關注學生“前概念”，提高科學課堂效率

摘 要：前概念是指學生在接受正規的科學教育之前已形成的概念，學生前概念的形成具有生活性、隱蔽性、干擾性等特點。因此，它需要教師在課堂教學中圍繞學生的前概念，查找原因、調整策略、主動建構、鞏固遷移，促進學生前概念逐步轉變為科學概念，從而提高科學課堂的效率。

關鍵詞：前概念；原因；策略

一、前概念形成的原因

我認為學生之所以會出現前概念，是因為缺乏系統的科學知識，學生的思維只停留在對生活表面現象的認識，無法揭示生活現象背后的科學本質或者無法尋找科學現象產生的條件，比如，“重物比輕物下落得快”，這個前概念就是基于大量的生活常識形成的，這是由于學生自身的科學知識還無法發現空氣阻力在物體下落中的作用，因此形成了這樣的前概念。前概念是無聲無形的，看不見、摸不著，那么，我們在日常教學中如何發現學生存在的前概念而提高教學效率呢？

二、關注學生“前概念”，提高科學課堂效率的策略

1.在認知沖突中消除錯誤的前概念

科學學科作為自然學科中容量最大的學科，很多的科學知識學生難以理解，根源在于錯誤前概念的誤導，學生獲得的體驗與科學知識甚至相違背，因此很有必要在課堂內借助教師創設的情境，激發認知沖突來為學生搭建思維腳手架，從而降低錯誤前概念對學生理解的不利影響，突破學生的理解障礙，幫助學生跳出慣性思維的陷阱。

比如，在教學“相互作用力的大小”一節時，我創設了這樣的情境：一名身強力壯的男同學與一位身體較為單薄的女同學用一條細繩進行拔河比賽，學生們觀察到的現象是男同學獲勝。

暴露錯誤前觀念：由此，學生們得出這樣的結論：拔河比賽時勝利一方的拉力肯定比失敗一方的拉力大。

引發認知沖突：我悄悄地在男同學一側的地面上加一塊光滑的地板，然后讓這位男同學踩在這塊光滑的地板上與女同學進行拔河比賽。然后，我激發學生進行思考，讓學生猜想，這樣一來可能會發生的現象有哪些？原因是什么？課后，我在適當的時機請這位男同學說出加光滑地板和沒加光滑地板前后拔河時腳底的感覺，從而讓學生明白，比賽結果的不同不僅來自于拉力的大小，更是由于“摩擦力”在作祟。

重新構建：為重新建構學生新的、科學的拉力概念，我做了個小實驗：首先，我在細繩兩端各系一個手持式測力計，讓男生與女生通過測力計來進行拔河比賽，觀察的現象是男生獲勝，而兩測力計的示數卻相同，這是什么原因呢？我給予學生的是用事實的形式來說明兩人的相互作用力（拉力）是相等的，讓學生徹底接受“相互作用力大小相等”的觀點。

學生的前概念大多是在生活的具體情境中建立起來的，科學教學如果能夠重現學生獲得前概念相類似的情境，通過情境的審視和分析，則能有效地引導學生將前概念轉化為科學概念。

2.在自主探究中糾正錯誤的前概念

在科學課堂上幫助學生實現從前概念到科學概念的轉變，就要幫助學生架起原有認知與現在認知之間的橋梁，最有效的方法就是為學生準備可供自主探究的觀察、實驗材料，讓學生在與實物材料的相互作用中獲得豐富的感性認識，在觀察現象、分析數據的基礎上，獲得更多的信息，讓學生將自己的探究結果與事先的猜想、假設加以比較，發現矛盾之處，從而積極地建立新的科學概念。如，阿基米德定律的教學：

前概念：我做了個小實驗，使用彈簧測力計，測出物體重力，然后讓學生在量筒中倒入水，測出量筒中水的體積，將物體放入量筒中，測出此時量筒水面的讀數。有部分學生肯定地認為，浮力的大小和物體浸入液體的深度有關。

自主探究：浮力的大小和物體浸入液體的深度究竟有沒有關系呢？我讓學生們自由探索。既然是探索，就是猜想，就允許學生猜錯，讓學生在探究中自己“去偽存真”。這時的他們非?？释芡ㄟ^實驗去驗證他們自己的猜想。這時筆者就利用學生這種好奇心，激發他們探究的欲望。我首先引導學生設計方案，利用視重法，在物體浸沒以后，再改變深度，看物體受到的浮力變不變。學生通過自主探究和相互交流，很好地解決了學生思維中存在的缺陷，在學生獲得這樣真實的、直觀的體驗后，他們會自然而然地修正原先片面的前概念，初步建構起科學概念。

3.在拓展延伸中遷移新概念

學生在面對新的問題時，又會出現錯誤的前概念。因為當學生剛剛形成一個新的科學概念時，這個概念在其認知結構中往往是孤立的，很容易受到其他因素的影響。我們需設置一定的教學情境幫助學生遷移新概念，讓學生能運用新學習的科學概念解決前概念無法解決的問題，讓學生意識到科學概念比前概念更合理，并能解釋更廣泛的現象，從而將科學概念系統化。

如，在教學平面鏡成像特點時，我設計了這樣一個情境：學校樓梯間有面大鏡子，我帶學生們來到鏡子前，把學生分成幾個小組，一組一組地站在鏡子前，然后慢慢向后退。

拓展延伸：回到教室后，我問學生：當一個人站在平面鏡前，然后慢慢地向后退，則鏡子里成像的大小有什么樣的變化？有40%的學生選擇了成像隨著后退漸漸變小。

原因分析：學生平時看到的現象就是這樣的，其實這是視覺變化所致，要改變學生這一狀況，教師要對知識做深加工。

重新構建：首先我讓學生看一段視頻：一個玻璃杯里有一支燃燒著的蠟燭，有一個人拿著水不停地澆向蠟燭，可是蠟燭仍然燃燒著，絲毫不受影響！澆不滅的蠟燭，學生們大為驚奇，他們的好奇心被激發起來了，于是，我提出問題，向有“燃著蠟燭”的杯中倒水，為何蠟燭不會熄滅呢？讓學生來回答問題和作出解釋。

科學小實驗：學生們興趣盎然地找答案了，可是，經過嘗試還是找不到合理的解釋，當學生們為找不到問題的答案用祈求的眼神望著我時，我揭開了謎底：鏡頭拉遠，哦，原來是在一面鏡子的前面，放了一個燃燒的蠟燭。

實驗論證：選兩支相同的蠟燭來論證，改變物距，觀察燃燒的蠟燭和燃燒的蠟燭的像始終重合。這說明像的大小是不變的，變小是由于物體遠離我們造成的，從而進一步鞏固建立起來的新概念。

因此，教師在落實一個新的知識點之后，有必要進行拓展延伸，通過引導學生對相似概念進行比較。讓學生把新的科學概念在腦海中又一次加強，使其遠離錯誤的前概念，那么，學生就能真正地掌握科學概念。

對于學生的前概念，教師首先應當認識到前概念是學生自己的精神財富，這種精神財富是學生現實生活中認識特殊事物的一個有價值的工具，有存在的價值。因此，教師的主要目的是：把前概念轉換過來，引導學生走進科學的新概念。站在新課標下的教學前沿，在教學過程中密切關注學生的前概念現象，讓科學課堂成為學生學習生涯中愉悅身心的殿堂，從而提高課堂效率。

參考文獻：

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[2]周莉.用“問題解決式教學模式”營造高效課堂[J].中學物理，2008（12）.

[3]王惠先.淺談物理教學中前概念的轉變策略[J].新課程研究，2009（4）.

作者簡介：徐水平，1984年畢業于杭師院物理系，中學一級，杭州市教壇新秀，余杭區骨干教師新秀，余杭區骨干教師、先進工作者。