學生科學前概念的重要性

張紅娟

山東省新泰市平陽小學

學生科學前概念的重要性

張紅娟

山東省新泰市平陽小學

科學前概念也稱為“迷思概念”或“另有概念”，蘇聯心理學家維果斯基稱為“自發概念”，是指學生在學習科學之前由長期的日常經驗形成的對事物、現象的看法和觀念。按照認知心理學的觀點，這種前概念的存在是必然的。科學新概念的形成往往建立在它的前概念基礎之上，當科學概念和前概念比較一致時，學生頭腦中的原有認知將會被同化或順應，學生就容易理解新概念，從而迅速地轉變原有科學概念。科學前概念是學生在接受科學教育之前對事物和現象的所有認識與觀念，它在一定程度上影響著學生科學概念的形成。分析學生已有的科學前概念對學生建構科學概念學習新知識有著重要意義。

前概念；科學探究；科學概念

一、學生科學前概念對于教學設計的重要性

新課程實施以來，科學課以探究為核心，學生自主學習。教師精心設計科學探究活動，讓學生們在豐富多彩的探究活動中“玩”、“學”，通過動手實踐和操作，掌握科學研究的方法，形成準確具體的科學概念，逐漸地提高自身的科學素養。然而，為了讓學生能夠通過探究活動掌握科學概念，雖然老師絞盡腦汁，效果卻總不能如意。究其原因其中最重要的就是我們不了解學生原有的科學認知水平，也就是忽略了學生學習的前概念。到底什么樣的問題才符合學生的發展需要？符合課堂教學引導的需要？讓我們先來分析一則案例。《相貌各異的我們》一課，教師上課出示明星小時候和現在的照片，學生進行辨認，課堂氣氛很活躍，老師揭示課題，其實在老師板書課題時，就有同學小聲說“我們每個人都不一樣，都是基因的問題。”看來學生對于本課所要學習的內容通過圖片和課題都已經了解的差不多了，從這里也可以看出，對于這個班的五年級同學來講，遺傳與變異已不是未知的，而是有科學前概念的。老師在接下來的教學中按照自己的設計接著講，但學生的學習興趣明顯不如開始，最后經過觀察對比，收集數據，匯報交流又轉回到“基因”、“遺傳與變異”這兩個科學概念上來。從課堂的學習情況看，整節課很順利，但仔細研究發現，這就是一節無效的課，學生課前的前概念在經歷一節課之后，沒有得到提高，只是把研究問題的方法練習了一遍，這節課就暴露出教師對學生前概念的不了解，所以后面學生的學習興趣也低沉下去。

二、科學前概念對于學生學習的重要性

1.科學前概念是學生開展探究性學習活動的基礎。

建構主義學習論認為，學習是個體主動建構知識的過程，學習者并不是單純的刺激接受者，而是對外部信息進行主動的加工、選擇和批判。新知的學習是基于已有的知識經驗的主動建構，是在原有基礎上形成、拓展、驗證和修改這樣一個緊密聯系、新舊連接、動態進步的持續過程。學習者利用自己原有認知和經驗系統對新的信息進行編碼，建構自己對知識的理解，從而使原有認知和經驗系統有所增長或發生調整和改變。學生對科學前概念的認知正是他們學習科學知識的原動力，是學生開展探究性活動的基石。例如在教學《電燈亮了》這一課時，我就在課前用圖表的方式進行前概念的調查，發現學生對電路很陌生，甚至有很多同學還存在著錯誤的前概念，所以針對學生的前概念我做了設計，學生的學習效果就很明顯，針對學生的問題有效的糾正了錯誤的前概念，并使學生掌握了正確的概念。

2.學生前概念水平是教師探究活動設計與開展的出發點。

科學探究活動的設計和開展始終圍繞著學生展開，學生對于事物的解釋常常與成人差別巨大。獲取學生的科學前概念認知水平，在教材編寫和教學設計活動中，我們才能始終圍繞學生的實際水平，從學生身邊的、感興趣的問題著手，遵循從具體到抽象、從簡單到復雜的教學規律，逐步地使學生能夠實現準確掌握科學概念的目標。在具體的教學中，我們會發現教材使用一段時間后，有些內容就會和學生的認知水平不相適合，這就需要老師能適時整合教材，根據學生的前概念調查增加或者刪減，結合學生的最近發展區設計教學內容，選擇合適的教學方法，學生在發展，教師和教材也要隨著學生發生變化，這樣學生才能學得更生動、活潑。

3.了解學生前概念，使教學符合兒童的認知規律。

原蘇聯心理學家維果斯基提出的“最近發展區”理論認為教學必須符合兒童的年齡特征，必須以兒童一定的成熟為基礎，這是久經驗證的無可爭辯的事實；但是當我們試圖確定發展過程與教學的可能性的實際關系時，至少要確定兒童的兩種發展水平：第一種水平指兒童到今天為止已經達到的發展水平，即兒童在獨立活動中所達到的解決問題的水平；第二種水平指現在仍處于形成狀態的、剛剛在發展的過程，即兒童在有指導的情況下借助成人的幫助所達到的解決問題的水平。學習遷移理論也認為兒童學習是原有知識進行各種方式的遷移，主要有同化遷移、順應遷移和重組性遷移。通過各種方式的遷移，完成新舊知識的相互作用，從而建構新的知識和理解，并應用于新的情境。明白了科學前概念對于學生學習的重要性，在教學中就要求教師在準備課的時候一定做好前概念的調查，對學生的情況做到心中有數，這樣才能把握好課堂教學的內容和形式。

維果斯基提出的“最近發展區”理論也許能夠給我們一些啟示，他認為教學處在兒童心理發展的最低水平和最高水平之間，教學才會有成效，同時這段時期也是教學的最佳時期。要了解學生的最近發展區，這就要求我們在科學教學過程中首先要了解學生原有的科學探究水平，從學生原有認知的科學概念出發，設置恰當的問題，促進學生在原有科學認知水平上有新的發展。隨著科學教育與研究的不斷深入，引發我們不停地思考，什么樣的活動才適合學生探究？問題該如何設計才符合學生的原有認知水平？怎樣能有效的激發學生積極探索思考？其實，解決這些問題的關鍵，都需要對學生的科學前概念水平進行較為詳細的調查，以弄清學生科學前概念的現狀，并進行分類與分析，才能提供相應的對策，才能使學生學得更好。