初中科學概念教學應積極關注和運用學生的前認知

呂鑫民

摘 要： 學生在學習某一科學概念之前，對該概念都有一些認知，教師的任務就是將學生頭腦里已有的前認知順利轉換成科學概念。本文分析了初中科學概念教學應關注和運用學生前認知的必要性，探討了有效關注和運用學生前認知的相關策略。

關鍵詞： 概念學習 轉換 前認知

長期以來，科學教師在課堂教學時往往只關注新知識的傳授，忽視學生頭腦中原有的認知。事實上，學生不是空著腦袋走進教室的，而是帶著各種關于自然事物或現象的樸素想法，甚至是以某些相當確定的錯誤看法走進課堂的，教師必須采取相應措施，積極探尋引領概念轉變的手段與方法。通過對理論的學習與實踐的感悟，筆者準備從以下兩個方面談談關于“概念學習”的一些看法。

一、初中科學概念教學應關注和運用學生前認知的必要性

實際教學過程中，初中科學很多內容本身比較抽象，且具有較強的邏輯性。如學生在學浮力、密度、比熱等一些科學概念時，往往存在許多“問題與困惑”，很多學生不能用學過的知識解釋相關問題。我們在教學中發現，學生對這些內容并不是茫然無知。表現在課堂中，學生往往會針對這些科學概念提出種種不同的看法或者疑慮。

二、初中科學概念教學中積極關注和運用前認知的策略分析

1.利用多種途徑，暴露前認知。

對學生來說，因為前認知通常處于隱蔽的狀態，他們對前認知缺乏清晰的認識。為此，教師應當通過提問、測試、問卷調查等多種途徑，使學生充分暴露自己的前認知，從而才能應用有效的課堂教學策略，提高教學實效。我們主要從兩個不同的時間段呈現學生的前認知，分別是課前了解與課堂了解。課前了解一般采用以下兩種方法：一種是課前聊天了解法，這種方法主要用于知識目標不多，教學目標難度不大，且與生活關系密切的教學內容，因此非常簡單且隨機。另一種是課前問卷調查法，如教學內容比較抽象的“牛頓第一定律”就采用此方法。

除了課前了解外，筆者在上課期間運用多種方法將學生的前認知顯露，從而在課堂中適時調整教學策略。經常運用的有以下幾種：①材料挖掘法。主要用于教學內容了解的物質在生活中是隨處可見的。如“植物的一生”和“常見的植物”等教學內容都很適合用這種方法了解學生的前認知。②歸納挖掘法。這種方法主要是用于學生對相關教學內容已有所了解，能用歸納法進行總結的教學內容。如“常見的動物”、“物態變化”等。

2.列舉實例，消除前認知。

面對某個情境，當學生的前認知與科學概念存在一定距離時，教師可以通過舉例，啟發學生的思考，幫助學生將前認知轉換為科學概念。

例如，學習“摩擦力”時學生對壓力這一概念，有下面這一明顯的錯誤前認知：認為壓力一定等于物體重力。如何消除這一前認知，此時就可以通過大量實例進行糾正。

實例1：把手壓在桌面上，問學生桌面受到的壓力是否等于手的重力？

實例2：把手壓在豎直安放的黑板上，問學生黑板受到的壓力是否等于手的重力？

實例3：把手壓向天花板，問學生天花板受到的壓力是否等于重力？

通過大量實例，基本可以消除大多數學生之前錯誤的前認知，形成比較正確的認識：壓力不是重力，但有時它們會相等。這種方法一般適用于課堂了解到的前認知，因為科學教學中總是出現這種情況：學生在課堂上會暴露出很多前認知，所以，教師通過大量實例能較好地糾正它們。

3.引發學生認知沖突，重構新概念。

要使學生放棄錯誤的前認知，教師應當呈現該學生新的事實，誘發學生認知上的沖突，從而使學生對原有認知產生不滿，并對建立新概念產生期待。

例如，關于浮力問題，學生在學習之前早已有了感性認識，筆者故意設下圈套，一塊鐵在水中下沉，而同樣體積的木頭在水中上浮，請大家選擇誰所受的浮力大？很多同學站在現象學的角度指出是木頭的浮力大。然后筆者出其不意地在他們面前展開一幅新的畫面：實驗測試表明，測出漂浮的木塊所受浮力小于沉在水中的鐵塊所受的浮力。

這一情景與學生頭腦中原有認知相沖突，從而激起他們在自然界奧秘面前的驚奇感，促使他們產生探究欲。認知沖突的結果就會走向新概念的重構。

4.系統整合，鞏固科學概念。

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。例如，上《牛頓第一定律》這節課后，結果發現解決類似“鑰匙落下來時是落在手里，還是落在手后面？”的問題時，還有很多學生答錯，但稍一點撥，又醒悟過來。如此反復多次。看來，一個新概念，只有被學生熟練表達時，才意味著學生真正接受了它。為此，我收集了一些有關《牛頓第一定律》的習題，并按以下類別做了整理：（1）緊扣概念內涵題型；（2）緊扣概念外延題型；（3）相似概念區別題型；（4）實驗探究題型。

正是通過有意識的知識應用，學生多次進入同一教學內容，更容易把科學概念與原來的前概念進行多角度、多層次對比，能夠更清楚地看到各個概念之間的聯系與區別，從而在大腦中形成知識脈絡，促進學生知識的正遷移和有意義學習的發生，實現前認知的轉換。

參考文獻：

[1]郭曉成.怎樣消除前概念對物理教學的不利影響.甘肅教育，2008（5）.

[2]劉坡.知曉學生前概念設置課堂教學策略.學苑教育，2010（1）.