淺談如何有效地轉(zhuǎn)化科學(xué)前概念

龐 蕾

(天津市北辰區(qū)華辰學(xué)校 天津 300400)

小學(xué)科學(xué)課承擔(dān)著科學(xué)啟蒙的重任，一直以來本著“細心呵護少年兒童與生俱來的好奇心，培養(yǎng)他們對科學(xué)的興趣和求知欲，引領(lǐng)他們學(xué)習(xí)與周圍世界有關(guān)的科學(xué)知識”的教學(xué)理念，帶領(lǐng)學(xué)生探究科學(xué)的奧秘。每一堂科學(xué)課都有學(xué)生需要掌握的科學(xué)概念，而學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識之前，腦海中早已存在一些有關(guān)這個科學(xué)知識的想法。這種在系統(tǒng)學(xué)習(xí)科學(xué)知識之前所具有的想法被人們稱之為“前概念”。因此，在科學(xué)課上需要幫助學(xué)生建立的概念，要和學(xué)生原有的真實想法相互作用并建立起聯(lián)系。如何使學(xué)生利用原有知識建立起概念間的聯(lián)系，是筆者研究的重點。作為教師，要充分了解學(xué)生的初始概念，并以此為基礎(chǔ)，最大限度地明晰學(xué)生建構(gòu)起科學(xué)概念的學(xué)習(xí)脈絡(luò)與進程，其間為學(xué)生搭建適宜的腳手架，引導(dǎo)學(xué)生展開學(xué)習(xí)活動，直至科學(xué)概念的生成。下面以“電和磁”一課為例，淺談如何幫助學(xué)生實現(xiàn)概念轉(zhuǎn)化。

1 課前探查，了解前概念

布盧姆在《人的特性和學(xué)校學(xué)習(xí)》一書中，證明了前概念是影響學(xué)習(xí)效果的一個重要變量，因而教師在進行教學(xué)設(shè)計時應(yīng)調(diào)查、誘導(dǎo)學(xué)生暴露其原有的概念。一般可以采用談話、調(diào)查問卷、預(yù)測和解釋等方法。在該課程中，筆者采取了如下方法：

1.1 調(diào)查問卷

課前設(shè)計了調(diào)查問卷對學(xué)生進行前測，目的是了解學(xué)生的前概念，更好地開展教學(xué)，使課堂教學(xué)更具有針對性。

本年級實有學(xué)生181人，其中177人參加問卷調(diào)查，收回有效問卷177份，試卷回收率100%。數(shù)據(jù)分析如表1所示。

表1 調(diào)查問卷數(shù)據(jù)分析Tab.1 Data analysis of the questionnaire

問卷共 10道題(前 9題為選擇題，最后 1題為問答題)，分為兩部分。首先是針對學(xué)生已學(xué)過的“電”和“磁”的調(diào)查，喚起學(xué)生的已有認知，有利于教師查漏補缺。相關(guān)題目如下：

1.在簡單電路中，如果去掉小燈泡，這時的電路稱為( )

A斷路 B通路 C短路

此題只有23.2%,的學(xué)生選擇了正確答案C，絕大多數(shù)學(xué)生選擇了 A。這說明學(xué)生對斷路和短路的認識基本是個空白，遺忘率很高，所以教師必須進行有針對性的講解，為上好《電和磁》打好知識基礎(chǔ)。

2.在簡單電路中，如果想增加電路中的電流，你會增加( )。

A小燈泡 B電池 C開關(guān)

3.靜止時，指南針指示的方向是( )。

A南北 B東西 C不知道

這兩道題分別有 80.2%,、83.1%,學(xué)生選擇了正確答案。筆者認為，這應(yīng)該來源于他們的生活經(jīng)驗。生活中，正確的前概念將有利于此課程的順利開展。

4.在不碰到指南針的情況下，( )能使指南針偏轉(zhuǎn)。

A鐵 B磁鐵 C 鐵和磁鐵

72.9 %,的學(xué)生選擇了 B，其余人選擇了 C。這說明大多數(shù)學(xué)生的認知并不全面，但不存在錯誤的認知，所以筆者認為在上課的復(fù)習(xí)導(dǎo)入環(huán)節(jié)，稍加講解就可以使學(xué)生的認知得到充實。

6.磁是指( )。

A物質(zhì)能吸引鐵、鎳等金屬的性質(zhì) B磁鐵 C不知道

94.4 %,學(xué)生做出了正確的選擇。這說明學(xué)生對“磁”的本質(zhì)掌握得很好。

然后，針對“電和磁”的關(guān)系和在生活中的應(yīng)用，做一簡單前測，以便教師發(fā)現(xiàn)問題，使課堂更具有針對性。相關(guān)題目如下：

5.導(dǎo)線( )使指南針偏轉(zhuǎn)。

A能 B不能 C不知道

該題中，35.6%,的學(xué)生選擇 A，59.3%,選擇 B。通過與他們的課后細談，了解到導(dǎo)線是銅的，不是鐵的，所以不可能有影響；另有一部分學(xué)生認為，也許放在某一特定環(huán)境內(nèi)會有影響，但具體情況說不出來。針對這一情況，筆者設(shè)計了本課的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，直指學(xué)生的問題所在，在解決問題的過程中，幫助學(xué)生建立科學(xué)概念。

7.電和磁有關(guān)系嗎？( )

A有 B沒有 C不知道

8.電流( )產(chǎn)生磁性。

A 可以 B不可以 C不知道

9.不能使小燈泡發(fā)光的廢電池，里面還有電嗎？( )

A 有 B沒有 C不知道

7、8、9三道題中，近 80%,的學(xué)生都選擇了 A，但不知道具體的理由。他們的作答只是憑一種感覺，所以在該課程中，筆者將注重邏輯推理，幫助學(xué)生解決“知其然，不知其所以然”的問題。

10.“電和磁”在生活中有廣泛的應(yīng)用，你都知道有哪些？

最后一道題目涉及“電和磁”的應(yīng)用，學(xué)生大都將兩者分開來舉例。在電方面，學(xué)生舉出：電線、電插座、電燈、電腦、電燈、電暖風(fēng)、冰箱、空調(diào)等例子。在磁方面，學(xué)生舉出：磁表、吸鐵石、指南針、擦玻璃器、冰箱貼等例子。只有極少數(shù)同學(xué)想到了電磁爐、磁懸浮列車、電磁鐵、發(fā)電機等例子。針對這一情況，筆者在課程的最后設(shè)計了應(yīng)用環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生拓展了知識面。

1.2 課前談話

課余時間，筆者與學(xué)生進行簡單談話。如：“你認為電和磁有關(guān)系嗎？有怎樣的關(guān)系？你怎么知道的？”。遇到一些學(xué)生用語言無法表達清楚的問題，再做進一步了解。

1.3 復(fù)習(xí)導(dǎo)入

電和磁的關(guān)系，對于學(xué)生而言是陌生的。為了確定學(xué)習(xí)起點，展開學(xué)生的學(xué)習(xí)進程，筆者將新舊知識對接并聯(lián)系起來，充分利用學(xué)生的原有概念展開教學(xué)活動。例如，在課程的起始環(huán)節(jié)，采用復(fù)習(xí)引入的方式，出示指南針，在明確指南針特性和原理的基礎(chǔ)上提出關(guān)鍵問題：“靜止的小磁針在什么情況下會發(fā)生偏轉(zhuǎn)？”這樣的提問有兩個目的：①對學(xué)生原有概念的調(diào)查，讓學(xué)生進一步明確使小磁針偏轉(zhuǎn)的方法；②為學(xué)生進行“是電流產(chǎn)生的磁”這一邏輯推理做條件準備，為最終建構(gòu)起“電流可以產(chǎn)生磁性”這一科學(xué)概念奠定基礎(chǔ)。

2 建聯(lián)系，重推理，助推概念轉(zhuǎn)化

2.1 建聯(lián)系，助推概念轉(zhuǎn)化

教師在已了解學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上，首先要認真分析、辨別學(xué)生頭腦中已有概念對新概念學(xué)習(xí)的作用——是消極的還是積極的；其次選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，幫助學(xué)生把已學(xué)到的內(nèi)容不斷納入到新學(xué)到的內(nèi)容體系中，使學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中原有的觀念和新的知識建立起實質(zhì)性的聯(lián)系。

學(xué)生驗證完“電流可以產(chǎn)生磁性”時，會發(fā)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)角度很小。教師隨之拋出問題：“有沒有辦法使現(xiàn)象更明顯呢？”學(xué)生就會檢索自己的已知概念。思考后回答：“可以增加電池，因為電池多——電壓大——電流大——磁性大”；“還可以去掉小燈泡”。學(xué)生檢索的過程，就是將學(xué)過的“電路”知識與該課程建立聯(lián)系的過程。

2.2 重推理，助推概念轉(zhuǎn)化

科學(xué)課教學(xué)中，利用關(guān)鍵環(huán)節(jié)，注重培養(yǎng)學(xué)生重視證據(jù)，運用邏輯，作出理性的分析、判斷與解釋的能力，這不僅符合獲得科學(xué)概念的規(guī)律，也有利于科學(xué)概念的建構(gòu)與生成。

在上述課程的教學(xué)中，筆者充分利用“通電導(dǎo)線產(chǎn)生磁”這一概念的獲取過程，對提高學(xué)生的邏輯推理能力展開訓(xùn)練。為達到此目標(biāo)，教師設(shè)計了一組呈遞進關(guān)系的問題鏈——“通過以上幾個小組的匯報，我們能夠得出一個什么結(jié)論？通電的導(dǎo)線和沒通電的導(dǎo)線又有什么區(qū)別呢？為什么通電的導(dǎo)線可以讓小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)呢？通電導(dǎo)線產(chǎn)生了什么足以使小磁針偏轉(zhuǎn)？”問題鏈引導(dǎo)學(xué)生沿著這個思維鏈條進行合乎邏輯的推理，最后鎖定“電流使導(dǎo)線產(chǎn)生磁性”這一科學(xué)概念。

3 強化鞏固科學(xué)概念

在轉(zhuǎn)變、完善前概念，建立新概念以后，還要提供對新概念進行鞏固和系統(tǒng)化的機會。這樣才有利于建立起來的概念全面、深刻地留在學(xué)生頭腦中。所以，筆者在教學(xué)的最后設(shè)計了一個應(yīng)用環(huán)節(jié)，用該課程的知識檢驗廢電池里是否還有電，使學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活中，既學(xué)以致用，又鞏固了新建立的科學(xué)概念，一舉兩得。

4 結(jié) 語

從上述研究中不難發(fā)現(xiàn)，科學(xué)課的學(xué)習(xí)可視作轉(zhuǎn)變學(xué)生前概念的過程和不斷修正和完善科學(xué)概念的過程。因此，有效的科學(xué)教學(xué)必須是建立在學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上，遵循學(xué)生概念發(fā)展規(guī)律的教學(xué)。教師在課前必須采取各種手段，充分了解學(xué)生的前概念，并以此為基礎(chǔ)展開教學(xué)，這樣的課堂才是高效的，才會讓學(xué)生真正成長。■

［1］郁波.科學(xué)教師教學(xué)用書六年級上冊[M].北京：教育科學(xué)出版社，2008.

［2］中華人民共和國教育部.科學(xué)(3～6年級)課程標(biāo)準[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2007.

［3］動手動腦學(xué)科學(xué)——談實驗建構(gòu)科學(xué)概念的教學(xué)策略[EB/OL].http://www.zjwxedu.cn/ReadNews.asp?News ID＝33918.

［4］婁立新，聞?wù)?圍繞核心概念的建構(gòu)設(shè)計和實施教學(xué)——《電和磁》教學(xué)實錄與評析[J].探秘：科學(xué)課，2012(4)：16-20.