做什么、为什么做、怎么做”，保证环节的连贯性与逻辑性，让清晰、科学的概念在学生心里落地生根。

例如，在“探究拉力大小与小车的速度关系”实验中，教师可以提出“为什么要借助金属垫片的重力拉动小车，而不是用手直接拉？”引导学生发现手的力量难以控制不变，而且力量大小很难测量，进而能让学生意识到重力是广泛存在的，其方向是确定的、大小是易于衡量的。针对这一问题的讨论让学生对重力有更深刻、更全面的理解。

三、破迷：从迷思概念走向科学概念

小学生的思维具有其年龄段的特征：以具体形象思维为主，逐步过渡到抽象逻辑思维，但是这种抽象逻辑思维在很大程度上仍然是与感性的生活经验相联系的，仍然具有很大的具体形象性。因此，由前概念形成的迷思概念具有顽固性，仅仅靠“说”“练”“背”是难以克服的，教师需要通过以下几种方式来破除迷思概念，将其转化为科学概念。

（一）采用POE策略破除迷思概念

POE策略即“预测（Prediction）———观察（Observation）———解释（Explanation）”[4]，它主要由以下三步组成：①督促学生对实验现象进行预测；②让学生观察实验现象，如实记录结果；③如果预测和观察的结果不一致，需要对此做出解释，尽量消解矛盾[5]。

例如，在“沸腾”一课的教学中，教师可以给出多个体积差异较大的容器（如小试管、小烧杯、大烧杯），让学生预测水沸腾后水的温度哪个容器高一些、哪个容器低一些（P）；接着通过实验，记录温度计随时间变化的数据（O）；最终将实验结果与预测相比较，分析原因，得出科学概念（E）。在这段教学过程中，会有许多学生认为沸腾后试管中的水温度最高、大烧杯中的水温度最低，理由是：试管中的水少，加热沸腾后温度会更高。但当实验现象表明三个容器的水温一模一样时，学生便发现水沸腾时的温度和容器大小无关，“沸点”这一科学概念便能深刻地引入他们的脑海。教师在平时的科学概念教学中强化POE策略的运用，能让学生摆脱惯性思维，培养他们的实证精神，有效预防迷思概念的生成。

（二）通过立体教学破除迷思概念

教师是课堂的组织者和引导者，应当充分发挥教育机智，在教学中借助典型的材料或事例，通过鲜活的实验体验，结合缜密的逻辑分析破除学生的迷思概念。

例如，学习“种群、群落、生态系统”这部分内容时，在课堂后半段复习总结环节，对比以下两种教学策略：

策略一：说说本节课你学到了哪些知识。（学生回答出种群、群落、生态系统）你能概括种群、群落和生态系统之间的区别和联系吗？（出示PPT：同种生物、所有生物、生物+环境）

策略二：请结合屏幕上的鱼缸，说说什么是种群、群落、生態系统。用概念图来表示种群、群落、生态系统三者间的关系。

相比较而言，策略一偏向于诱导学生记忆、背诵概念，而策略二则要求学生在实例中叙述对概念的理解，将经验与认知联系起来，更容易引发学生的认知冲突，让他们认识到自己的前概念是有瑕疵的，在破除迷思概念的同时，也激发了自主学习科学概念的欲望。此外，策略二更强调学生模型认知的自主生成。

（三）借助信息技术手段破除迷思概念

在传统教学中，教师常常通过现场演示实验，用边做边讲的方式进行教学。如今，借助信息化技术手段能够更直观地呈现科学活动中的信息，凸显实验的现象。

例如，在探究“抛体运动”时，由于小车下落的速度很快，用肉眼不容易清楚地观察小车的运动轨迹，教师可以通过播放微视频，通过放慢速度、定格、标识运动轨迹等技术手段，对学生理解模糊或有偏差的地方进行突出强调，以起到更好的教学效果[6]。又如在学习“日食和月食”时，使用AR技术能更加清晰地凸显“日———地———月”三星之间的位置关系，并能展现出与静态图片不同的、完整的日月食动态变化过程。

总之，如何促进学生迷思概念的转变对加强科学概念学习、提升学科教学质量来说意义重大。教师在教学中要始终从学生的已有认知出发，通过精巧的教学设计、运用适切的教学方法，实现学生迷思概念的预防和转变。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2022：16-19.

[2]李雁冰，刁彭成.科学教育中“迷思概念”初探[J].全球教育展望，2006，35（5）.

[3]胡洪羽.小学《科学》教学中迷思概念的成因与转变策略[J].新课程研究（上旬刊），2012（7）.

[4]何学巧.初中科学迷思概念的产生及转变策略探析[J].教师，2018（13）.

[5]任英杰.促进小学生“迷思概念”转变的POE策略及案例分析[J].基础教育研究，2008（2）.

[6]陈馨.POE策略下的小学科学实验设计[J].湖北教育（科学课），2020（1）.

课题项目：江苏省苏州高新区教育科学“十四五”规划2021年度重点立项课题“深度学习视域下小学科学概念教学的实践研究”（SND-2021-ZD-003）

见习编辑/张婷婷