前概念對兒童學習科學的影響及啟示

余雪菲

1、前言

人類科學技術對社會的發展越來越起著重要的作用，科學教育受到越來越多的重視和鼓勵，兒童的科學教育是科學教育的基礎，注重孩子的科學前概念對科學教育工作者有重要的指導意義。研究兒童的科學前概念可以幫助兒童對科學的學習和科學教育的發展，對青少年的發展乃至社會的發展都具有重要價值。

2、兒童的科學前概念概述

科學前概念也稱為“迷思概念”或“另有概念”，蘇聯心理學家維果茨基稱為“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。因為個體從出生就開始了探索環境、順應環境的活動，在活動中構建出了特定的認知模式，前概念就是這種圖式的反映。

學生們帶著自己的“前概念”學習科學，如果教師沒注意或者沒把握好他們對科學概念的理解的前概念，那么就會導致學生們的認知產生沖突，將一些現象的理解和推理建立在已知的或者可觀察到的特點上。

事實上學生日常生活經驗知識往往是粗淺甚至錯誤的，這一概念往往受到知識面窄的限制。如果在他們探索世界的認知概念的過程之前沒有科學的指導，那么他們形成這些想法，可能會是不科學的，在兒童未來的學習中可能受到干擾。而且新概念與前概念整合時會發生沖突，此時他們必須對前概念進行重組，導致思維方式發生“革命”，隨著時間的推移，兒童對信息處理得越充分，這種聯系就會越多，聯系越鞏固，記憶效果就越好，從而推動概念的轉變^。

3、兒童的科學前概念對學習過程的影響

3.1聯系生活實際展開思考和探究

在還沒進行系統地學習有關的科學知識之前，很多兒童都是帶著自己建立在先前的學習體驗上的對事件或現象的認知和解釋進入科學課堂的。傳統的教學模式只是單純的靠教師繪聲繪聲地傳授科學概念，學生很難產生動態性的理解。

如《測量降水量》這節內容中，學生根據自己的生活經驗往往把“大”理解為形容詞而不是科學術語中描述降水量的量詞。降水量是指24小時內雨量器內收集到的雨水的多少，而不是生活中我們用眼睛看到的，耳朵聽到的雨的大小。課堂中，教師根據生活常識提出這一科學概念，然后學生對于這一概念還模糊抽象，讓學生自制雨量器，通過動手實踐和收集到的水量，正確區分小雨、中雨、大雨、暴雨等各種降雨，真正意義上理解雨下得多“大”。

注重兒童的科學概念，了解不同兒童的學前認知和經驗，通過不同主題的教學設計和實踐活動形象、生動、直觀地將一些很難表達的教學內容或無法觀察到的現象顯示出來，從而進一步讓學生對問題加深理解，提高其學習積極性，獲得最佳的教學效果。

3.2課內課外相結合的實踐運用

由于學生帶著前概念進入課堂，對科學知識的學習常常會有“先入為主”的影響，但是反過來，只要清楚了解到他們的前概念有針對性的使他們認識到其觀點與科學概念的不同，或者順藤摸瓜，在前概念的基礎上更深層的進行鞏固，對新概念的整合就能起到事半功倍的效果。

如《植物的莖》這一節中，為了了解學生本身對植物的莖的認識情況，要求他們通過對常見植物的莖實物進行觀察后，畫出他們所認識到的莖，此時每個學生的前概念就充分顯示出來，有的學生認為莖是實心的，有的學生認為莖是空心的。雖然他們的觀點不完全正確，但是都有了自己認識，此時，教師提出的新概念就為他們進一步的思考探究提供了機會和條件。

《大綱》指出：自然學科的教學目的是在指導學生獲得自然科學知識的同時，培養他們用科學的能力。我們要重視讓學生運用學過的知識解釋生活中的現象變化，更要重視引導學生創造性地綜合運用這些知識解決生活中的問題。

如課本中的《饅頭發霉了》《鐵釘生銹了》這兩節科學知識就非常典型。導致饅頭發霉的因素有溫度、濕度、空氣等。鐵釘生銹的主要原因是與水和空氣接觸發生化學反應。學生們在上完課后對新知識念念不忘，并主動要求分組回家想不同的辦法解決這些問題。最后，他們通過自己的實踐結果，總結出食物應密封好放在冰箱保存，但時間不宜過長。鐵制品使用完清洗后要擦干密封好，或者在菜刀表面涂一層薄薄的食用油以隔絕空氣。學生們自覺主動地學習，課內課外相結合，是創新能力和實踐能力的重要途徑，培養了科學學習的興趣也逐漸提高了他們的科學素養。

4、兒童的科學前概念對教學的啟示

4.1根據兒童的科學前概念選擇合適的教學活動

我國科學教育工作所面臨的突出問題之一就是如何真正將科學教育新理念與有效的科學教學實踐相結合。

根據學生的認知規律，合理安排實驗課、第二課堂、戶外參觀等教學活動開展教學可以達到很好的教學效果。如課堂小實驗，學生在動手實驗之前，教師通過不同角度的提問，了解學生的前概念后引導學生自己對要學習的科學知識提出問題并主動探究，可以提高學生的興趣和主動積極性。在學生做實驗的同時教師還可針對重點內容進行詳細的講解，此時科學概念就在實驗過程中潛移默化地深入學生的大腦。

4.2增加在教學過程中對兒童的科學前概念的重視

兒童在進入課堂學習的過程中會暴露出許多錯誤的前概念，關注學生的前概念，根據他們錯誤的前概念設定教學目標，安排教學活動，能有效地幫助他們認識和改變錯誤的前概念并建立起新概念。教師應運用觀察、實驗、類比等方法引導學生正確認識有關科學現象的過程，幫助學生獲得更生動深刻、更能體現事物本質特征的感性經驗，同時引導學生運用分析、綜合、概括等思維方法對感性經驗進行整合和總結。比如，教科版《溶解》這一單元中，為了幫助學生理解“溶解”這一科學概念時，教材設計水、鹽、沙子等材料，讓學生分別進行“沙子和鹽能否溶解于水”的探究實驗。通過實驗觀察和類比，學生得出了“鹽能溶解于水而沙子則不能”的結論。但還是有一部分學生對概念轉變不夠，認為“溶解就是物質消失在水里”，顯然學生對“溶解”概念的認識是膚淺的、片面的。于是，教師又讓學生探究“面粉能否溶解于水”，對三次實驗結果進行交流和討論，進而幫助學生促進概念的聯系，對科學知識進行了整合。重視學生的思考，將學生的前概念運用到教學活動中，以使教學效果達到最佳。

4.3發揮教師的主導作用，凸顯學生的主體地位

教學中不論運用哪種教學方式都不能完全取代教師在課堂教學中的主導作用。探究兒童的科學前概念對教學的最大啟示就是在教學過程中體現教師的主導作用，發揮學生的主體地位。

例如在《植物、動物和人》這一節中，學生會潛意識認為人類才是自然界的主體，任何事物都以人類為中心，如果只是一味強調人類只是其中一員，動物和植物同意享有生存的權利，學生們一定無法完全理解。作為教師，此時就應該引導他們認識到植物、動物和人所具有的共同特征，鼓勵他們主動探討植物、動物和人之間的不同之處，認識到人只是自然界中的一部分，意識到作為人類要為自己以及其他生物創造一個良好的生產環境。

5、總結

筆者通過查閱大量的文獻資料并結合自身的實踐經驗總結發現，學生自主探究創造性的培養貫穿于他們探究科學知識的整個實踐過程之中，在科學教學活動中重視兒童的科學前概念，在現代科學教學中發揮重要的作用。作為一名科學教師，要在認真推敲分析科學的知識內容的基礎上，著力于從學生學習體驗和前概念的實際出發，科學合理地運用教學資源，優化教學模式，真正實現科學教育理論與教育實踐的切實融合，充分的調動學生的學習積極性、主動性和創造性，使學生的創新思維和能力得到充分的發展，從而推進我國的科學教育事業。

（作者單位：福建省南平市浦城縣光明中心小學）