一、教学准备阶段认真调查分析，充分掌握学生前概念现状
教师在开展一个主题教学活动的前期准备时，首先要做的工作就是调查分析学生的前概念，并根据所掌握的学生前概念现状确定教学的重点。如果学生的前概念与科学概念比较接近，那么课堂教学的重点可以确定为引领学生在原有基础上进一步深化认识，并可以尝试设计相关的拓展活动，充分挖掘该主题的研究深度；如果学生的前概念与科学概念的差距比较大，甚至是相反的，那么课堂教学的重点就要定位在帮助学生扭转原先不正确的认识，初步建立起科学的认知，即形成初步的科学概念。在这种情况下即使是适当降低教材设定的教学目标也是值得的，因为目标的定位必须建立在学生的实际基础上。调查分析学生的前概念一般可以采取以下字址椒ǎ
1.谈话了解法
谈话了解学生前概念最好利用课外的时机，因为相对于课堂上的谈话，学生的顾虑会减少很多，学生会更真实地将自己的观点展示给老师。这就要求老师有意识地抓住一切和学生共处的机会，时不时地与学生开展研究性的交谈。
2.画直观图法
对于小学生而言，图画和颜色的吸引力远远大于文字。绘画是多数学生喜爱的表达方式，特别对于中低年级的孩子，语言组织与表达能力还不够完善，画直观图形能较好地反映出学生的原始想法。画直观图形的方法也是一种使学生思维可视化的策略。
3.绘概念图法
绘制概念图能够清晰反映出学生的知识结构及对知识间相互关系的理解。规范的概念图由节点、连线、连接词等主要部分构成，可以直观形象地呈现出知识结构，具有内在优良的联结性与逻辑性。目前在小学科学课中涉及的概念图主要有维恩图、气泡图、网状图、树形图、支线图等形式。
二、教学实施阶段积极揭示转变，有效促进学生前概念发展
在教学实施阶段，针对学生的前概念，教师应积极寻求揭示学生前概念的途径与形式，并通过有效的探究活动促进学生前概念的正面发展，特别是在新课导入的环节，教师应创设一些具体的情境，让学生对具体现象做出解释，即暴露学生的前概念，并激发学生研究的兴趣，进而推动探究活动的深入开展。
如，在《马铃薯在水中是沉还是浮》的教学一开始，教师依据教学内容创设了以下教学情境，既揭示了学生的前概念，又根据学生前概念与新知识之间的冲突，明确了后续的探究主题。
师：（出示两个装了同样多清水及浓盐水的杯子及两个不同大小的马铃薯）这儿两个杯子里面装了同样多的液体，我分别将大小不一样的两个马铃薯放入杯子中，大家认为会怎样？
生：大的沉，小的浮。
师：你为什么会这样想？
生：大的重，就容易沉。
生：不对，应该是两个马铃薯都沉下去。
师：为什么呢？
生：因为杯子中装的是水，马铃薯比水重就沉下去了。
（学生对沉浮的前概念已经呈现：有的认为重的物体容易沉，有的认为比水重的物体才沉。）
师：（将大马铃薯放入清水中，将小马铃薯放人浓盐水中）看来大的马铃薯真的沉，小的马铃薯真的浮，好像第一个的同学的想法是正确的。如果把两个马铃薯调换一下放的杯子会怎样？
生：还是大的沉，小的浮。
师：（将马铃薯调换放入的杯子）观察到什么现象？
生：现在是小的沉，大的浮了。
师：刚才第一个同学的想法科学吗？为什么会出现这样的变化？
生：会不会是老师准备的两杯水不一样？
师：注意，我从没说这两杯一定是水，而是说液体。那么你认为这两杯液体中可能会有什么奥秘呢？
三、教学延伸阶段注重巩固检测，及时推动学生前概念迁移
对于学生感性认识比较丰富的那些前概念，它们在学生的大脑中已经形成了一种固定的模式，而且这种模式不是孤立存在的，往往存在于一定的认知框架或体系中，所以改变学生的错误前概念是一件非常难的事，有的前概念非常顽固，需要经过较长的时间才能得到转变。因此在学生经过有效的自主探究，主动转变错误的前概念，建立新的科学概念以后，教师要关注学生前概念转变情况，及时巩固、迁移新科学概念，并将新科学概念系统化。在科学主体探究活动完成后的教学延伸活动或课后，教师可继续通过谈话了解、画直观图、绘概念图等途径来检测学生概念达成情况，反思教学效果。同时还可安排探究拓展活动，以使学生在一定的情境中运用新概念来解释、推测等。
如，学习了《空气占据空间》一课，学生已初步建立了“空气要占据一定的空间”的科学概念后，教师就可以安排以下的课后探究拓展活动：
（教师出示一个瓶口里套着瘪气球的大塑料瓶）
师：老师这儿的塑料瓶里套了一个气球，你们有办法吹大瓶中的气球吗？
（一学生上讲台来吹气球，结果学生用尽力也吹不大气球）
师：为什么瓶中的气球吹不大？
生：因为瓶子里有空气，瓶子的空间被里面的空气占据了。
生：气球如果吹大了也要占据瓶子的空间，瓶子的空间不会再变大了，所以气球就吹不大了。
师：如果给你一颗铁钉，你们能想办法吹大这个瓶子里的气球吗？请大家在课后继续研究，要吹大瓶里的气球，需要有什么条件？这颗铁钉能帮助大家实现这个条件吗？
一、观察现象，认识科学概念。
在教学科学概念“溶解”的认识时，教师做演示实验。教师把高锰酸钾颗粒放在水中，学生观察实验所发生的现象，学生观察到高锰酸钾在水里搅拌后“慢慢地化了”、“水都变紫色”，这是学生对“溶解”初始的认知水平。但有的学生仔细地观察后发现：高锰酸钾颗粒在水里越来越小，直到化成肉眼看不见的微粒，均匀地分散在水中。教师再进一步引导学生仔细地观察高锰酸钾在溶解前后体积的变化，学生在大脑里对高锰酸钾在水中的溶解有一个清晰的表象过程，从而对溶解的科学概念有一个清楚的认识。
学生对科学概念的形成是逐步的，有一个从现象到本质的过程，也是学生经历从众多的现象中抓住事物本质属性的过程。
二、参与活动，理解科学概念。
教学《100毫升水能溶解多少克食盐》时，教师拿出了一只盛有水的烧杯，然后向烧杯里面加盐。接着问学生，“同学们，老师把一勺盐放进水中，食盐溶解了，再放一勺，又溶解了。如果老师继续放，食盐能无限溶解吗？”学生依据前科学概念，回答说：“能”。教师没有给予否决，而是让学生先参与活动。学生分组进行实验“100毫升水能溶解多少克食盐”，每组经过实验后发现一杯水（100毫升）不能无限量地溶解食盐，只能大约溶解36克食盐。学生从实验中获得的新的科学概念与已有的前科学概念产生了剧烈的碰撞，进一步理解了定量的水中只能溶解定量的食盐的科学概念。
三、比较感知，完善科学概念。
在教学《观察水》时，其中一个片段是让学生对“水”的特点这一科学概念进行构建。
师：刚才我们进行了积极的观察，现在我们来交流一下，看看同学们运用感官观察到水有哪些特点？
生：用鼻子闻，水是没有气味的。
生：用嘴里的舌头尝，水是没有味道的。
生：用眼睛看，水是没有颜色的，透明的。
这时学生中有好几只小手高高举起，表示有观察到不同的现象。一个学生说：“我认为水是有颜色的，是白色的”。其他举手的同学都说是的，观察到水是白色的。这时，教师并不急于纠正学生对水的观察所得出的结论——“水用眼睛观察，是白色的。”而是出示牛奶，让学生观察牛奶是什么颜色？然后要求学生把牛奶和水进行观察、比较，学生在比较中得知：牛奶是乳白色的，水是无色的，是透明的。学生知道水是没有颜色（透明）、没有味道、没有气味；水有流动性；水在流动或摇晃时会发出声音；水是没有固定形状的物体。进一步完善了“水的特点”这一科学概念。
在比较过程中，激发学生观察、思考、分析、判断，引导学生自主探究，能更好地帮助学生完善科学概念。
四、交流深究，形成科学概念。
在教学《物体在水中的沉浮》时，教师提出两个问题：1.物体的沉浮和它的轻重有没有关系，有什么样的关系？2.物体的沉浮和它的大小有没有关系，有什么样的关系？学生在实验探究后，得出物体沉浮与它的轻重和大小都有关系，经过小组交流和深入研究，更准确得出：物体体积小并较重就容易沉，体积大并较轻就容易浮，这打破了学生原有的认知水平以为重的沉，轻的浮以及大的浮和小的沉的前科学概念，理解了物体在体积相同的情况下，越重的越容易沉，越轻的越容易浮。物体在轻重相同的情况下，体积越小的越容易沉，越大的越容易浮。学生在交流深究中理性地感悟物体在水中的沉浮，使学生对物体在水中沉浮的条件这一科学概念的理解更深入了一步，在大脑中构建了关于这一科学概念的新体系。
在科学课堂中让学生理清材料与材料之间的层次关系，现象和现象之间的联结关系，数据与数据之间的逻辑关系，引导学生从不同的角度交流深究科学现象，能促使学生在大脑中深刻和理性地形成相关的科学概念，修正有误的前知，形成正确的新知。
五、解决问题，强化科学概念。
在《物体在水中的沉浮》的课堂教学中，学生经过亲身的探究已经形成了相关的科学概念，于是教师让学生运用此概念解决生活中的实际问题。让学生把橡皮泥做成方形放在水面上，观察到橡皮泥会沉在水里；再把橡皮泥做成船形放在水上，观察到橡皮泥会浮在水上。这时，有的学生皱着眉头思索着，有的同桌轻声地交流着。这时再引导学生用学过的科学概念来解释这些现象。最终，学生运用已经构建起来的科学概念，成功的弄清了原因，得出了橡皮泥的重量没有变化，而它们的体积发生了变化，船形的橡皮泥体积比长方形形状的体积要大，所以船形的橡皮泥能浮在水上的结论。
一、通过教学前测,了解学生错误的前概念
教学浮力知识前,我们对本校154名初二学生进行了问卷调查,并访谈了部分学生,研究结果及分析如下:
(一)对漂浮状态的认识
1.对漂浮原因的认识
近一半学生(48.1%)认为物体能浮在水面上是因为受到的浮力大(见下页表1)。一项对7~12岁儿童的研究发现,31.7%的儿童认为物体漂浮是因为这个物体很轻,17.2%的儿童认为物体是空心的;而本调查数据显示,持这两种观点的学生各占3.2%——百分比大幅下降,原因是学生经历了小学科学课程和初二大半年的物理课程学习,知识在增长,生活阅历逐渐丰富,一些错误的观念发生了潜移默化的转变,学生的自我教育在这种转变过程中发挥了重要的作用。而且,因为已经学习了密度知识,有45.5%的学生开始用密度的视角思考物体浮沉的原因。
2.对漂浮浮力的比较
大部分学生(71.9%)认为物体露出液面的体积越大,就是浮得越厉害,受到的浮力也就越大;仅有13.4%的学生认为一样大。这说明多数学生不能将漂浮与平衡状态联系起来,缺乏在具体情境中应用物理知识的能力(见下页表2)。
3.对上浮和漂浮的理解
91.6%的学生认为上浮与漂浮是有区别的(见下页表3);但他们只是从字面意思上区别了上浮和漂浮,在物理情境应用时却会犯错,正确率仅为37.6%,51.0%的学生把两者混淆了(见下页表4)。
(二)对下沉状态的认识
与漂浮原因的认识相似,学生思维主要集中在一个因素上,即物体自身的特点或者浮力的大小,认为与物体自身有关的(物体很重、物体是实心的)占10.3%,有43.6%的学生认为“受到的浮力小”。这些都是从一个维度考虑浮沉条件(实际上需要比较重力与浮力,或物体与水的密度大小关系),说明学生依据知识与经验构建起来的前概念一般不复杂,但前概念是学生与环境长期作用的结果,往往根深蒂固,不复杂并不意味着可以轻松转变。另外,因为掌握了一些密度知识,有46.1%的学生认为“物体密度比水大”(见下页表5)。
(三)对悬浮状态的认识
1.对悬浮现象的认识
上浮、漂浮、下沉现象在日常生活中司空见惯,但悬浮却较为少见,学生缺乏这样的生活体验。27.9%的学生认为悬浮“不可能”,9.1%的学生“不知道”(见下页表6)。
2.对悬浮原因的认识
让表6中选A的学生继续回答下页表7的问题,36.4%的学生认为物体悬浮在液体中应还受其他外力的作用,说明学生心目中的“悬浮”与物理学上的悬浮概念存在偏差,进而表明学生对物理学上的悬浮现象持怀疑态度。
3.对悬浮现象的理解下页表8中,59.7%的学生认为木块是悬浮的,事后通过访谈了解到原因:学生将“悬浮”拆开来理解,认为物体有上浮的趋势(即“浮”),但在外力作用下静止在水中(即“悬”),即为悬浮状态。表9中,65.6%的学生认为铁块不是悬浮的,理由是:虽然物体在外力作用下静止在水中,但有下沉趋势,故不是悬浮。但仍有34.4%的学生认为铁块是悬浮的。由此可见,在几种状态中,学生认识存在分歧的是悬浮现象。但从教学实践看,学生只要明确了悬浮的定义,这个看似复杂的前概念反而更容易转化。
二、错误前概念的转变路径
(一)体验证伪,引发认知冲突
科学是靠证伪发展的。比如,比萨斜塔实验,证伪了亚里士多德关于物体下落的论断;卢瑟福的α粒子散射实验,证伪了汤姆逊的原子结构西瓜模型……科学史也表明:在科学探索的漫长岁月中,人们对自然科学现象及本质的认识都是不断地通过证伪错误的假说和理论而逐步深入的。通过体验感知,引导学生证伪前概念,可以激发学生修正或重构观念的心理欲望。
【片段1】
器材准备:盛水的水槽、带盖的小玻璃瓶、小泡沫块、苹果、橡皮泥以及学生自备的各种小物体(小玻璃瓶的体积大于小泡沫块的体积,苹果的质量大于橡皮泥的质量)。
学生活动:将这些物体浸没在水中,松手,观察发生的现象,汇报下沉和上浮的物体分别有哪些。
学生交流:下沉的物体有装较多水的小玻璃瓶、橡皮泥等;上浮的物体有装少量水的小玻璃瓶或空玻璃瓶、小泡沫块、苹果等。
基于前概念研究结果,展示要讨论的问题:下列几种关于浮沉原因的分析是否正确?为什么?(1)轻的物体上浮,重的物体下沉;(2)空心的物体上浮,实心的物体下沉;(3)物体受到的浮力大,所以上浮,反之则下沉。
尽管有些实验现象与以上说法一致,但一些反例足以使学生意识到自己的前概念存在瑕疵。例如,对于问题(1),橡皮泥比苹果轻,而橡皮泥下沉、苹果上浮,说明物体的浮沉并不由轻重决定;对于问题(2),装较多水的小玻璃瓶是空心的,但它下沉,苹果是实心的,但它上浮,说明物体的浮沉并不由实心或空心决定;对于问题(3),装有较多水的小玻璃瓶体积比小泡沫块大,受到的浮力大,但小玻璃瓶下沉、小泡沫块上浮,说明浮沉条件也不是仅由浮力大小决定的。学生自然就会产生疑问:物体的浮沉到底由什么决定呢?
通过以上体验活动和证伪过程,让学生产生认知冲突,导致认知失衡,进而产生调整认知结构的内驱力。这种认识兴趣和认知内驱力是学习的内在动机中最活跃的成分,将激励学生充满热忱地从事学习和探究。
(二)探究推理,建构科学概念
认知内驱力点燃了学生求知的火把,如果及时地提供探究素材,构建科学概念就水到渠成了。
【片段2】
任务驱动:怎样使下沉的物体浮起来?怎样使漂浮的物体沉下去?并说明采用的方法。
学生探究,交流方案:减少瓶中的水、将橡皮泥捏成船形,分别是通过减少物重、增大浮力的方法使沉底的物体漂浮;相反,增大物重或减少浮力,能使漂浮的物体沉下去。
教师追问:以下沉的物体为 例,减小物重或增大浮力一定能使沉底的物体浮上去吗?
教师演示:将沉底的玻璃瓶取出,用注射器抽出少许水,做入水中,小玻璃瓶仍沉在底部;将绑有钩码的气球沉底(如图4),用打气筒给气球充少量气,体积变大,浮力增大,而它们还是沉底(如图5)。
教师提问:前者减少物重,后者增大浮力,但都没有浮起来,这是为什么?
对比演示:继续抽取一部分水,小玻璃瓶开始上浮;继续给气球充气,气球和钩码也开始上浮。
教师追问:这又是为什么?
引导学生从受力的角度思考,让沉底的物体上浮,减少物重或者增大浮力的最终目的是使浮力大于重力,让学生意识到浮沉条件由浮力和重力共同决定。学生归纳推理,得出结论:当浮力大于重力时,物体上浮;当浮力小于重力时,物体下沉。
接着介绍漂浮和悬浮两种状态,并结合二力平衡知识得出漂浮和悬浮的条件,同时让学生讨论悬浮和漂浮的区别。对于悬浮,可以用鸡蛋悬浮在盐水中的实验强化对悬浮现象的感知,并说明鸡蛋只受重力和浮力作用,不受其他外力。最后,学生自主推导不同状态下物体密度和液体密度的关系。
三、教学效果与反思
[关键词]地震资料解释 构造解释 岩性解释 教学实践
[中图分类号] G942 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）17-0141-03
地震勘探主要由采集、处理和解释三大环节组成，其中地震资料解释是地震勘探工程的最终环节。随着地震勘探技术、计算机技术以及成像技术的飞速发展，地震资料解释的内容也日益丰富和深化。目前，地震资料解释主要包括盆地分析、构造、地层、沉积以及油气勘探等多方面内容，成为盆地基础地质研究和油气勘探活动中不可缺少的重要方法。地震数据采集、处理、解释一体化、全三维解释、虚拟现实技术，使地震解释技术更加复杂、深入、有效。为了满足石油勘探过程中地震资料解释的要求，必须做好该课程的教学内容和教学方法的设计。
一、地震资料解释的任务
西安石油大学是以石油勘探与开发为主的工科院校，是培养未来石油工程师的摇篮。马在田院士认为“当前最缺少的是知识全面，系统掌握地震理论、方法，有相当石油地质知识水平的能够解决实践问题的领军型人才”。地震资料解释课程作为地球探测与信息技术专业的必修课程，几乎涉及所有基础地质和石油地质研究领域。在学生修完地震勘探原理、地震资料处理、测井原理与解释、构造地质学、沉积学、石油地质学等相关专业课基础上开设本课程。目前，在油气勘探领域，地震资料解释是结合钻、测井资料以及计算机成像技术将地震数据转化为地质术语，根据地震资料确定地质构造形态和空间位置，分析层间接触关系，推测地层的沉积环境、岩性和厚度，预测地层的含油气性，进行有利区评价和井位部署。在油气勘探过程中，地震资料是内容最为丰富、综合分辨率最高的钻前原始信息源。地震资料解释为地质家提供分析地下地质现象的“眼睛”。在开发过程中由于其突出的平面空间分辨率而具有重要意义。地震资料解释贯穿油气勘探开发的所有环节：盆地评价、含油气系统评价、成藏组合带评价、有利目标评价、开发方案的确立以及开发后期方案的调整。
许多重要的地质理论都离不开地震资料解释的发展，地震资料解释已成为一些新兴边缘学科的重要生长点。盆地分析的一些基本原理建立于早期对二维地震剖面解释的基础之上。地震地层学和层序地层学这2门学科也是建立在对沉积盆地地震解释的基础之上。[1]随着三维地震采集、处理、解释以及计算机技术水平的不断提高，研究人员可以利用三维地震的解释技术刻画沉积盆地的地形特征、沉积体系的三维几何形态及其沉积演化过程，从而诞生了新的学科――地震沉积学、地震地貌学。[2][3]
二、地震资料解释的内容
高等学校既是教学中心又是科研中心，教学与科研应协调发展。科研是教学的基础，是提高师资队伍素质和培养高素质人才的必由之路。教学的内容与教师的知识结构，必须及时更新，这样才能跟上时代的步伐。教学内容应根据科学研究的进展、实际情况的变化不断进行修订，将众多优秀的科研成果吸收进去。
（一）与地震资料解释相关的地震勘探原理
地震资料解释是地震勘探3大基本生产环节（采集、处理和解释）的最后环节。采集和处理环节需对野外采集的地震资料进行预处理、滤波、反褶积、速度分析、动-静校正、叠加和偏移等过程，为解释人员提供真实反映地下地质构造、地层、沉积环境的剖面或数据体。因此，为了做好地震资料解释，必须讨论地震记录的形成、褶积模型、有效波识别的主要标志、地震剖面特点、地震勘探分辨率等与地震资料解释关系密切的基本概念和理论问题。
（二）地震构造解释
20世纪70年代之前，由于地震资料和计算机技术的限制，地震资料主要用于构造解释为主，即利用地震资料提供的反射波旅行时、速度信息，查明地下地层的构造形态、埋藏深度和接触关系等。地震构造解释是地震资料解释的最初的，也是最基本的研究内容。因此，必须使学生掌握相关的基本概念和基本原理、基本方法。相关的概念、原理和方法如下：合成记录标定原理及方法，地震同相轴对比方法，断层剖面和平面识别方法、技术、解释方法及平面组合（如相干体技术、切片技术等），T0图的绘制、时深转换方法及构造图的绘制，拉张、挤压、剪切以及底辟构造背景下的典型构造样式的地震识别，地震剖面上的构造活动时期分析方法。
（三）地震岩性解释
由于构造油气藏的日益成熟，油气勘探与开发目标逐渐由构造油气藏转移到非构造油气藏。随着地震资料采集、处理以及计算机技术不断发展，20世纪70年代末，地震资料解释内容日益丰富，开始了地震资料岩性解释。地震岩性解释主要包括地震地层学、地震相分析和岩性预测三方面的内容。
1.地震地层学解释
地震地层学是以反射地震资料为基础，把地层学和沉积学特别是岩性、岩相的研究成果，运用到地震解释工作中，进行地层划分对比、判断沉积环境、预测岩相岩性的地层学分支学科。地震地层解释需要向学生讲授地震反射界面的类型和对比方法，地质界面的类型，地震反射界面的地质成因，各种地震反射界面的区分，地震反射界面的年代地层学意义和地震地层单元，地震层序划分的原则、级别、方法，地震界面与地质界面的桥式对比方法等基本原理、基本方法。
2.地震相分析
地震资料为勘探阶段提供极其重要的钻前原始信息，除了包含丰富的构造信息，还包含了丰富的地层和沉积信息。地震相分析是指根据地震反射的面貌特征进行沉积相的解释和推断。为了使学生掌握地震相分析技术，必须向学生讲授地震相的概念，主要的地震相参数，反射结构的类型及地质意义，几何外形的类型及地质意义，地震相划分与编图过程，地震相模式的概念，典型沉积体的地震识别，地震相向沉积相转换的思路、方法、原则、步骤。
3.岩性预测及流体识别
目前，岩性预测和流体识别属于储层预测技术主要研究内容，也是地震地质综合解释的重要内容。地震资料解释课程主要让学生了解利用速度信息和振幅信息解释岩性的一般原理、方法和步骤，并介绍目前国内外油气预测常用的烃类直接检测指数（DHI），如AVO、亮点、平点技术等。
（四）开发地震解释
开发地震技术是因油气田开发的需要而兴起，是勘探地震技术向油田开发阶段的延伸。随着油气田开发程度的提高，开发地震的重要性将更多地显现出来。开发地震技术总体上仍处于发展阶段，现有的一些方法，或因成像处理及解释手段不够完善，或因信噪比、分辨率及精确度不够高，只能应用于油气田早期开发。[4]开发地震学需要以高信噪比、高分辨率、高保真度资料（即所谓“三高”地震资料）为基础，地震资料处理、解释和研究一体化是开发地震学发展的重要方向，[5]开发阶段地震技术主要用于提高分辨率、提高储层描述和烃类检测精度、建立精细三维油气藏模型。[6]
三、教学手段与方法
地震资料解释既有复杂及系统的理论性，又有很强的实践性，既是一门科学，也是一门艺术和技术。[7][8]针对该课程具有专业面广、知识点多以及实践性强的特点，该课程的教学应理论和实践并重。注重培养学生的基本理论和动手能力，为社会培养受用人单位欢迎的物探专业人才。
（一）课堂教学
在教学中，可采用板书和多媒体教学相结合的方式，向学生讲授地震资料解释相关的基本原理、基本方法和技能。板书总结重要知识点，起到提纲挈领的作用。多媒体可以在整个教学中引入大量地震剖面、平面图实例，更好地吸引学生的注意力，帮助学生迅速而准确地理解重要知识点。多媒体在一堂课中可以大容量地丰富当堂内容，扩大学生知识面，而板书把大量内容的精髓展示到黑板上，以突出本节的重点，也能让学生在复习时有据可依。
（二）实践教学
知识、能力和技能的培养均来自于实践。各种实践教学环节对于地球探测与信息技术专业的学生成长至关重要，有利于培养学生的实践能力和创新能力。要培养高素质人才，就必须重视实践教学环节。地震资料解释课程的实践应从课堂实践和课程设计两个方面入手。
1.在课堂教学中，给学生一定测网的、能涵盖构造、地震层序、地震相等重要知识点的地震纸剖面，做好课堂知识点讲授和实践。利用大量实例引导学生实现新旧知识的衔接，引导学生在对学过知识进行复习的同时联系新的知识点投入学习，通过互动增强学生的对地震资料解释的感性。对于一些重要的概念结合实际地震资料，让学生自己分析、自己解决，培养学生的动手实践能力和创新思维意识。
2.地震资料课程设计是本课程的重要实践环节。力求使学生能够理解地震资料解释的基本原理和概念，掌握合成记录标定、断层剖面解释、层位闭合解释、断层组合、等T0图编制、时深转换、构造图的编制、地震相剖面分析、地震相平面图的编图、地震相转化沉积相的基本方法原理以及沉积相图的绘制等基本地震解释技能，初步具备利用地震资料独立开展含油气盆地地质分析的能力。
近年来，随着采集、处理以及计算机技术的不断发展，地震资料品质和分辨率不断提高，以及油气勘探与开发程度提高，地震资料解释所涉及的研究内容日益丰富，其研究内容从最初的构造解释到层序地层分析、地震相分析，然后再到岩性预测、物性参数预测、烃类检测。地震资料解释数据由叠后数据转到叠前数据。要求地震资料解释人员既要具备扎实的地球物理基础，又要掌握相应的石油地质知识。地震资料解释专业课程的教学应加强学生的基础理论、实践能力和创新能力的培养，提高教学质量，为社会培养受用人单位欢迎的物探专业人才。因此，必须结合地球探测与信息技术专业培养目标及当前和今后油气勘探实际需求，积极引入地震资料解释的科技发展新成果，合理规划教学内容。与生产实际紧密联系，注重从实践中找问题，从专业知识中找答案，带领学生从书本走向实践，以实践充实教学。
[ 参 考 文 献 ]
[1] Vail P R， Mitchum R M， Jr et al. Seismic stratigraphy and global changes in sea level， Parts 1-11[M]： AAPG Memoir， 1977， 26： 51-212.
[2] Posamentier H W. Seismic geomorphology and depositional systems of deep water environments： observations from offshore Nigeria，Gulf of Mexico，and Indonesia （abs.）[M]. AAPG Annual Convention Program， 2001， 10：160.
[3] Zeng H L， Hentz T F. High-frequency sequence stratigraphy from seismic sedimentology： applied to Miocene Vermilion Block 50 tiger shoal area offshore Louisiana[J]. AAPG Bulletin， 2004， 88（2）： 153-174.
[4] 许卫平.关于开发地震技术发展的几点思考[J].石油物探，2002（1）：11-14.
[5] 马在田.关于油气开发地震学的思考[J].天然气工业，2004（6）：43-46.
[6] 刘振武，撒利明，张昕等.中国石油开发地震技术应用现状和未来发展建议[J].石油学报，2009（5）：711-721.
水是各个年龄的儿童在不同的学段都可以探究的主题。在幼儿园中，通过在玩水区的自由探究，通过在教师设计的关于水的主题活动中的系统探究，幼儿可以了解到水作为物质所具有的基本特征、独特性以及水与其他物质相互作用时所发生的一些有趣的现象。
一、教师应有的基本观念和需要了解的基本概念
幼儿教师自身具有关于水的基本观念和基本概念有重要的意义，这不仅影响着教师作为人类的一员和地球上的居民在思想与行动上是否具有资源观和环境保护的意识与行动，而且影响着教师作为一名教育者所具有的视角、判断力和教育行动。
幼儿教师应该知道：水在地球上广泛分布，所有的生物都需要水，水对人类生活有着巨大的影响；水有不同的存在形式，这些形式之间相互转化需要一定的条件；水能与其他物质相互作用，而且这些相互作用会呈现出一定的规律性的变化，等等。
1.水的基本性质。
水具有液体的一般特性，可以流动，没有固定的形状。水还具有一些区别于其他液体的性质：透明无色、没有气味、表面张力小。
2.水的存在形式与变化。
水是唯一的以三种状态存在于自然界的物质，水具有三种不同的形态：固态、液态和气态，而且在一定条件下三种形态可以互相转化。水在一个标准大气压下，温度在0度以下为固体——固态水，0度为水的冰点；温度在0度～100度之间为液体，水在通常情况下呈液态；温度在100度以上为气体——气态水，100度为水的沸点。通过凝结、冻结、融化和蒸发过程，水蒸气、水和冰(冰晶)之间相互转化。自然现象和自然降水如天空大气层中的水蒸气和云，以及由此而形成的冰雹、雨、雪、雾和霜都是水的三态及其相互转化的真实例证。
3.水对其他物质的作用。水能够与其他物质相互作用，其结果呈现混合、溶解、排斥等现象。采用常见的熟悉的物质进行混合实验，可以了解到水对其他物质的作用。有些物质能溶于水，有些不能；物质溶解后其外观会发生改变，得到的混合物的状况也不同。在这些过程中都遵循着物质守恒原理。
一种物质(溶质)均匀地分散于另一种物质(溶剂)中，形成溶液的过程叫做溶解。例如，食盐、糖等溶解于水形成溶液。整个溶解过程通常包括两个方面：一是物理过程，即溶质的分子(或离子)的扩散过程；另一个是化学过程，即溶质的分子(或离子)和水分子(如溶剂为水)作用形成水合分子(或水合离子)的过程。因此在溶解过程中常伴有热量、体积及颜色的改变。
有些物质可以溶解在水里，形成不同的溶液(如盐)，有的物质在水里不会溶解(如沙)，有的物质遇到水会发生作用而变成另一种物质(如铁、小苏打)，有的物质和水相互排斥(如油)。
不同的物体在水中还会发生有趣的沉浮现象：沉、悬浮和漂浮。沉是指物体完全沉入水底；悬浮是指物体在水中既不沉底，又不露出水面，即悬浮物体全部在水里；漂浮是指物体有一部分体积在水里，另一部分露出水面。
4.水对人和动植物具有重要的作用。
水是人和动植物赖以生存的基本条件，没有水，人和动植物的生命就会受到威胁。
水是人体内含量最多的成分。人体重量的50％～60％是由水组成的，儿童体内的水分更高达80％。人体只要失掉15％～20％的水，生命就有危险。一般来说如果没有水，人在1～2周后就会脱水而死。医学统计估算：人体每天需要补充1800～2500毫升水。植物如果缺水，很快就会死去。
5.水资源是有限的，要珍惜和保护水资源。
我们生活的地球大约有71％的地面被海洋覆盖着，然而，地球上的淡水资源却只占水资源总量的2.5％，可直接利用的淡水只有0.26％。中国是一个干旱、缺水严重的国家，加上人为的大量浪费、严重污染和地下水超采等原因，加重了水资源缺乏，生态环境非常脆弱。
二、幼儿有关水的经验与概念发展的特点
由于水是人们日常生活中常见的物质，因此幼儿很早就有关于水的经验，并随着年龄的增长而不断增加。清楚地了解幼儿已经具有的经验和向着概念发展的过程中所达到的水平，是提供高质量的有关水的探究活动的基本前提和基础。
1.幼儿能够初步认识和了解到水的基本物理特性。
在日常生活和幼儿园玩水区的活动中，幼儿可以了解到水作为液体的一些基本特性：水可以流动和形成水滴；水总是往下流，除非有外界的动力促使它们上升；水的形状取决于装水的容器的形状。
通过教师提供的有结构的材料，在玩水区的自由探究中孩子们会发现：我们把水倒进漏斗，它流出来；我们把水倒进滤勺，它流出来；我们把水倒进擦手纸，它流出来；水能够通过所有带窟窿眼儿的东西。我们把水倒进瓶子，水就留在里面；我们把水倒进罐头盒，水就留在里面；水没有形状，什么形状的容器都能放。
2.幼儿能够发现水的不同存在形式与变化，但无法理解其原因。
在日常生活中，幼儿可以发现，如果将水放在一个很冷的地方，水会变成冰；如果将冰拿到一个温暖的地方，冰又会变回水；他们还可能指出，当天变冷时，水会结成冰，冰的表面上会出现水；但是他们不可能解释这是怎么回事。还有一些现象比如蒸发，他们可能作出有趣的解释或者天真的理论。例如，他们发现水还可以消失，但他们可能认为放在一个碟子里面的水之所以不见了，是因为碟子把水吸收了，挂在绳子上的衣服干了是因为所有的水都流下来了，水坑里的水消失了，是因为水通过一些看不见的管道流到云朵里面去了。
可见，幼儿已经有了一些关于水在特定的循环环境下的因果关系的直观经验，但这些认识更多地是发现了有趣的现象，他们不可能理解和解释这些现象及其成因，对于幼儿来说，蒸发与凝结的含义在此时就是他们所看到的水的“消失”与“出现”的有趣现象。要真正明白相关的概念含义和原理要在几年之后。
3.幼儿乐于探究水与其他物质的相互作用，并能发现有趣的现象和简单的规律。
在日常生活中，在沙水区的游戏中，幼儿还能够发现石头、沙子、糖、盐这些材料和水放在一起相互作用和混合时，会发生不同的现象——有些材料不见了，而有些材料还保持原样。
在水中探索物体的沉浮是幼儿非常感兴趣的活动。给幼儿提供一盆水、一个软木塞、一小块木头、一颗弹子、一只乒乓球、一块海绵、一块石头、一个橡皮泥小球和一个带盖子的透明小瓶子等，当幼儿面对着好玩的水和各种物品时，他们急于把东西一个接一个地扔进水里，甚至把一小盒的东西都倒进水里去，心满意足地用他喜欢的方式在水里摆弄和操作这些物体。在这个过程中，他们发现有的东西浮起来，有的东西沉下去。随着教师引导幼儿关注“什么样的东西浮，什么样的东西沉”，幼儿逐渐发现轻的东西浮起来，重的东西沉下去。后来，他们进一步发现同样大小的东西，重的下沉，轻的浮着。
此时，教师及时为幼儿提供一些诸如海绵之类的东西，幼儿用各种方式操作这些材料，逐渐地，幼儿会发现里面“有空儿”“有空气”的东西会浮的秘密。可以说，幼儿通过对这些材料的探究和操作会发现，在水里，有的东西沉在水底，有的东西浮在水面上；重的东西沉下去，轻的东西会浮在水面上；同样大小的东西，重的下沉，轻的浮着；里面有空气的东西会浮着，当水把空气赶出来时，物体会沉下去。但这个年龄的幼儿还不能理解浮力和密度等复杂的概念，他们探究的重点应该放在发现有趣的现象上。
总之，幼儿已经具有了一些有关水的经验，并能够发现一些有关的现象，但基本不能理解概念的含义和原理。因此，沿着重要概念发展的方向，支持幼儿积累相关经验，引导幼儿通过探究发现一些有趣的现象，是幼儿阶段探究水的重点。此外，让幼儿了解水与人和动植物的关系，懂得从小珍惜水资源，也是非常重要的教育内容。
三、创设环境和条件支持幼儿对水的探究
幼儿主要通过感官和各种工具在实际深究和操作中初步获得对水的认识。根据幼儿的探究特点，可以通过许多方式为幼儿提供探究水的机会。就活动的性质与结构来说，可以划分为两大类：一类是幼儿的自由探究，主要发生在可选的有关水的区域活动之中；另一类是教师组织的具有较高结构的幼儿小组或集体的探究活动。
1.创设玩水区支持幼儿的自由探究。
教师为幼儿精心创设自由探究水的环境和条件，对于幼儿主动感知和发现水的特征及一些有趣的现象非常重要。例如在活动室里可以专门设置水的探究台，作为幼儿开展水的探究活动的场所。试管和水槽能引发幼儿探究水的流动的兴趣，不同大小的容器可以让幼儿做装水和倒水的实验，小点滴器可以让幼儿做水滴的实验，在一个装满水的容器里试着将物体漂浮起来可以让幼儿对浮力和密度有所认识。
有些幼儿园专门设置了沙水混合区，准备一些有趣的容器、石头、漂浮玩具等材料，幼儿可以探究水和沙子的特性，发现其相同与区别；探究水与其他各种不同的物质相互作用时所发生的各种有趣的现象。
2.设计有关水的小组或集体探究活动。
在观察幼儿自由活动的过程中，教师可以了解到幼儿关注和关心哪些问题，发现了有关水的哪些特点和现象，已经获得了哪些经验，并在此基础上判断、选择和设计有关水的小组或集体探究活动。教师还可以对各年龄段幼儿有关水的前期经验进行专门的调查，以期更好地把握幼儿有关水的经验水平，并在此基础上开展高质量的探究活动。
根据有关水的关键概念，幼儿有关水的概念发展特点，幼儿对水的特点与现象的关注点、兴趣点和有疑惑的问题，教师可以有针对性地设计一系列有关水的探究活动。有关水的探究活动可以是单纯的科学探究活动，如运水(重点感受水的流动性)、物体的沉浮(重点探究水与其他物质相互作用时发生的沉浮现象)；也可以是科学探究与其他相关领域相结合的探究活动，如，哪种纸适合做染纸画 (科学与美术综合活动)、哪种纸做的小船在水面上漂浮时间最长(认识水的特性与认识纸的特性相结合)、哪个瓶子装水多(探究水的特性与数学中对容积的初步认识相结合)等。
一些新的研究发现，通过教师设计和组织的探究活动，5~7岁的儿童能够认识到，水可能是液体，也可能是固体，它可以从一种形式转换成另一种形式；而且还能够发现，如果水转换成冰，它的体积会增大，然后再把冰融化，那么得到的水量同冰冻前一样。5～7岁的儿童在教师的引导下通过对比实验还会发现，水放在敞开的容器中会消失，但是，在密闭的容器中则不会消失。
一、教师应有的基本观念和需要了解的基本概念
幼儿教师自身具有关于水的基本观念和基本概念有重要的意义，这不仅影响着教师作为人类的一员和地球上的居民在思想与行动上是否具有资源观和环境保护的意识与行动，而且影响着教师作为一名教育者所具有的视角、判断力和教育行动。
幼儿教师应该知道：水在地球上广泛分布，所有的生物都需要水，水对人类生活有着巨大的影响；水有不同的存在形式，这些形式之间相互转化需要一定的条件；水能与其他物质相互作用，而且这些相互作用会呈现出一定的规律性的变化，等等。
1.水的基本性质。
水具有液体的一般特性，可以流动，没有固定的形状。水还具有一些区别于其他液体的性质：透明无色、没有气味、表面张力小。
2.水的存在形式与变化。
水是唯一的以三种状态存在于自然界的物质，水具有三种不同的形态：固态、液态和气态，而且在一定条件下三种形态可以互相转化。水在一个标准大气压下，温度在0度以下为固体——固态水，0度为水的冰点；温度在0度～100度之间为液体，水在通常情况下呈液态；温度在100度以上为气体——气态水，100度为水的沸点。通过凝结、冻结、融化和蒸发过程，水蒸气、水和冰（冰晶）之间相互转化。自然现象和自然降水如天空大气层中的水蒸气和云，以及由此而形成的冰雹、雨、雪、雾和霜都是水的三态及其相互转化的真实例证。
3.水对其他物质的作用。水能够与其他物质相互作用，其结果呈现混合、溶解、排斥等现象。采用常见的熟悉的物质进行混合实验，可以了解到水对其他物质的作用。有些物质能溶于水，有些不能；物质溶解后其外观会发生改变，得到的混合物的状况也不同。在这些过程中都遵循着物质守恒原理。
一种物质（溶质）均匀地分散于另一种物质（溶剂）中，形成溶液的过程叫做溶解。例如，食盐、糖等溶解于水形成溶液。整个溶解过程通常包括两个方面：一是物理过程，即溶质的分子（或离子）的扩散过程；另一个是化学过程，即溶质的分子（或离子）和水分子（如溶剂为水）作用形成水合分子（或水合离子）的过程。因此在溶解过程中常伴有热量、体积及颜色的改变。
有些物质可以溶解在水里，形成不同的溶液（如盐），有的物质在水里不会溶解（如沙），有的物质遇到水会发生作用而变成另一种物质（如铁、小苏打），有的物质和水相互排斥（如油）。
不同的物体在水中还会发生有趣的沉浮现象：沉、悬浮和漂浮。沉是指物体完全沉入水底；悬浮是指物体在水中既不沉底，又不露出水面，即悬浮物体全部在水里；漂浮是指物体有一部分体积在水里，另一部分露出水面。
4.水对人和动植物具有重要的作用。
水是人和动植物赖以生存的基本条件，没有水，人和动植物的生命就会受到威胁。
水是人体内含量最多的成分。人体重量的50%～60%是由水组成的，儿童体内的水分更高达80%。人体只要失掉15%～20%的水，生命就有危险。一般来说如果没有水，人在1～2周后就会脱水而死。医学统计估算：人体每天需要补充1800～2500毫升水。植物如果缺水，很快就会死去。
5.水资源是有限的，要珍惜和保护水资源。
我们生活的地球大约有71%的地面被海洋覆盖着，然而，地球上的淡水资源却只占水资源总量的2.5%，可直接利用的淡水只有0.26%。中国是一个干旱、缺水严重的国家，加上人为的大量浪费、严重污染和地下水超采等原因，加重了水资源缺乏，生态环境非常脆弱。
二、幼儿有关水的经验与概念发展的特点
由于水是人们日常生活中常见的物质，因此幼儿很早就有关于水的经验，并随着年龄的增长而不断增加。清楚地了解幼儿已经具有的经验和向着概念发展的过程中所达到的水平，是提供高质量的有关水的探究活动的基本前提和基础。
1.幼儿能够初步认识和了解到水的基本物理特性。
在日常生活和幼儿园玩水区的活动中，幼儿可以了解到水作为液体的一些基本特性：水可以流动和形成水滴；水总是往下流，除非有外界的动力促使它们上升；水的形状取决于装水的容器的形状。
通过教师提供的有结构的材料，在玩水区的自由探究中孩子们会发现：我们把水倒进漏斗，它流出来；我们把水倒进滤勺，它流出来；我们把水倒进擦手纸，它流出来；水能够通过所有带窟窿眼儿的东西。我们把水倒进瓶子，水就留在里面；我们把水倒进罐头盒，水就留在里面；水没有形状，什么形状的容器都能放。
2.幼儿能够发现水的不同存在形式与变化，但无法理解其原因。
在日常生活中，幼儿可以发现，如果将水放在一个很冷的地方，水会变成冰；如果将冰拿到一个温暖的地方，冰又会变回水；他们还可能指出，当天变冷时，水会结成冰，冰的表面上会出现水；但是他们不可能解释这是怎么回事。还有一些现象比如蒸发，他们可能作出有趣的解释或者天真的理论。例如，他们发现水还可以消失，但他们可能认为放在一个碟子里面的水之所以不见了，是因为碟子把水吸收了，挂在绳子上的衣服干了是因为所有的水都流下来了，水坑里的水消失了，是因为水通过一些看不见的管道流到云朵里面去了。
可见，幼儿已经有了一些关于水在特定的循环环境下的因果关系的直观经验，但这些认识更多地是发现了有趣的现象，他们不可能理解和解释这些现象及其成因，对于幼儿来说，蒸发与凝结的含义在此时就是他们所看到的水的“消失”与“出现”的有趣现象。要真正明白相关的概念含义和原理要在几年之后。
3.幼儿乐于探究水与其他物质的相互作用，并能发现有趣的现象和简单的规律。
在日常生活中，在沙水区的游戏中，幼儿还能够发现石头、沙子、糖、盐这些材料和水放在一起相互作用和混合时，会发生不同的现象——有些材料不见了，而有些材料还保持原样。
在水中探索物体的沉浮是幼儿非常感兴趣的活动。给幼儿提供一盆水、一个软木塞、一小块木头、一颗弹子、一只乒乓球、一块海绵、一块石头、一个橡皮泥小球和一个带盖子的透明小瓶子等，当幼儿面对着好玩的水和各种物品时，他们急于把东西一个接一个地扔进水里，甚至把一小盒的东西都倒进水里去，心满意足地用他喜欢的方式在水里摆弄和操作这些物体。在这个过程中，他们发现有的东西浮起来，有的东西沉下去。随着教师引导幼儿关注“什么样的东西浮，什么样的东西沉”，幼儿逐渐发现轻的东西浮起来，重的东西沉下去。后来，他们进一步发现同样大小的东西，重的下沉，轻的浮着。
此时，教师及时为幼儿提供一些诸如海绵之类的东西，幼儿用各种方式操作这些材料，逐渐地，幼儿会发现里面“有空儿”“有空气”的东西会浮的秘密。可以说，幼儿通过对这些材料的探究和操作会发现，在水里，有的东西沉在水底，有的东西浮在水面上；重的东西沉下去，轻的东西会浮在水面上；同样大小的东西，重的下沉，轻的浮着；里面有空气的东西会浮着，当水把空气赶出来时，物体会沉下去。但这个年龄的幼儿还不能理解浮力和密度等复杂的概念，他们探究的重点应该放在发现有趣的现象上。
总之，幼儿已经具有了一些有关水的经验，并能够发现一些有关的现象，但基本不能理解概念的含义和原理。因此，沿着重要概念发展的方向，支持幼儿积累相关经验，引导幼儿通过探究发现一些有趣的现象，是幼儿阶段探究水的重点。此外，让幼儿了解水与人和动植物的关系，懂得从小珍惜水资源，也是非常重要的教育内容。
三、创设环境和条件支持幼儿对水的探究
幼儿主要通过感官和各种工具在实际深究和操作中初步获得对水的认识。根据幼儿的探究特点，可以通过许多方式为幼儿提供探究水的机会。就活动的性质与结构来说，可以划分为两大类：一类是幼儿的自由探究，主要发生在可选的有关水的区域活动之中；另一类是教师组织的具有较高结构的幼儿小组或集体的探究活动。
1.创设玩水区支持幼儿的自由探究。
教师为幼儿精心创设自由探究水的环境和条件，对于幼儿主动感知和发现水的特征及一些有趣的现象非常重要。例如在活动室里可以专门设置水的探究台，作为幼儿开展水的探究活动的场所。试管和水槽能引发幼儿探究水的流动的兴趣，不同大小的容器可以让幼儿做装水和倒水的实验，小点滴器可以让幼儿做水滴的实验，在一个装满水的容器里试着将物体漂浮起来可以让幼儿对浮力和密度有所认识。
有些幼儿园专门设置了沙水混合区，准备一些有趣的容器、石头、漂浮玩具等材料，幼儿可以探究水和沙子的特性，发现其相同与区别；探究水与其他各种不同的物质相互作用时所发生的各种有趣的现象。
2.设计有关水的小组或集体探究活动。
在观察幼儿自由活动的过程中，教师可以了解到幼儿关注和关心哪些问题，发现了有关水的哪些特点和现象，已经获得了哪些经验，并在此基础上判断、选择和设计有关水的小组或集体探究活动。教师还可以对各年龄段幼儿有关水的前期经验进行专门的调查，以期更好地把握幼儿有关水的经验水平，并在此基础上开展高质量的探究活动。
根据有关水的关键概念，幼儿有关水的概念发展特点，幼儿对水的特点与现象的关注点、兴趣点和有疑惑的问题，教师可以有针对性地设计一系列有关水的探究活动。有关水的探究活动可以是单纯的科学探究活动，如运水（重点感受水的流动性）、物体的沉浮（重点探究水与其他物质相互作用时发生的沉浮现象）；也可以是科学探究与其他相关领域相结合的探究活动，如，哪种纸适合做染纸画 （科学与美术综合活动）、哪种纸做的小船在水面上漂浮时间最长（认识水的特性与认识纸的特性相结合）、哪个瓶子装水多（探究水的特性与数学中对容积的初步认识相结合）等。
一些新的研究发现，通过教师设计和组织的探究活动，5～7岁的儿童能够认识到，水可能是液体，也可能是固体，它可以从一种形式转换成另一种形式；而且还能够发现，如果水转换成冰，它的体积会增大，然后再把冰融化，那么得到的水量同冰冻前一样。5～7岁的儿童在教师的引导下通过对比实验还会发现，水放在敞开的容器中会消失，但是，在密闭的容器中则不会消失。
关键词：前概念；小学科学；课堂教学；概念转化
中图分类号：G623 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2017）05B-0022-04
美国心理学家奥苏伯尔曾经说过，假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话，那么一言以蔽之，影响学习最重要的因素就是学习者已经知道了什么，要探明这一点，并据此进行教学。在小学科学教学中，学生已有的生活经验和知识基础对学生学习的影响也是极其重要的。我们强调了解学情，就是要求教师课前准确把握学生的已有和已知，找到学生的最近发展区，以此为基础提高课堂教学效率，促进学生最大化发展。概念教学是小学科学教学中的重要内容。学生的科学概念一般都是从前概念开始转化、发展而来。
一、学生前概念的定义及特点
一般认为，学生在系统学习自然科学课程之前，头脑并非一片空白，他们在日常生活里对客观世界中的各种现象、事物已经形成了自己的看法，并在无形中养成了独特的思维方式。学生带着已有知识、技能、信仰和概念走进课堂，这些概念通常有别于科学概念，统称为前科学概念，简称前概念。学生的前概念形成，主要是基于日常生活的感知而积累的经验、作出的解释，因此，这种概念的形成具有情境性，缺乏系统性，常常不精确，甚至是错误的，具体来说具有如下特点。
1.经验性。前概念的形成往往基于经验而非科学逻辑推论，所以经验性是前概念的首要特征。经验又因人而异，因此前概念又具有差异性，不同的人具有不同的前概念。课堂上面对同一个实验或同一个生活现象，学生会产生不同的认识或解释，就是因为每个学生都尝试以自己的方式、经验来“观察”实验或“解释”现象。
2.普遍性。前概念是学生对周围世界自己的理解和解释，是他（她）自己的“理论”。前概念在学生中，乃至成人中都是普遍存在的。科学研究显示，儿童出生以后，在不会说话以前，就具有分类和形成概念的能力。研究表明，孩子出生时，最初观看人脸和猴子面孔是没有区别的。婴儿长到9个月时，看人的面部就会比看猴子面孔的反应要快，说明这个时候孩子已经形成了对“人”的概念。
3.非连续性。同一名学生面对同一现象有时会有不同看法，甚至是相互矛盾的解释，他会在两种解释之间摇摆，不同时段他的解释可能也不相同，这就是因为学生对概念缺乏连贯性，这在低中年级学生中表现尤为突出。
4.顽固性。前概念是个人经过长时间的经验累积而形成，在一定的范围内可能得到合理的解释，因此，持有者往往深信不疑，一经形成就具有很大的稳定性且能广泛迁移。比如学生通过书本认识到，地球是球体，但在私下个别交流时却又经常把地球描述成“扁平”状，因为学生受经验影响，很难想象球状地球的下方或两侧如何能让人或物站立。有时儿童虽然被灌输了科学概念，但对其理解还是停留在前概念。
学生的前概念形成由来已久，有对有错，正确分析学生的前概念才能更好地转化为科学概念。有学者把前概念分为两类，一类是不需要作原则性改变的，只需要在原有概念基础上加以扩充的概念，即将新知识的纳入补充到原有知识体系，通过积累的方式使这些知识发生变化。这类前概念，新知识与原有知识之间基本是一致的，只需丰富完善即可，如分类的概念就属于此类。另一类前概念本身就是错误的或者与科学概念有本质差异，需要对它作原则性纠正，即需要帮助学生对对立的理解作出调整修订，比如对空气的认识，许多学生认为空气是没有质量的。
前一类前概念转化起来较容易实现，而后一种情况则会遇到较大的阻力，因为它先入为主与科学概念不吻合，将阻碍学生科学概念的形成。概念转化主要就是针对后一种情况。即个体在面临与原有经验不一致的信息时，对现有的理解、解释作出的调整、改造，因此概念转化的过程就是认知冲突的引发及其解Q的过程。
二、了解学生前概念的方法
前概念普遍存在，它是学生认知的起点，是学生探究学习的基础和生长点。我们在教学中无视学生的前概念存在，就违背了以学生为本的教学理念，违反了教学规律，不利于学生的学习。所以帮助学生建构科学概念，首先要了解学生的前概念，在辨识的基础上充实、完善或者纠正、转化学生的前概念。了解前概念有多种方法，最常使用的有以下几种方法。
1.访谈法
通过设置轻松的谈话环境，深入了解学生的前概念。比如《把固体放入水中》（苏教版小学科学三下）一课研究物体的沉浮，教师可以在课堂导入环节通过谈话了解学生对物体沉浮概念的认识。
教师通过实物展台出示：木块、橡皮块、铁钉、回形针、玻璃弹珠、树叶、蜡烛、石块、苹果，然后提问，如果将它们全部放入水中，结果会怎样？
生：有的沉有的浮。
师：你能具体说说哪些会沉？哪些会浮？能说明你的理由吗？请先将你的预测在记录纸上用“”“”来表示沉浮，不能确定的，写“不确定”，写好后思考理由，等会儿汇报。
生预测记录后汇报。
生1：螺帽、石块、玻璃弹珠肯定沉，因为它们比较重。回形针也会沉，因为它是金属做的。木块会浮，因为它是木头的，轻。
生2：橡皮块也会沉，因为它重，苹果会浮，因为我看到过。
生3：蜡块不确定，因为蜡烛有点轻也有点重。
通过这样的访谈，可以了解到大多数学生真实的想法，将他们对沉浮概念的原认识暴露出来，预测记录反映了每个学生的判断，便于同后面的实验结果比对，帮助学生发现自己对沉浮现象理解的偏差。
2.问卷调查
问卷调查法一般采用选择、判断、问题简答的方式进行，该方法能准确探查每位个体的前概念情况，是运用极为广泛的一种探查方法。
调查的内容如何设置，这是相当有讲究的。当然要抓住本单元主要概念，所以教师调查前要详细研读课标、教材，在准确把握教学目标的基础上研制调查问卷。比如某教师团队围绕“天气”设计调查问卷，调查组先找到课标中有关“天气”具体内容标准和苏教版小学《科学》教材中有关概念，分析其概念关系，完成概念图，以此为基础，制定调查问卷。
3.绘制图画
有些知识具有抽象性，让学生用语言描述比较困难，可采用绘图的方法，通过图示也是一种很好的暴露学生前概念的方法，所以图示法也是一种运用非常广泛的方法。
比如《简单电路》（苏教版小学科学五上）一课最主要的概念是“电路是一个回路”，要让学生构建电路的“回路”概念，首先要了解学生在学习之前的经验和认识，然后才能有针对性地帮助学生构建新的概念，所以一位老师设置了这样一个示意图（图1），让学生添加导线（连线）让小灯泡亮起来。
学生前概念的了解一般都放在课前，放在课堂上的话则都在导入阶段，从设置问题情境开始。
三、转化学生前概念的策略
概念转变理论指出，真正转化概念需要满足四个条件：学习者对当前概念产生不满，学生只有感到自己的某个概念失去了作用，才可能改变原有概念；新概念的可理解性，学习者要懂得新概念的真正意义；新概念的合理性，新概念与个体所接受的其他概念、信息相互一致，而不是相互冲突；新概念的有效性，个体应看到新概念对自己的价值，它能解决其他途径不能解决的问题。
下面以教科版科学四年级上册《点亮小灯泡》一课为例，我们来看看这位老师是如何从学生的前概念入手帮助W生理解“闭合电路”这一核心概念的。
1.课前调查。有一个灯泡一节电池两根导线，怎么连接可以让小灯泡亮起来？要求学生以图示的方法连接，教师全班统计。根据概念转化的条件，教师在设计教学环节时，就要从学生认知角度，让学生经历体验科学概念建构的完整过程，真正转化学生头脑中根深蒂固的原始想法。
2.课始构建概念。出示学生连接方式汇总图：这是课前大家认为可以点亮小灯泡的连接方式，请你逐个地试一试，哪些可以点亮，哪些不可以？因为都是学生自己的原始想法，学生本能的探究欲被激发，动手的过程也是操作技能得以训练的过程。学生汇报结果后出示图2和图3，引发思考：为什么图2的连法不行，这是引发学生在比较中形成认知冲突。学生在交流中形成共识：图2没有形成回路，点亮小灯泡必须要在回路中。出示图4和图5并提问：这两种连法都用到了两个导线，应该形成回路了，为什么图4不行？学生再思考再讨论。这是进一步引导学生做深层次思考，图4虽形成了回路，但电流没有通过灯泡仍然不能让灯泡发光，这时介绍灯泡的内部结构，出示图6，学生对回路的认识更加深刻。
3.探索。只给你一根导线，你有办法让小灯泡亮起来吗？把连接方法画出来。此环节是对前面回路概念的巩固和运用，学生有了前面的思考和探索，有了回路的概念，运用就不成问题，仅用一根导线，学生必然要考虑如何让电流从电池的一端出去，回到另一端，就要考虑并用到金属的导电性，为后面导体绝缘体学习打下一定基础，学生此环节中的创新想法不断闪现。
4.检测拓展。出示图7，分析哪些连接方法能让小灯泡亮起来？学生能准确判断，表明学生的回路概念已完全建立，从学生的前概念出发，学生的比较、分析、实证思维、创新思维得到训练和提升。[1]
考虑到儿童的认知特点，某些概念在小学阶段不给严谨的科学概念，更多的是结合情境和具体现象用孩子能理解的语言进行描述，这样的概念在小学苏教版科学教材中大量存在。比如“摩擦力”“能量”“遗传”等概念。摩擦力（苏教版四下）是指“一个物体在另一个物体表面运动时，在两个物体的接触面上会产生一种阻碍物体运动的力，这种力叫摩擦力。”在这一教学内容中，虽然提到如何增大或减小摩擦力，但仍然不讲授静摩擦、滚动摩擦、滑动摩擦等概念。能量（苏教版六下）的定义是“能够使物体‘工作’或运动的本领。”这样的概念甚至有拟人化的阐述。但这里的能量属于物理学范畴，决不能与政治语境中的能量混淆，比如同社会上流行的正能量、负能量发生联系，则是错误的。遗传（苏教版六下）是指“子女与父母之间一般或多或少地保持着一些相似的特征，这种现象成为遗传。”字面就不够严谨，因为遗传现象不仅存在于人类，遗传和变异是生物普遍存在的特性，但这样的描述性语言，在特定的情境下学生容易理解，随着后续学习的深入，学生对遗传概念的建构会更完整、科学。需要强调的是，教师在课堂上不给出严密的完整的概念，不等于教师可以有随意性，甚至有错误的解释或定义。就算做不到准确，但一定要保证正确。
科学概念并非静止不变的，科学是开放的，科学概念在科学研究中不断被修正和深化。学生的科学概念，也是在学生成长过程中，在学校教学和个人思维发展相互作用下，逐步建构起来，某种程度上，教学的意义、教师的作用就是帮助学生逐步完善或纠正前概念，逐步形成科学的概念体系，不断增强科学素养。
关键词：盐湖 盐湖地质环境 盐湖人工补水
Abstract：In this paper， the Jilantai Saline Lake was taken as an example， it dissertates the formation of the Saline Lake， the geological environment system evolution and development trend， and put forward important proposition of replenishment of the implementation of the Saline Lake.
一、地质环境概念体系
吉兰泰盐湖位于内蒙古西部阿拉善左旗吉兰泰镇境内，地理坐标：东经105?30′，北纬39?48′。湖区面积120平方公里，矿床面积37.19平方公里，探明的经济的可开采储量3956.56万吨，资源总量9186.61万吨，属内陆中型盐湖，是内蒙古主要的盐化工业生产基地之一。
盐类矿床是特定地质环境条件下的产物，它作为盐湖地质环境体的重要组成部分，只占据着相当有限的空间，然而它的形成、演化及其发展却是大气圈、水圈、生物圈以及智慧圈与岩石圈长期相互作用的结果。
那么，所谓盐湖地质环境概念，它是怎样一种概念模式，又有哪些特性呢？
盐湖地质环境体是一个由诸多环境要素构成的具有一定空间概念的地质实体。它包含了大气圈、水圈、生物圈、智慧圈与岩石圈的复合部位（图1-1），是一个庞大复杂的多成分系统，系统内部包括水圈和岩石圈两大子系统，大气圈、生物圈和智慧圈对地质环境子系统有很大的影响，是其外部系统，各子系统之间存在着物质能量的转换关系，构成一个有机整体，盐类矿床蕴孕其中。其概念模型如图所示（图1―2）。
1.1盐湖大气圈特征
大气圈包含着盐湖形成的气候环境演化特征。
本区深居内陆大漠腹地，其气候特点是：干旱少雨，蒸发强烈，冬寒夏热， 日照充足，四季分明，属典型的大陆性干旱荒漠气候。
据中科院盐湖研究所在吉兰泰盐湖83―CK1钻孔岩芯孢粉分析结果来看，现在的气候是更新世晚期气候的延续。晚更新世晚期以来的古气候演变大致可划分为如下三个阶段：
Ⅰ干冷气候阶段：大约距今25000―10000年期间，属于干燥气候环境。
II温暖湿润气候阶段：全新世中――早期，约距今1000―5000年期间。该阶段气候比较温暖湿润；
Ⅲ干冷气候阶段：全新世中――晚期，大致相当于距今5000年以来，属于冷的气候环境。
从盐湖古气候的演变来看，更新世晚期以来的气候环境变化基本上是由温暖向干冷气候环境演化，一直延续至今，这对盐类矿床的形成演化及成盐环境方面起着极积作用。
1.2盐湖生物圈特征
生物圈包含了盐湖的生态环境特征。
湖区生态环境十分脆弱，荒漠化现象日趋严重，然而就是在这种极端的高盐环境条件下，盐湖的盐生生物资源却相当可观。以盐湖卤虫、盐藻、螺旋藻及嗜盐细菌等构成的生物资源为发展盐湖生物工程提供了丰富的物资来源。
1.3盐湖智慧圈特征
智慧圈包含着人类开发盐湖资源的一切经济――即人类工程活动。
吉兰泰盐湖的开发可追溯到公元1812年，已有180余年的历史了。1965年始，经二期大规模的改造，现实现了完全机械化采掘的工艺。目前本区已建成一座年生产能力达100万吨再生盐的大型机械化盐场，为成为内蒙古重要的盐化工业生产基地。
1.4盐湖水圈特征
1.4.1盐湖水文地质条件
吉兰泰湖盆是一个典型的山间闭流汇水盆地，依据地下水补迳排条件，由基岩山区至湖盆中心可划分为三个水文地质区（带）：
Ⅰ基岩山区地下水形成――补水区：分布在贺兰山和巴音乌拉山山区，构成区域地下水的形成――补给区；
Ⅱ山前倾斜平原地下水迳流区：分布在贺兰山和巴音乌拉山山前倾斜平原区，为区域地下水的迳流区；
Ⅲ冲积湖积平原地下水排泄――盐湖卤水区：地下水迳流条件由山前倾斜平原迳流良好带渐变冲积湖积平原迳流缓慢带，至湖心区处于停滞状态，为区域地下水排泄区。
盐湖地下水，根据含水层分布的相对位置及水化学成份（见表1.4）特点，可分为晶间卤水，承压卤水和周边潜水。
1.4.1.1 晶间卤水
分布于盐类化学沉积区，面积37.19平方公里。卤水主要赋存于石盐晶间孔隙与溶洞中，石盐孔隙度为31.3%。
不同含水层水化学成份对比表 表1.4
1.4.1.2 承压卤水
位于盐类矿床底板粘性土层之下，分布面积与晶间卤水相近，为24.20平方公里，卤水化学成份在重直方向上变化较稳定，在水平方向上山湖心区到湖边缘，无论是浓度，总矿化度及其组分含量等，均有显著降低的趋势，并逐渐过渡到周边淡水。
1.4.1.3 周边潜水
周边潜水分布在盐类矿床区，埋藏在冲积、湖积细砂层中。该水层愈近盐湖矿化度愈高，并在短距离内矿化度急剧增加，NaCl含量由8.98克/升增至238克/升。
1.5盐湖岩石圈特征
岩石圈包含了盐湖的地貌形态、地质构造、地层岩性、矿床特征，沉积类型以及内外动力地质现象等。
1.5.1 地形地貌
本区在地貌单元上为一山间冲积、湖积盆地，次一级地貌单元分别由贺兰山、巴音乌拉山低山丘陵区、山前倾斜平原和湖积平原组成。盆地东南和西北两侧地势较高，分别为贺兰山和巴音乌拉山低山丘陵区，海拔标高为1500―2500米，盆地长200公里，宽34―40公里，面积约2000平方公里。吉兰泰盐湖坐落于盆地的最低处，湖面标高为1025米，湖区面积120平方公里，矿床面积37.19平方公里，湖面相继被近代砂砾、粉砂粘土及粉细砂和蒸发盐类沉积覆盖。四周分别为山前倾斜平原、冲积湖积平原及各种型态的风成沙丘环绕。
1.5.2 地质构造
本区属中朝地台阿拉善台隆东部的吉兰泰凹陷带，为一新生代继承性地堑式断陷盆地。总体构造呈北东向延伸，自东南往西北向分别由贺兰山隆起带，吉兰泰沉降带和巴音乌拉山隆起带三大构造单元构成。其中巴音乌拉山以断裂为主，贺兰山以褶皱为主，盆地延伸方向与两大构造线方向相一致，呈北东――南西向展布，沉降带构造复杂，发育有断裂，次一级隆起和凹陷。
1.5.3 地层岩性
吉兰泰湖盆是中――新生代形成的构造断陷盆地，基底由前震旦系变质岩组成。
据石油部长庆油田钻孔揭露：湖区内沉积物总厚度可达3000米以上，以第三系和第四系沉积为主。其中第三系为一套巨厚的陆相红色砾岩、砂砾岩及泥质粉砂等碎屑岩类，沉积厚度达1800米；第四系以冲积层、湖积层和风积沙土组成，沉积厚度达260米，其中湖积层为盐湖的赋存部位，沉积幅度为15―25米。
1.5.4盐湖矿床地质特征
吉兰泰盐湖为现代陆相化学沉积的中型盐湖，湖区面积约120平方公里，矿床面积37.19平方公里。盐湖矿床为固液相并存的石盐矿床，固相有石盐和芒硝及石膏，液相有晶间卤水和承压卤水。据钻孔资料揭露，矿床综合剖面自上而下为：
（1）石盐（NaCl）：石盐矿床在盐湖东北部呈椭园形，长轴方向173?，延伸9.66公里，短轴6.40公里，面积37.19公里，探明石盐矿资源总量为9186.61万吨。石盐矿层直接地表，产状水平，矿体连续，厚度一般为3―4米，最大厚度为5.94米，中部矿层厚，向四周逐渐变薄至尖灭。其主要组份为NaCl，平均含量74.03%，最低为38.20%，最高达94.32%，富矿地带分布在中、北部和东部。
（2）含石膏石盐：一般分布在盐层中部和下部，厚度为0.22―3.35米，CaS04含量大于25%，除钙后可利用。
（3）芒硝：呈透镜体产出，分布在石盐层之下，位于矿床中部，矿体连续，但不均匀，矿层厚度变化较大，在中部较厚，平均1.35米，Na2S04平均含量为57.16%，最高达88.40%，最低为32.27%。
（4）粘土、砂粘土：分布在石盐矿层下部，为矿层的底板，厚度一般为1―5米，隔水性能良好。
（5）粉细砂：主要由石英、长石构成，分选性好，厚度一般达5―10米，为承压卤水含水层。
（6）粘土：呈棕红色，致密块状，分布连续，隔水性能极好，为盐湖的稳定底板。
1.5.5 盐湖沉积特征
根据岩相特征，盐湖沉积大致可划分为三种湖相沉积类型：盐湖碎屑沉积，粘土――淤泥沉积和蒸发盐类沉积。
盐湖碎屑沉积：从山区到湖盆中心，依次出现砾石、砂砾、粗砂和粉砂等碎屑岩类沉积。广泛分布于盐湖底部及湖盆边缘。属盐湖形成演化早期发展阶段――未成盐阶段洪水湖相沉积产物；
粘土――淤泥沉积：以粘土质粉砂或粉砂质粘土、含碳酸盐、石膏晶粒的细碎屑岩沉积，一般为灰色、紫红色，属于干旱环境下的沉积产物。个别地段含有机质，具H2S气味，多呈灰色或灰黑色，为物源充沛的潮湿环境下未成盐阶段形成的沉积物；
蒸发盐类沉积：主要以石膏、芒硝和石盐等盐类矿物组成。沉积厚幅度15―23米，蒸发盐类沉积5―8米，属于湖泊形成演化过程中，发展到成盐阶段的沉积产物。
该湖蒸发盐类沉积分异现象明显，下部为石膏沉积，中上部分别为芒硝和石盐沉积；湖相沉积结构清楚，构成一个完整的地台型――正向单旋回沉积类型。反映出沉积过程中潮湿――干旱――干燥的自然气候环境特征。
吉兰泰盐湖为一现代陆相化学沉积的中型盐湖，它是由中――新生代形成的构造断陷盆地的基础上长期发展演化而来的。
二、盐湖地质环境的形成、演化及其发展态势
中生界白垩纪末期燕山运动发生了强烈的褶皱与断裂，形成了贺兰山、巴音乌拉山，与此同时产生了一系列断陷盆地，吉兰泰断陷盆地就在此时形成。
新生界第三纪末期由于喜马拉雅山运动开始活跃，贺兰山巴音乌拉山相继抬升，古湖盆发生不均匀的隆起或陷落作用，湖盆内出现紫红色第三纪砂砾岩，砂岩和泥岩沉积。
在第四纪地质时期，吉兰泰盐湖盆地在形成演化过程、沉积作用、成盐环境等方面都发生过明显变化。
第四纪早期，受区域温湿气候影响，湖泊水源充沛，水域宽阔，湖水含盐量较低，未出现盐类沉积，此时为内蒙古高原大水湖时期；晚更新世末――全新世早期，距今大约15000――9000年期间，在以上升作用为主的新构造运动和区域性干旱气候影响下，湖盆水域开始收缩，湖盆边缘出现了洪积――冲积相砂砾、砂泥岩沉积，此时湖盆仍接收外缘山系水源的补给，湖水含盐量较低，仍属于湖泊形成演化过程中的未成盐阶段的古湖沉积环境；全新世中期，距今9000――6000年时期，在新构造运动和持续干旱气候影响下，湖盆发生了深刻变化，湖盆沉积中心逐渐北移，出现了一些小湖盆地，盆地内出现粉砂粘土与粉细砂交替的碎屑物沉积，此时湖水大幅度退缩，含盐量有所增加并开始咸化，但仍未达到析盐程度。处于未成盐的咸水湖发展阶段；全新世晚期，距今大约5000年时，区域干旱气候开始加剧，降水量明显减少，蒸发量日趋增大，湖水因蒸发浓缩而含盐量逐渐增大甚至达到饱和状态。继粘土、淤泥等细碎屑岩沉积之后，现出了石膏、芒硝和石盐等蒸发盐类沉积，标志着湖泊开始演化到一个新发展阶段――盐湖成盐阶段。（见图2：吉兰泰盐湖盆地演化趋势）
近半个世纪以来，由于自然和人类工程活动，特别是受区域性干旱气候条件影响，盐湖自然环境严重荒漠化，湖泊范围逐年缩小，加之人类工程大面积开采加剧了卤水的垂向蒸发消耗，从而导致卤水水位持续下降，湖表开始干涸并形成10―20cm的盐盖层，湖表相继被盐壳或粉砂土覆盖，进一步向着沙下湖的方向演化，标志着该盐湖已发展演化到新的成盐时期――干盐湖阶段。
纵观盐湖的地质发展史，它已经历了由胚胎期：内陆湖盆形成，湖水水面很大，其含盐量不足万分之二婴年期：干旱少雨，蒸发量增大，湖水浓度增高，终达饱和状态少年期：湖中含盐量继续增高，湖水继续减少，先有石膏、芒硝沉积于湖底及湖边，继而有大量食盐析出，日积月累，渐与湖水面同高壮年期：盐湖表面形成坚固盐盖，初期湖中水量甚丰，湖面仍有积水，到后期水面终年在盐盖之下，历时再久终至全部坚结为盐层。按照盐湖成长发育的常规，如果自然环境条件没有大的变化，它将很快步入老年期：湖水最后完全干涸，盐盖连接池底，此时湖中盐份增加甚微，暴雨之后泥土随水而下，皆停积于盐层之上，而成为地下盐层，至此盐湖逐渐告终，参见图2吉兰泰盐湖盆地演化态势。
由此可见，扼制盐湖老化，实施盐湖人工补水意义重大。
参考文献：
[1]内蒙古自治区工业设计研究院等1999年《吉泰盐湖石盐矿资源储量可行性评价报告》
[2]吉兰泰盐化集团公司1997年《吉兰泰盐湖船采再生盐勘探报告》
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