省疑难问题专题研训资料：“最近发展区理论”在科学教学中的应用

课件63张PPT。“最近发展区理论”在科学教学中的应用衢州华外 陈建姣维果斯基维果茨基（1896~1934)，苏联心理学家。（Lev Vygotsky，1896-1934）亦有翻译为维果茨基，前苏联心理学家。1917年毕业于莫斯科大学法律系和沙尼亚夫斯基大学历史哲学系。1924年到莫斯科心理研究所工作。维果斯基对人的高级心理机能进行了研究，并在1925年发表了《意识是行为主义心理学的问题》，明确提出研究意识问题对科学心理学的重大意义。1934年维果斯基因患肺结核逝世，年仅38岁。维果斯基一生留下180多种著作，其心理学思想至今仍有很大影响。 儿童的最近发展区与最近发展区概念是两个不同的名词。作为概念的最近发展区则有着更为丰富的内涵，实质是一种建立在批判与反思基础上的、旨在揭示教学与儿童发展关系的理论观点。
维果茨基的“最近发展区理论”，认为学生的发展有两种水平：一种是学生的现有水平，另一种是学生可能的发展水平。两者之间的差距就是最近发展区。教学应着眼于学生的最近发展区，在教学中给予协助后，超越其最近发展区而达到其困难发展到的水平，然后在此基础上进行下一个发展区的发展。关于教学与儿童发展的观点第一种观点: “无关论”第二种观点: “同一论”第三种观点: “折中论”具体观点：认为教学与儿童发展是两个不同性质、基本各不相干的过程。第一种观点: “无关论”代表人物:皮亚杰维果茨基观点：认为儿童的发展绝对不是一个独立的、自发发展的过程，可以说没有教学，没有儿童与社会环境(包括成人与同伴)的交互作用，儿童就无从获得社会生存所需要的高级心理机能。可见，维果茨基首先肯定了教学(典型的外部社会环境形式)对儿童发展的积极促进作用。 教学既不会推动儿童的发展，也不会改变儿童发展的方向，最多只是利用儿童智力发展的成果。这也就是说，教学最多尽量考虑儿童现有的发展水平，努力使教学的难度、进度与儿童现有的智力水平相当就可以了。 这一观点有其合理性，亦有其客观事实根据。教学的确需要首先考虑儿童现在已经达到的发展水平，但把发展作为教学的前提，在教学中仅仅考虑儿童已经达到的发展水平，抹杀教学可以发挥的积极作用，也是不符合现实情况的。因为受过教育和没有受过教育的人，其认知发展不可否认地存在明显差异。 具体观点：即认为教学与儿童发展是同一个过程。有教学的地方就有儿童的发展，并且对儿童来说，所谓发展，即是“各种习惯的积累”，学会在外界刺激和正确反应之间建立起联结。代表人物:华生和桑代克 这一观点虽然重视了教学对儿童发展所起的积极作用和决定作用，但却将这种积极作用简单地归结为外部灌输与被动吸收，完全忽略了儿童发展的主动性与特殊性，忽略了儿童发展的内部心理过程，忽略了从外部作用转化为儿童心理所必需的中介，也是不正确的。维果茨基观点：儿童的发展必然是儿童主动建构的过程与结果，绝不可以用外部教学来代替或掩盖儿童的发展。这也正是“最近发展区”概念包含的第二层基本含义，它肯定了儿童在与成人或更有能力的同伴社会互动中的平等地位，享有平等地表达和交流自己思想、情感的机会和自由，即“主动的儿童与积极的社会环境合作产生发展”。 第二种观点: “同一论”具体观点：即认为教学与儿童发展既相互独立，又相互联系。所谓相互独立，指教学与发展毕竟是两个不同性质的过程，“发展直接依赖的是神经系统的成熟，而不是教学”；所谓相互联系，指教学可以让儿童形成一系列新的行为方式，推动儿童的发展，同时儿童的发展又使一定形式的教学成为可能。第三种观点: “折中论”代表人物:考夫卡 由于它只是指出了两者既相互独立又相互联系的关系，而“未能正确指出教学是怎样给发展带来原则上的新东西的”，即未能真正解释教学对儿童发展发挥积极促进作用的条件、途径与机制，所以实际上还是未能真正解释教学与发展之间存在的辩证统一关系：两者由于缺乏联系的中介而未能真正地统一起来。维果茨基观点：提出“最近发展区”概念想要包含的第三层基本含义，即在肯定教学对发展起积极作用的基础上，在肯定儿童是自身发展的主体的基础上，用“最近发展区”这一概念来揭示教学促进儿童发展的条件、途径与机制。 最近发展区理论最近发展区理论的发展观指出，儿童的许多心理机能尚未发展成熟，新的问题解决往往促使新的心理机能出现，儿童的学习会引起机能的成熟，进而导致心理结构（心理结构指的是一系列心理机能间的结构关系，结构反映个体的整体特性。）的变化，引起自身的发展。 教育心理学中的一个著名公式是：学习成绩=f(M，IQ，K)。其中M代表学习动机，IQ代表智商分数，K代表原有知识技能。可以将这一描述的一般条件的公式转化为指导教学设计及其实施的三条原则：好的教学应有利于激励学生的学习动机；好的教学应适应学生的个别差异；好的教学应充分利用学生原有的知识基础。一个著名公式维果茨基对教学与发展的关系进行深入研究后所得出的最主要结论是：“教学应当是在发展的前面”、“教学创造着最近发展区”。维果茨基的观点而且维果茨基还指出：其实在学生心理发展的各个方面都存在着“最近发展区”。知识与技能过程与方法情感、态度
与价值观“最近发展区理论”在科学教学中的应用抽象知识形象化法突破难点密集知识概念教学应用例举用显微镜技能养成经典实验再度开发科技创新问题串联科学探究继续深化科学方法应运而生创设情景引入问题设置铺垫激发兴趣探究任务驱动复习思维策略深化复习知识与技能“最近发展区理论”在科学教学中的应用抽象知识形象化法突破难点密集知识概念教学应用例举用显微镜技能养成瑞士心理学家皮亚杰(Piaget,J.)的认知发展阶段理论认为人的认知发展分为四个阶段:感知运动阶段(0~2岁)、前运算阶段(2~7岁)、具体运算阶段(7~11岁)、形式运算阶段(11~15岁)。皮亚杰认为,青少年进行思维时,不再只是凭借具体事物的支持来获取知识,表现出能够离开具体事物,并根据假设进行逻辑推理,从而进入了形式运算思维阶段。
林崇德（北京师范大学教授，专长为发展心理与教育心理学，美国的《肯特日报》把他与美国当代大教育家斯波克(B.Spock)相媲美，我国核心期刊《中小学管理》誉他为“中国基础教育的播火者”）对中学生运算能力发展的研究中发现：从初二年级开始,学生的抽象逻辑思维由经验型水平向理论型水平进行转化,到了高二年级,这种转化初步完成。在初中生的思维中,抽象逻辑思维虽然开始占有优势,可是在很大程度上还属于经验型水平,也就是说他们的抽象逻辑思维还要依靠感性经验的支持。 初中生思维特点分析◆比喻法（形象类比法）◆图示法 著名文学理论家乔纳森·卡勒为比喻下的定义：比喻是认知的一种基本方式，通过把一种事物看成另一种事物而认识了它。抽象知识形象化法 “图示法”是一种以图形为主要方式，揭示事物现象或本质特征，激发学生思维，使其更好地掌握知识，加快教学进程的教学策略。 形象类比法地球内部结构细胞结构原子核式结构形象类比法电流水流导体电阻形象类比法形象类比法声波基因图示法教学:通过教师的精心设计，把抽象的文字表述转化为生动的直观图示，把枯燥的语言传输变为强烈的视觉刺激，给学生留下深刻的印象。 ◆物态变化 某温度下一份不饱和A溶液，恒温蒸发15克水，析出2克晶体；或在原溶液中加入5克A，充分溶解后剩余1克A。则A物质在该温度下的溶解度是多少？图示法◆ ◆溶解度计算产热的原理怎么衡量产热的多少？热传递的条件热传递的快慢取决什么？◆产热与散热的平衡突破难点密集知识关于“产热与散热的平衡”，学生的储备知识很少:让学生内化这些知识的现有知识水平是什么？学生现有水平 学生可能的发展水平人体内的每个细胞每时每刻都在进行新陈代谢，不断将自身的组成物质氧化分解，同时释放热量（产热）。 各个器官的活跃程度不同，氧化分解的快慢也不同。 人体产热的快慢与器官的活跃程度有关，人在安静的时候内脏产热最多，而人在劳动或运动时以骨骼肌产热最多。 人体能不断地产热，而人体却能保持相对恒定的体温。 人在产热的同时，也在不断地向外散热。人在夏天会较明显地出汗，而汗液的蒸发会带走热量。 皮肤可通过汗液蒸发散热。 一杯热水放在室温下能慢慢变冷。 当皮肤温度高于环境温度时，皮肤可直接向环境散热。 一杯同温度的热水在冬天比在夏天易变冷。 皮肤直接散热的快慢取决于皮肤温度与外界环境之间温度差的大小；在不同的情况下，人体可通过调节皮肤血管的粗细，来调节皮肤处的血流量，从而调节皮肤的温度，最终达到调节散热快慢的作用。新陈代谢是生物最基本的特征
细胞是生物体结构和功能的基本单位 概念是知识的细胞。概念教学虽然是科学教学中最为常见的一个环节，但却是关键的一步。科学概念教学效果如何，直接关系到学生对于相关基础知识的认识程度，进而影响到学生整体知识结构的创建与扩大。
概念教学应用例举◆充分暴露错误的前概念，巧妙建立正确的科学概念 爱因斯坦说过:“科学的概念最初总是日常生活中的普通概念，但它们经过发展就完全不同了。它们已经变换过了，并失去了普通语言中所带有的含糊性质，从而获得了严格的定义，这样它们就应用于科学的思维了。” 概念教学应用例举◆饮料为什么能进入我们嘴里？ 充分暴露错误的前概念，巧妙建立正确的科学概念概念教学应用例举通过解决实际问题，创设“概念”的最近发展区◆溶解度概念 实际问题：如何比较常见物质食盐与蔗糖在水中的溶解能力大小？ 控制一些变量相同：溶质和溶剂的温度溶剂的质量溶解达到最大限度在一定温度下，某物质在100克溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。 概念教学应用例举◆ ◆比热容概念 师：让我们一起来解决一个问题——水和煤油这两种
物质哪一种物质更容易升温？师： 海边为什么是避暑的好地方？生：我想是因为海洋里有很多水这种物质，才使得海边不是太热。师：水多为什么就不会太热？生：可能水这种物质不太容易升温吧？通过解决实际问题，创设“概念”的最近发展区概念教学应用例举 经过同学们的思考、交流，得出了一致的结果：所取的水和煤油的质量要相同；要用火焰大小相同的酒精灯作为热源，要用相同厚度、相同大小的烧杯作为盛液体的容器，烧杯离火焰的高度应相同，石棉网的厚度、新旧程度要相同，加热的时间要相同等来保证水和煤油获得的热量相同。实验如何设计？ 根据设计，请一组学生上讲台进行实验，并在黑板上作好记录。
◆ ◆比热容概念 师：也就是说——相同质量的不同物质升高相同的温
度需吸收的热量是不同的。我们把物质的这种性
质称为比热容。师：从实验中可得出什么结论？生：相同质量的水和煤油吸收相同的热量后，煤油的温度
升高得更多。即在相同条件下，煤油比水更容易升温。师：这与同学们的猜想是一致的。若要使水升高的温
度与煤油相同，哪种物质需吸收的热量多？生：水需吸收更多的热量。◆ ◆比热容概念 在概念的复习中，教师往往为了强调概念的某些内容，会经常提一些问题，但经常会以同样的问题出现，而达不到检测和复习的效果，学生的发展也无从谈起。尝试变换提问方式，真正检测概念理解概念教学应用例举问题：物质的密度与其质量和体积有关吗？答案：没有关系，因为密度是物质的一种特性。问题：物质的密度与哪些因素有关？ 生1：与物质的质量、体积有关。 生2：与物质本身有关，也与其温度有关，因为物质
会热胀冷缩，气体的密度还与其压强有关 。学生的发展体现在：在积累的基础上，要经过概括、提炼，才能回答老师的问题。尝试变换提问方式，真正检测概念理解概念教学应用例举◆密度复习 直接应用概念解题，有效强化概念理解 在概念教学时，教师们往往会在建立概念后，再根据概念得出公式。有了公式后，学生解题时就会抛弃概念，只用公式进行解题。 概念教学应用例举 书架上已并列摆了完全相同的5本书，现再并列摆上10本与原来相同的书，则书对书架的压强如何变化？ 方法一：利用压强公式P=F/S进行判断 方法二：根据压强是指单位面积上受到的压力大小来判断直接应用概念解题，有效强化概念理解概念教学应用例举◆压强概念 在某温度下，20克水中最多能溶解7.2克的氯化钠，求该温度下，氯化钠的溶解度。 直接运用概念来解: 因在20克水中最多能溶解7.2克氯化钠，故在100克水中最多能溶解的氯化钠应是在20克水中最多溶解质量的5倍，即36克。直接应用概念解题，有效强化概念理解概念教学应用例举◆ ◆溶解度概念 显微镜使用技能形成的过程：
1.认知：通过自学与讲解了解显微镜的结构与功能；
（问题：如何改变放大倍数？如何调节亮度？如何改变距离？）
通过教师讲解、示范和视频了解显微镜的使用。
2.转化：每位学生一台显微镜进行同步操作；
两人一组,一人进行连续性操作，另一人作评委，督促有效转化。
3.自动化：通过反复练习达成。
观察“上”字片、头发、三角尺刻度；
观察洋葱表皮细胞、口腔上皮细胞；
观察草履虫；观察组织；
观察根毛细胞、根尖纵切的永久装片；
观察木质茎的永久切片；
观察叶片的表皮细胞、半月形细胞。显微镜使用技能养成过程与方法“最近发展区理论”在科学教学中的应用经典实验再度开发科技创新问题串联科学探究继续深化科学方法应运而生经典实验再度开发◆“研究液体的沸点与气压的关系实验” 师问：如何创设不同的气压？生1：（受气压随高度的增加而减小的启发）可分别选
择在山顶上和山脚下进行测定水的沸点的实验。生2：这样的实验方案是可以，但也有明显的缺点——
不能在室内完成。师：能否在室内创设不同的气压？假如水放在烧瓶中加
热，如何改变烧瓶内水面处的气压？生：老师，书上的实验就是没用到温度计的。生1：（受得马德堡半球实验的启发）可将烧瓶内的气体用
气筒抽去一些，来降低烧瓶内的气压。师：很好，抽气可降低气压，那么充气则可增大气压了。看
来在室内也可轻易改变气压！教师展示实验器材：带侧支的烧瓶、酒精灯、针筒、火柴、水。师：利用以上器材可以通过实验得出沸点与气压的关系吗？生：不可以，因为没有温度计，这样就无法测得水在不同气
压下的沸点了。师：是啊，我把这么重要的器材——温度计都忘记带了！生觉失望，认为实验无法完成。◆“研究液体的沸点与气压的关系实验” ◆ ◆阿基米德原理师：同学们，你们知道科学家阿基米德吗？谁能说说有关
这位科学家与浮力的故事？生：略。师：是的，阿基米德认为，正是因为自己的身体将水排开
了，才能浸入水中，他才受到了浮力。因此，阿基米
德就猜想——浮力的大小可能与排开的液体的多少有
关。假如你是阿基米德，你会研究浮力大小与排开的
液体的哪一个科学量的关系？生：因为浮力是一种力，所以我选择研究浮力大小与排
开的液体的重力大小的关系。经典实验再度开发师：很好，阿基米德也是这样想的。要研究两个力的大小
关系，我们首先要知道两个力分别多大，那我们怎么
知道这两个力多大呢？（学生在前一节课已经学习了
称重法测浮力） 师：还有没有其他方法来知道排开的水的体积？生：浮力的大小可用称重法测出。师：那怎么知道排开液体的重力呢？生：可以用量筒先测出一定量水的体积，再将物体浸入量
筒内的水中，计算出量筒读数的增加值，再根据这部
分体积计算出排开的水所受的重力。◆ ◆阿基米德原理生：直接用弹簧秤测出排开的这部分水的重。生1：实验时选用一个形状规则的物体如正方体，先用刻度尺测出其边长，再算出其体积，并在实验时将整个物体都浸没在水中，该物体的体积就是排开水的体积。生2：先将一容器中装满水，再将物体浸入其中，并将溢出的水全部收集起来测出体积。师：用这种方法测出来的值准确吗？生：不准确，因为有部分液体要留在容器外壁上。师：展示并介绍溢杯。(生感叹：这种仪器设计得真有创意！)师：同学们的这些方法都需要根据排开的水的体积来计
算这部分水的重力，有没有更简便的方法？◆ ◆阿基米德原理科技创新问题串联◆滑动变阻器 导体的电阻与导体的长度有关 如何增大变阻的范围？如何防止短路？在线圈表面涂绝缘漆问题：只留一上一下两个接线柱可以吗？在学生观察了普通温度计并学会使用普通温度计后，可引导学生思考以下问题：用普通温度计对人体温度进行测量存在哪些问题？存在读数不够精确；不离开人体进行读数很不方便。学生通过观察体温计解决了以上问题后，便产生了第3个问题：玻璃管太细不易观察，怎么办？利用凸透镜（放大镜）放大原理进行放大。学生从不同的方位对温度计进行观察，找到能放大的观察方法。
◆ ◆体温计 科技创新问题串联科学探究继续深化◆滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？生：我觉得实验结果不可靠。（大部分学生都笑了）摩擦是因为接触而产生的，所以接触的面积（即摩擦的面积）越大，摩擦力就越大。（学生们马上安静了下来，觉得这位学生说的又似乎很有道理）生：我觉得在增大接触面积时，把压力分散了。（其他学生很难理解这个答案，但这是个多好的解释啊！）结论：滑动摩擦力大小与接触面积无关。生：假设压力为100牛，原来压在1平方分米的面积上，现在压在了2平方分米的面积上，每平方分米面积上受到的摩擦力也就只有原来的一半了。而将2平方分米上受到的摩擦力加起来却还是等于原来的值。所以说，总摩擦力大小并不随接触面积的改变而改变。（学生们连连点头表示赞成。）◆滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？◆ ◆铜在加热的条件下能与氧气反应吗？科学探究继续深化科学方法应运而生◆反应快慢的测试师：我们可通过哪些游戏来知道一个人反应的快慢？生1：任取四张扑克牌，算二十四点。生2：点鼻子。生3：被测试者将手指放在测试者手心，在测试者握紧拳头的
瞬间，看被测试者的手指能否逃离来判断反应快慢。师：方法可真多！ 能不能用具体的数值来表示某人的反应快慢？师：那你们还有更好的办法吗？生1：那就测一下被测试者完成某个过程所需要的时间。生2：反应所需要的时间很短，用停表很难准确测出这个时间。师：这种科学方法称为“转换法”。这一方法在科学中应用
很广， 我们在以后的学习中还会经常用到它。师：请同学们看看书本上介绍的方法。（生感叹：我们怎么就想不到呢？）师：你们认为这种方法好在什么地方？请同学们讨论一下。生：将很难测量的时间转化为了易测量的长度。◆反应快慢的测试◆ ◆电功率的大小与哪些因素有关?方案一：方案二：科学方法应运而生◆ ◆ ◆大气压的存在方法：改变物体内侧的气压，从而体现出大气压的存在。合作探究：用所给的器材证明大气压的存在。想一想：能不能用其他方法来证明大气压的存在。方法：减小外界气压或使外界气压为零。科学方法应运而生情感如同肥沃的土壤，知识的种子就播在土壤里。情感、态度
与价值观创设情景引入问题设置铺垫激发兴趣探究任务驱动复习思维策略深化复习“最近发展区理论”在科学教学中的应用——苏霍姆林斯基苏霍姆林斯基说过:心理学研究表明:当学生没有想学的愿望时，一切的努力都是无济于事的!
良好的情绪使一个人感知变得敏锐，记忆获得增强、思维变得灵活，有助于内在潜能的充分展示!
创设情景引入问题◆镜面反射和漫反射创设情景引入问题实验：
（1）提供稍大的平面镜一块，手电筒一只。要求用手电筒照
平面镜，并根据光的反射定律，寻找反射光线的位置，再
用眼睛感知其强弱。
（2）提供粗糙木板一块、手电筒一只。用与实验（1）相同的
方法进行实验和观察，并比较两次实验发现亮光的位置和
反射光的明亮程度。 ◆镜面反射和漫反射教师从贴身口袋里掏出一块巧克力（已熔化变形）给学生，然后问学生这块巧克力和其他巧克力有什么不同？（可事先在热水中浸泡巧克力，使它熔化变形）生：巧克力“化了”。（评述：教师借此点题并板书标题“熔化”。）◆ ◆熔化创设情景引入问题◆ ◆ ◆大气压对液体沸点的影响师：这是翟志刚出舱活动的图片，他正穿着我国制造的“飞天”宇航服，如果不穿宇航服会怎样？请看一段资料，这是航天史上震惊世界的一起悲剧：1971年6月，苏联曾经在“联盟11号”太空船上多塞进一名航天员，只是为了在美国之前先达到3人登上太空的目标。这种冒险导致宇航员因为舱内空间狭窄而无法穿着舱内宇航服，但飞船却意外漏气，导致3名苏联航天员由于急性缺氧和体液沸腾而身亡。为什么意外漏气（气压小了）时，体液会沸腾？是什么让体液在37℃左右就沸腾了呢？创设情景引入问题设置铺垫激发兴趣◆化学式的书写 告知学生：具有复杂结构的单质，为了简化，科学上规定
直接用元素符号来表示。 用分子结构模型来展示分子结构，让学生明白物质的
分子是有确定而独特的结构的，并不能随意改变；化学式都是需要经过实验测定的；NaOH探究任务驱动复习◆ 《氢氧化钠的变质探究》◆ 《电学综合计算复习——因果法和逆向思维法的应用》思维策略深化复习心理学研究表明：结合学科领域的知识开展认知策略教学效果较好。教师上好一堂课要作毕生的准备。——苏霍姆林斯基教育工作者必须明白，知识和技能的获得仅仅是促进发展的手段，是发展的表面现象，只有经过知识和技能的学习，确实导致了心理结构的改变，个体才能获得真正的发展。个体发展的表现可能有很多，比如知识的积累、技能的获得、个体在行为中表现出的不断丰富而确定的个性化等等，但是发展的实质含义只有一个。维果茨基是这样定义发展的：“在发展中，改变的不仅仅是机能，更是机能之间的关系和联结的方式。”因此，最近发展区所指的发展不是知识、技能的获得或某种机能单独的进步，而是指“心理结构的改变”。 心理结构变化是个体发展的核心与实质维果茨基区分了两种心理机能：一种是作为动物进化结果的低级心理机能；一种则是作为社会文化历史发展的结果，即以符号系统为中介的心理机能。高级心理机能具有一系列不同于低级心理机能的特征：它们是随意、主动的；其反映水平以概括和抽象为特征；它们是社会文化历史发展的产物；具有以符号或词为中介的间接结构特点。两种心理机能从个体发展来看，高级心理机能是在人们的劳动实践和交往过程中产生和发展起来的，人的所有心理特性都是外部的东西不断内化的结果。 苏联心理学家、文化历史发展理论的创始人维果茨基1931年著有《高级心理机能》一书，1960年出版。