淺談如何利用學生的前概念構建科學概念

任萬學 王亞莉

概念是客觀事物本質特征在人們頭腦中的反映。它是通過分析、比較、抽象和概括而形成的。但是由于概念形成的途徑不同，兒童頭腦中的概念有科學的概念，也有不科學的概念，這些都統稱為前概念。它們在學生頭腦中卻根深蒂固，不易改變?？茖W概念是來自科學家共同體對客觀世界的認識，基于實驗研究的結果，是有組織構成的、系統的科學知識。它對學生認識事物、了解事物起到不可替代的作用，對今后的學習和發展是不可或缺的。

那么，如何利用學生的前概念構建科學概念呢？我認為應從以下幾個方面入手：

一、了解學生已有的前概念

由于小學生年齡較小，社會經驗比較缺乏，對概念的認識不夠全面系統，甚至會導致認知的錯誤。例如，在教學小學科學“鳥”一課時，教師往往會問：“同學們，你認為什么是鳥？鳥有什么特點呢？”學生會各抒己見：“鳥是會飛的，鳥是長翅膀的，鳥是下蛋的，鳥是長羽毛的……”顯然，這些回答是不夠全面的。對于以上學生的認知水平，教師應該有所了解，在學生的自尊心和學習積極性不受打擊的情況下，給予肯定和否定，并進行引導，使之對客觀事物產生科學的認識。

二、有效利用前概念

有效利用前概念，不但不會影響孩子的學習，還會調動孩子的學習積極性和探索精神。為科學概念的學習奠定了良好的基礎。例如，在教學“鳥”這一課時，針對學生對鳥的認識和了解，教師可以啟發和引領學生：鳥會飛，但會飛的都是鳥嗎？如蝴蝶、蝙蝠。烏龜會下蛋，是鳥嗎？小狗長毛，是鳥嗎？顯然這些都不是鳥。那么，究竟什么是鳥呢？單從某一方面去講是不行的。我們應該從以上各個方面找出鳥類所具備的共同特點：首先，從運動上看，會飛的都是鳥嗎？雞、鴨、鵝都是由能展翅高飛的鳥馴化而來的，但它們現在都飛不起來了，難道它們就都不是鳥了嗎？所以，從運動方式上無法判斷。然后，從繁殖方式上看，鳥都是用卵來繁殖的，這是一個共同點。接著，用鳥身體表面長的毛來觀察，鳥的毛與貓、狗的毛有什么區別？貓、狗的毛是一根一根的，而鳥的毛是一片一片的，是羽毛，這樣我們就真正概括出了鳥的特點。

三、引導學生發現科學概念

按照皮亞杰的觀點，學生改變原有認知結構的主要機制是順應，是指把原有的認知結構進行調整和改變，以便更好地理解和接納新現象。也就是說，當新知識和原有認知有較大差異和矛盾時，必須將原有知識進行結構調整和改變，接納新知識，解決認知矛盾。例如，我們在教學“杠桿”一課時，我會問：“同學們，你能拿起比自己重上幾倍的重物嗎？”（不能。）那么，我們今天就來認識一種新的工具——杠桿?？此懿荒軒椭覀兘鉀Q這個問題。通過實驗探究得知，動力臂越長，越省力，學生就會意識到：如果給我們一根足夠長的杠桿，我們就可以搬起比自己重上幾倍、幾十倍、幾百倍……的重物。解決了學生前概念和科學概念的認知沖突，使學生掌握科學的概念。

四、構建科學概念

科學概念是對自然現象、過程等感性材料進行抽象的產物。在讓學生構建科學概念的過程中，如果只是向學生提供形成科學概念的感性材料，而不讓學生的思維活動參與加工，構建起來的科學概念也是膚淺的、片面的。因此，要引導學生運用分析、綜合、概括的思維方法，對感性認識進行加工，才能得到扎實的科學概念。例如，在教學“形狀與抗彎曲能力”時，我們可以通過實驗，把一張紙將保持原有形狀不變和變成V，U，I，L等形狀相比較，看誰的抗彎曲能力強。通過實驗表明，只要這張紙的形狀發生了改變，它的抗彎曲能力就有了不同程度的增加。把學生獲得的感性材料與理性材料相結合，我們就得出了“只要物體的形狀發生改變，它的抗彎曲能力就有所增加”這一科學概念。與此同時，教師還可以把知識進行延伸，把變形后抗彎曲能力增加的強度的大小進行排序。為什么有的增加得多，有的增加得少？變形后的物體“誰的厚度增加得多，誰的抗彎曲能力就增加得多”。接著，再讓學生解釋“立木頂千斤”，以便進一步深化學生對科學概念的理解。

編輯 王夢玉