前概念對小學生科學學習的作用探究

蔡東霞

【摘 要】本文簡述了小學生科學前概念的定義、特點和作用，前概念在教學中的應用，能夠激發學生參與科學學習的興趣，引發學生的深度思考，促進學生在課后進行自主學習，以案例的形式提供前概念的教學實踐方法。

【關鍵詞】前概念；小學科學；興趣；自主學習

科學教育很重視學生前概念的了解、獲取與利用。小學生學習科學的過程其實是一個概念變化的過程，所以教師要研究一節課要達成的科學概念是什么，了解和提取前概念，就能更有效地達成教學目標。如何才能準確地了解學生的前概念？學生的前概念對教學有哪些方面的影響呢？本文在解析前概念的基礎上，探究利用前概念提高小學科學課堂有效性的方法。

一、前概念及其內涵

1. 什么是前概念

對于小學科學課來說，學生在正式學習科學知識之前，對于科學知識腦里面并不是一張白紙，由于生活的經驗、自主閱讀得到的知識，學生對科學概念并不是完全不了解。這種在接受正規的科學教育之前所形成的概念一般稱之為前科學概念（pre-sciencecon cepfion）或前概念（preconception）。

2. 前概念的作用

前概念在學生的學習中起到同化和順應新概念的作用，是學習者在腦里面固定新概念的“錨點”。建構主義認為學習是學習者根據自己已經掌握的知識，結合一定的社會文化情境，實現意義建構。建構主義學習觀強調知識的情境性，對于小學科學課程來說，學生在學習之前就通過直接和間接經驗學習到一些知識，了解了一些概念，就是科學前概念，學生要快速地掌握新知識，就必須以這些知識為基礎，結合新的知識情境，建構科學概念。因此在小學科學課程中合理使用前概念，能起到事半功倍的教學效果。

3. 小學生科學前概念的特點

（1）表象性。小學生的科學前概念往往是依照直接的感性認識建構起來的，基本停留在表象的概括水平上，對概念的內涵缺乏理解。

（2）自發性。小學生的前概念一般是自發形成的，在生活中的直接經驗或者通過書本等間接經驗自發形成的，是一種學生的自覺行為。

（3）廣泛性。隨著科技活動的增加，也隨著家庭對孩子科技教育的重視，學生可以從參觀活動、媒體等獲得關于科學的碎片化知識，從而形成覆蓋范圍廣泛的科學前概念。

二、前概念對小學科學教學的指導作用

以教育科學出版社《科學》教材中三年級下冊第三單元《溫度與水的變化》中的《水結冰了》一課為例，剖析科學前概念在小學科學課堂中的作用及應用的方法。《水結冰了》的教學目標是觀察和解釋當環境溫度低于0℃，水溫下降到0℃時，開始結冰，從液體狀態變成固體狀態這一現象。學生在本單元的第一、二節課中學會了使用溫度計測量物體溫度的技能后，從這節課開始，逐步觀察研究物質是如何從一種狀態變化為另一種狀態的，教師若能充分了解學生的科學前概念，對后面的學習能夠起到很好的促進作用。

（一）正確的科學前概念能激發學生參與學習的興趣

學生的思維總是建立在已有知識的基礎上。在形成正確的概念之前，學生在生活中通過偶然的觀察與短暫的思考形成對各種自然現象的理解和認識叫做前概念。正確的前概念，在學習時可產生正遷移作用，它可以促進學生盡快掌握新的知識。水結成冰，這種自然現象學生們都知道，但從沒有親自觀察水結冰的整個過程。“水能結成冰”“冰摸上去是硬的、感覺是很冰涼的”這些認知是學生的前概念，筆者根據這些前概念，設計了這樣的教學環節。

師：同學們，老師這里有個盒子，盒子里面有個袋子，袋子里面裝了一樣東西。想知道這袋子里裝的是什么嗎？老師請一個同學上臺來摸一摸，但是，請閉上眼睛不準偷看，好嗎？

【一位同學上來閉上眼睛，把手伸進盒子里，用手摸。】

師：你可以再捏一捏，你能告訴大家盒子里分別裝的是什么嗎？請你用清晰、完整的話告訴大家。

生：我摸到了一塊硬的東西，手感覺很涼，還有些濕，我猜應該是冰。

師：你是怎么判斷出來的呢，能說說理由嗎？

生：我們平時見過冰塊，冰塊是很涼的，如果用手摸的話，還會把手弄濕，而且這個東西是硬的，像石頭一樣，所以我覺得是冰。

師：哦，這位同學是從冰比較冷這個特點來猜的。

【老師揭開盒子，展示袋子里的物品——確實是冰塊?！?/p>

師：看來，這位同學很善于利用“手”這個感覺器官進行感知、判斷。除了手，我們還可以用眼睛看，用鼻子聞，用舌頭嘗……

教師在導入環節設計時，用摸物猜名字的游戲，喚起學生的前概念，激發學生的參與欲望，為后續的觀察、實驗打下良好基礎。

（二）模糊的科學前概念能引起認知沖突

學生在認識科學常識的過程中，對許多日常生活中看得見、觸得到的科學事物，開始大多都是依賴直覺和經驗，日積月累就會形成大量的、直觀的、非科學的概念和解釋。但對一些常見的科學現象與常識問題，學生的前概念往往又會比較模糊，導致學生認知的沖突，引發學生深入思考。

正如這節課學生對于“冰”的前概念普遍認為：冰的顏色應該是無色的。但是課上學生通過多種觀察方法進行比較發現：手上拿的冰中間是白色的，只有周圍一圈是無色的，這又怎么解釋呢？筆者設計了這樣的教學環節：

師：冰是什么顏色的？

生1：白色的！

生2：透明的！

師：大家可以互相看看其他小組制出來的冰，是什么顏色的？

生1：呀！怎么里面會是白色的呢？我們的水是干凈的水??！

生2：我們組的冰中間也有白色部分，為什么呢？

學生的學習動機是由自己的科學前概念與實驗結果的矛盾引發的，他們無法用前概念去解決解釋現象而產生疑惑：“冰并不完全是白色的，也不完全是透明的，而是中間是白色的，中間周圍一圈是無色透明的，這是為什么呢？”通過教師的引導，在特定的情景中，學生都很快發現了這個差異性，并展開激烈的討論：剛才為了讓埋在碎冰里試管里的水能均勻受冷，大家都用溫度計攪動試管里的水，水中就會融入大量的空氣，會不會是水里的空氣在“作怪”呢？學生帶著疑問，開展課后延伸學習。

（三）引導對科學前概念的質疑，也能促進學生課后自主學習

學生帶著對自己科學前概念的質疑：“究竟水結成冰后，冰塊是無色的還是白色的？教師可鼓勵學生對這些疑問進行思考或者對自己以前的認識進行自我質疑，然后開展課后的自主探究。”《水結冰了》一課，運用了很多學生對冰的前概念，有的前概念是正確的，如冰是固體、是冷的等，有助于引導學生立即進入高度喚醒狀態并積極投入后續學習；有的前概念是模糊的，如冰塊究竟是什么顏色的，能引起學生認知上的矛盾和沖突，引發深層次的思考，激發學生自主探究的欲望；有的前概念是不確定的，學生會根據現有的學習水平和學習能力對其進行反思和質疑，這種反思和質疑也能有效促進學生認真進行驗證、求實。總之，教師應重視對學生科學前概念的了解和獲取，巧妙運用科學前概念的正遷移，促進小學科學教學的有效性。

三、小學科學使用前概念要注意的問題

大量的研究發現，前概念存在于學生的思維當中，是經過長期發展而形成的，具有鮮明的年齡認知特點，隱秘而不易顯露，不是教師光憑想象就能夠猜測出來的。只有深入到學生當中去，通過合理的方法才能把學生的前概念充分地展示出來，才能得到最真實、最可靠的資料。

（一）課前應充分了解、獲取學生的科學前概念

1. 訪談法：通過教師平時與學生的課后接觸，了解學生的家庭教育情況、成長故事、個人興趣愛好、了解學生的知識結構等，從而獲取相對準確的信息，在教學設計時加以考慮運用。

2. 問卷調查法：為獲取學生更準確的前概念，可以使用問卷調查的形式。但是調查題的設計不同于練習題，答案不應是唯一的，而應是開放式的，主要通過學生對調查題的回答，真實地展現出學生的認識狀態。因此，編制主觀問答題作為調查題較為合適，每次答卷時間最好控制在10-15分鐘為宜。

（二）對于學生的前概念要善加辨析，巧加利用

由于學生的前概念具有表象性、自發性和廣泛性，教師要善于辨析，巧加利用。對正確的前概念要運用正遷移，鼓勵表揚學生細心觀察生活。教師遇到學生出現偏差甚至錯誤的前概念，不宜武斷地強行否定，要引導學生進行自我質疑、自我反思，進而自我修正。

參考文獻

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