在科學課內外全程關注學生前概念的研究

周勤豐

科學學習不是簡單地將新信息裝入一個新的容器中，而是在學生已有理解的基礎上建立一個新的理解，只有學生的前概念充分參與的科學學習才會更有效。而一直以來，很多科學教師在開展課堂教學的設計、實施、評價的全過程中，很少關注學生的初始想法，對學生已具有的前概念沒有認真調查，只是依據教材所設定的教學要點開展教學，導致不少教學活動缺乏針對性。根據對學生前概念影響教學效度的分析，筆者認為教師在組織科學課教學活動的過程中，必須在課內外全程關注對學生前概念的研究，以保障教學活動能夠始終圍繞著科學概念的順利建構而開展。在課堂教學實施進程中，教師應盡可能讓學生的科學前概念得以充分揭示，并采用有效途徑將學生的前概念轉變為科學概念。

一、教學準備階段認真調查分析，充分掌握學生前概念現狀

教師在開展一個主題教學活動的前期準備時，首先要做的工作就是調查分析學生的前概念，并根據所掌握的學生前概念現狀確定教學的重點。如果學生的前概念與科學概念比較接近，那么課堂教學的重點可以確定為引領學生在原有基礎上進一步深化認識，并可以嘗試設計相關的拓展活動，充分挖掘該主題的研究深度；如果學生的前概念與科學概念的差距比較大，甚至是相反的，那么課堂教學的重點就要定位在幫助學生扭轉原先不正確的認識，初步建立起科學的認知，即形成初步的科學概念。在這種情況下即使是適當降低教材設定的教學目標也是值得的，因為目標的定位必須建立在學生的實際基礎上。調查分析學生的前概念一般可以采取以下幾種方法：

1.談話了解法

談話了解學生前概念最好利用課外的時機，因為相對于課堂上的談話，學生的顧慮會減少很多，學生會更真實地將自己的觀點展示給老師。這就要求老師有意識地抓住一切和學生共處的機會，時不時地與學生開展研究性的交談。

2.畫直觀圖法

對于小學生而言，圖畫和顏色的吸引力遠遠大于文字。繪畫是多數學生喜愛的表達方式，特別對于中低年級的孩子，語言組織與表達能力還不夠完善，畫直觀圖形能較好地反映出學生的原始想法。畫直觀圖形的方法也是一種使學生思維可視化的策略。

3.繪概念圖法

繪制概念圖能夠清晰反映出學生的知識結構及對知識間相互關系的理解。規范的概念圖由節點、連線、連接詞等主要部分構成，可以直觀形象地呈現出知識結構，具有內在優良的聯結性與邏輯性。目前在小學科學課中涉及的概念圖主要有維恩圖、氣泡圖、網狀圖、樹形圖、支線圖等形式。

二、教學實施階段積極揭示轉變，有效促進學生前概念發展

在教學實施階段，針對學生的前概念，教師應積極尋求揭示學生前概念的途徑與形式，并通過有效的探究活動促進學生前概念的正面發展，特別是在新課導入的環節，教師應創設一些具體的情境，讓學生對具體現象做出解釋，即暴露學生的前概念，并激發學生研究的興趣，進而推動探究活動的深入開展。

如，在《馬鈴薯在水中是沉還是浮》的教學一開始，教師依據教學內容創設了以下教學情境，既揭示了學生的前概念，又根據學生前概念與新知識之間的沖突，明確了后續的探究主題。

師：（出示兩個裝了同樣多清水及濃鹽水的杯子及兩個不同大小的馬鈴薯）這兒兩個杯子里面裝了同樣多的液體，我分別將大小不一樣的兩個馬鈴薯放入杯子中，大家認為會怎樣？

生：大的沉，小的浮。

師：你為什么會這樣想？

生：大的重，就容易沉。

生：不對，應該是兩個馬鈴薯都沉下去。

師：為什么呢？

生：因為杯子中裝的是水，馬鈴薯比水重就沉下去了。

（學生對沉浮的前概念已經呈現：有的認為重的物體容易沉，有的認為比水重的物體才沉。）

師：（將大馬鈴薯放入清水中，將小馬鈴薯放人濃鹽水中）看來大的馬鈴薯真的沉，小的馬鈴薯真的浮，好像第一個的同學的想法是正確的。如果把兩個馬鈴薯調換一下放的杯子會怎樣？

生：還是大的沉，小的浮。

師：（將馬鈴薯調換放入的杯子）觀察到什么現象？

生：現在是小的沉，大的浮了。

師：剛才第一個同學的想法科學嗎？為什么會出現這樣的變化？

生：會不會是老師準備的兩杯水不一樣？

師：注意，我從沒說這兩杯一定是水，而是說液體。那么你認為這兩杯液體中可能會有什么奧秘呢？

三、教學延伸階段注重鞏固檢測，及時推動學生前概念遷移

對于學生感性認識比較豐富的那些前概念，它們在學生的大腦中已經形成了一種固定的模式，而且這種模式不是孤立存在的，往往存在于一定的認知框架或體系中，所以改變學生的錯誤前概念是一件非常難的事，有的前概念非常頑固，需要經過較長的時間才能得到轉變。因此在學生經過有效的自主探究，主動轉變錯誤的前概念，建立新的科學概念以后，教師要關注學生前概念轉變情況，及時鞏固、遷移新科學概念，并將新科學概念系統化。在科學主體探究活動完成后的教學延伸活動或課后，教師可繼續通過談話了解、畫直觀圖、繪概念圖等途徑來檢測學生概念達成情況，反思教學效果。同時還可安排探究拓展活動，以使學生在一定的情境中運用新概念來解釋、推測等。

如，學習了《空氣占據空間》一課，學生已初步建立了“空氣要占據一定的空間”的科學概念后，教師就可以安排以下的課后探究拓展活動：

（教師出示一個瓶口里套著癟氣球的大塑料瓶）

師：老師這兒的塑料瓶里套了一個氣球，你們有辦法吹大瓶中的氣球嗎？

（一學生上講臺來吹氣球，結果學生用盡力也吹不大氣球）

師：為什么瓶中的氣球吹不大？

生：因為瓶子里有空氣，瓶子的空間被里面的空氣占據了。

生：氣球如果吹大了也要占據瓶子的空間，瓶子的空間不會再變大了，所以氣球就吹不大了。

師：如果給你一顆鐵釘，你們能想辦法吹大這個瓶子里的氣球嗎？請大家在課后繼續研究，要吹大瓶里的氣球，需要有什么條件？這顆鐵釘能幫助大家實現這個條件嗎？

當然，在實際不同的科學教學活動中，對學生科學前概念的研究還需要教師根據具體的教學內容靈活組織，關鍵是教師要把握好科學教學活動的各個進程，學生前概念研究的不同側重點。

[作者單位：蘇州市吳中區蘇苑實驗小學 江蘇]