調查學生前概念的幾種方法

趙高翔　張超男

【摘 要】確定教學的起點是教師實施教學的基礎工作之一，對于科學概念教學而言，學生科學前概念認識及其水平就是教學的起點。前概念與科學概念之間存在的差距決定了學生對科學概念的掌握在多大程度上需要借助教師教學的幫助。因此，教師需要準確掌握學生的科學前概念狀況，以便準確定位教學設計和有效掌控教學進度。

【關鍵詞】科學前概念 問卷 訪談 提問 畫圖

學生不是任由教師涂抹的“白板”，在開始學習科學課程之前，學生就已經形成了對自然界如何運轉的相關理解，即科學前概念。學生建立的認識，不管是對是錯，都不是反復無常的，而是有邏輯的、理性的，是基于證據和經驗的，而且還具有普遍性、頑固性。

科學前概念也叫作已有觀念、迷思概念、另類觀念、另有結構、教學前觀念、直覺觀念、兒童的科學、兒童的觀念等。科學前概念是學生通過日常生活的各種渠道以及自身的實踐，將周圍自然界的物體和事件聯系起來形成的對自然現象的理解，包括學生在學習科學中基于已有經驗和他們自己獨特思維方式形成的各種想法，并且這些理解與想法是有別于科學概念的。在教學設計中，教師必須先了解學生現有的概念水平，只有找準了起點，才能確定學生的最近發展區，教學目標才能正確定位，教師在教學中才能對癥下藥，并以此為依據引導學生提出合適的探究問題，從而更好地促進學生認識的轉變。在實際教學中，針對不同的教學內容，教師可以利用多種行之有效的教學方法獲得學生的前概念。

一、 問卷調查法

【案例1】問卷內容：植物的一生

出示鳳仙花種子的解剖圖。聰明的小科學家，請你根據自己的經驗判斷推測一下，鳳仙花種子在泥土中大概需要幾天才能發芽？在生長過程中是先長根還是先長莖？根是從哪里長出來，莖又是從哪里長出來？子葉會發生什么變化？等等。請把你的想法寫在下面。注意，這僅僅是推測，請你大膽地寫出自己的真實想法。

1.鳳仙花種子大概 天后發芽。

2.在生長過程中，鳳仙花先長出 ，再長出 。

3.鳳仙花的根是從種子的 長出，莖是從種子的 長出。

4.在種子萌發過程中，種皮的作用是 。

5. 在生長過程中，子葉會發生什么變化？ 。

6.我推想鳳仙花的生長過程是 。

7.我還想知道 。

根據調查獲得的信息，教師可以制定相應的學習目標。如關于子葉的知識，在終止活動前可以讓學生觀察鳳仙花種子在發芽過程中，子葉有什么變化（顏色、形狀、大小），幼苗出土后子葉又有什么變化，想想為什么會有這種變化，等等。對這些問題的關注與思考，有助于學生更深刻地理解生命體的生長過程，知道植物各個部分都有它自己的功能。比如，當真葉出現后，子葉就完成了它的歷史使命，真葉已經能夠利用二氧化碳和水制造養料供植物體生長，無須子葉再提供能量，于是子葉就退化了。

問卷調查可以使用判斷、選擇、填空這三種類型的題目，這種方法的長處是測驗內容覆蓋面大、便于學生理解、作答方便，但比較費時，適合在單元教學前進行，而且最大的缺點是很難獲得學生思考的真實原因，因此它要配合其他方法一同使用，以便獲得學生想法背后的真實原因。利用問卷調查法獲悉學生的前概念，調查過程可以分三步進行：自由訪談—半結構化訪談—結構性調查。調查之前應先對學生進行抽樣訪談。

二、 課前詢問法

課前詢問能讓教師及早了解學生的前概念，從而設計相應的探究活動幫助學生糾正錯誤概念或建構新概念。教師在利用談話獲悉學生的前概念時，要注意兩點：一是不能暗示學生正確答案是什么；二是要讀懂學生言語背后的真正意思。如教師對學生進行“浮力”前概念訪談，在對“木塊為什么會浮在水面上”作出解釋時，有三位學生都提到“有浮力”，但再追問下去，有學生認為“有浮力”指的是“水有浮力”，還有學生則認為是“木塊有浮力”或是“水中的空氣有浮力”。

學生往往會帶著一些或錯誤或不完整的前概念進入科學學習活動，教師在了解到這些前概念后才能有針對性地進行教學。如在教學“水和水蒸氣”這一課時，筆者通過課前個別談話了解到學生對水蒸氣和白氣的性質認識比較模糊，而許多學生有一個根深蒂固的錯誤認識，他們認為熱水中冒出來的白氣就是水蒸氣。這個錯誤的前概念隱含著兩方面的信息：

1. 學生認為“白氣”是氣態，其實“白氣”是液態。

2. 學生認為“白氣”是蒸發現象，其實“白氣”是凝結現象。

因此，對“白氣”的研究就成為本課教學的難點。課前個別談話法能幫助教師對個別學生的前概念進行真實、深入的了解，有助于對教學中“腳手架”的設計。

三、直接提問法

【案例2】測試內容：關于學生對空氣認識的前測

1. 你認為空氣有重量么？

2. 你認為空氣有氣味么？

3.空氣占據空間嗎？如果你認為空氣占據空間，請寫出或者畫出空氣占據空間的例子；如果你認為空氣不占據空間，也請你寫出或者畫出空氣不占據空間的例子。

【案例3】測試內容：關于學生對聲音認識的前測

1. 今天你聽到了哪些聲音？請你把聽到的聲音寫下來。你認為聲音是怎樣產生的？

2. 敲鼓發出的聲音向什么方向傳播？

3. 小明在二樓用鉛筆在樓梯的扶手上輕輕敲了兩下，小云用耳朵貼在一樓的扶手上能聽見嗎？能聽見（ ）；不能聽見（ ）。說說你的理由。

直接提問法是針對要測查的科學概念進行檢測的最直接的方法，學生可以運用語言、文字或圖形的形式將自己的想法表達出來，便于教師了解學生的科學前概念。它是一種比較常見的科學前概念測查方法，但這個方法的運用依賴于學生的表達能力，尤其是學生的書面表達能力。

四、 畫圖展示法

小學生的思維正從具體形象思維逐步向抽象邏輯思維過渡，具有很大的直觀性并存在語言文字的描述邏輯性、嚴密性不強的特點。在教學實踐中，我們發現小學生特別擅長用圖畫表達自己的想法。因此，為了幫助學生把隱性的科學前概念顯性地表現出來，教師可以引導學生用繪圖的方式把頭腦中的前概念畫出來。

對小學生來說，物質在水中的溶解過程是一個“隱性”的過程。要幫助學生理解物質在水中溶解的過程是穩定的、均勻的，教師首先要做的就是把學生頭腦中的“溶解過程”顯現出來，以下是學生畫的前概念表示圖。

從學生所描繪的圖中可以發現學生對“溶解過程”存在四種典型的前概念認識：第一種認為物質溶解在水的上半部分；第二種認為物質溶解在水的下半部分；第三種認為物質溶解在整個水的環境中；第四種認為物質溶解后就不在水中了。

除了直接讓學生繪圖，還可以呈現一些圖表讓學生填寫，如維恩圖、氣泡圖等。為了更準確地了解學生的前概念，要請學生畫圖后加上注釋或進行適當的詢問。如在教授“食物在體內的旅行”一課時，教師在展示學生畫的食物消化圖時可以追問：“你認為食物到了這些地方都發生了什么變化？”許多學生都認為“食物從胃里出來后，水分到了小腸變成了小便，殘渣到了大腸變成了大便”。這樣通過畫圖與解釋就把學生對消化器官的路線與功能的前概念都暴露出來了。

五、訪談法

【案例4】訪談提綱：太陽、地球、月球的大小，運動規律及引起的變化

1. 為什么會有白天和黑夜呢？是不是太陽下山了，地球就變成黑夜了？

2.月亮從月牙變成滿月，又從滿月變成了月牙，月球的形狀變了嗎？那是怎么回事？

3.地球、月球、星星和太陽，誰大誰??？你能給它們排個順序嗎？你怎么知道這些知識的？

訪談法是一種非常好的了解學生科學前概念的測查方法，可以單獨使用，也可以和其他方法一同使用。訪談法最大的優點是在與學生面對面的交流過程中，了解學生對某個問題的看法，不依賴學生的書面表達能力。對于小學生而言，他們的口頭表達能力遠遠高于書面表達能力，但教師在使用訪談法了解學生科學前概念的過程中，切忌給學生任何暗示。

在對學生的前概念進行調查的過程中，教師會發現學生展現出來的初始想法比較零散或令人捉摸不透。這時教師可以把一個學生的多種表現或多個學生的不同表現進行觀察比較，從中發現一些規律的東西。不僅可以從學生的學習材料中進行觀察，也可以觀察學生的課堂學習行為。

通過詳細了解、分析和歸納學生科學前概念及其水平、特點，并針對其中的錯誤及形成過程、思維模式的缺陷等設計教學，教師的教就會有的放矢得多。從長遠看，如果教師能將每一次科學前概念調查情況都記錄在案并加以分析的話，他對學生科學前概念的欠缺及發展水平一定“了然于胸”，以此為基礎展開的概念教學，效果勢必更加出色。

參考文獻：

[1]德賴弗.兒童的科學前概念[M].上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2008.

[2]路培琦，郁波.路培琦自然教學改革探索[M].濟南：山東教育出版社，1999.

[3]吳云鵬.教育學綜合案例教學[M].北京：中國人民大學出版社，2010.

[4]劉小玲，譯.兒童的科學前概念[M].上海：上海科技教育出版社，2008.

[5]丁邦平.小學科學有效教學模式[M].北京：北京師范大學出版社，2014.

[6]周贊梅.直擊新課程學科教學疑難——小學科學[M].北京：教育科學出版社，2014.

（浙江省金華市浦江縣虞宅鄉中心小學 322217）