科學教學中要注重前概念的轉化

張吉懷

摘要：學生在學習某個科學概念之前，對該概念都有一些雜七雜八的東西，即前概念。那么，學生大腦中的前概念就會阻礙科學概念的進入，而且在學生的大腦中，科學概念與學生的前概念相互混淆、相互干擾。因此，我們教師在教學中一定要注重前概念的轉化。

關鍵詞：前概念；成因和特征；轉化

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）06-0091

一、前概念的意義

所謂前概念，是指學生在正式學習知識之前，頭腦中對該知識已有的認識。它可以是關于某個特許現象的知識。例如，學生在學習重力概念之前，基于生活經驗，他們早就知道：水總是從高處往低處流。在學生的前概念中，有些與科學概念有相通之處，但是學生對這種概念的理解大多還是相當膚淺的，更多的則是與科學概念相悖的，因此前概念有常常被稱為“錯誤概念”或者“相異構想”。

二、前概念的成因及特征

前概念的存在是客觀的，只要人有過接觸環境和學習的經歷，就會或多或少地存在前概念。學生前概念的形成有復雜的原因，有些前概念可能是多種原因共同引起的。盡管如此，教師還是試圖用分析的方法，尋找前概念形成的根源。

案例：筆者在上《生物的呼吸和呼吸作用》一課時，筆者讓學生手貼胸部并做深呼吸活動。學生感受到：吸氣時胸腔變大，呼氣時胸腔變小。筆者就問學生：“人在呼吸時，是胸腔變化引起的吸氣和呼氣，還是吸氣和呼氣引起胸腔的變化？”學生回答：“是呼吸引起胸腔的變化。”雖然學生把因果關系搞顛倒了，但這卻是學生的切身感受。這種前概念的存在，對接受科學原理構成了很大障礙。

前概念的特征主要有：

1. 普遍性：（1）任何人的大腦里都存在著前概念。任何人的學習都是建立在已有的經驗知識的基礎之上，舊的的經驗知識與新的知識之間總存在著千絲萬縷的聯系，習得的經驗知識既為新的學習奠定了必要的基礎，也對新的知識學習產生各種影響。（2）前概念涉及科學的眾多領域。在學習科學知識時，學生的前概念所涉及的范圍相當的廣泛的。

2. 個人性：對于同一個自然現象和實驗現象，學生會因各體差異，知識經驗、個人體驗，思維方式的不同，其理解或者解釋也不一樣。

3. 頑固性：前概念通常在人的頭腦中根深蒂固，不容易改變，是一種思維定勢。

三、前概念轉化的策略

1. 充分了解學生的前概念。為了促使學生的前概念的轉化，教師要充分了解學生，熟知他們在學習科學概念之前，頭腦中存在著哪些前概念。為此，教師應當創造條件，通過口頭提問、書面測試和問卷調查等手段，給學生提供表達的機會，從而使學生充分暴露出自己的前概念。

案例：關于人吸進和呼出的氣體教學。在上新課之前我問學生“你們認為呼吸時吸進的是什么氣體？呼出的是什么氣體？”學生回答說：“吸進的是氧氣，呼出的是二氧化碳。”這就是學生的前概念，我們應當將學生的這一前概念作為教學的起點。通過提問讓學生暴露自己的前概念，從而達到充分了解學生的前概念。

2. 為前概念向科學概念轉化架設橋梁。面對某個情境，當學生的前概念與科學概念存在一定的距離時，教師應當在前概念與科學概念之間架設溝通的橋梁，以幫助學生將前概念轉化為科學概念。如在教學“力的存在”一課時，學生根據生活經驗，可以得出力對運動的影響：

力能使物體由靜止變為運動，由運動變為靜止；運動由慢變快；由快變慢；能使物體運動方向發生改變。

教師引導學生：上述五種效果中都沒有用到速度概念，請你運用速度概念重新表述前四種效果。于是學生將四種效果重述為：

力能使物體速度從無到有，從有到無；從小到大，從大到小。

教師再引導學生：科學希望用最簡潔的語言來表達規律，請你用一句話概括力的上述四種效果。于是學生得出：力能改變速度大小，力能使物體運動方向發生改變。

教師再引導最終學生得出：力能改變物體的運動狀態。

上述教學中，教師并沒有告訴學生多少知識，他只是幫助學生鋪設橋梁，引導學生順利地將生活概念轉化為科學概念。

3. 引發學生認知沖突。要想讓學生拋掉前概念，教師應當呈現給學生一定的事實，誘發學生產生認知上沖突，從而否定前概念，建立新的科學概念。

如：密度概念的教學。

師：同學們，鐵和木頭相比，那個重？

生：鐵比木頭重。

師：（出示一枚大頭針和一塊體積較大的木頭）這枚大頭針比這塊木頭重嗎？

生：沒有，是木頭重。

師：那你為什么說鐵比木頭重呢？（引發沖突）請修正原來的表述。

生：體積相同的鐵和木頭，鐵要比木頭重。

師：如果不是比較重量，而是比較質量大小呢？

生： 體積相同的鐵和木頭，鐵要比木頭質量大。

師：很好！體積相同的不同物質，質量大小并不相同。從而引出密度概念。

上述案例中，教師用“這枚鐵釘比這塊木頭重嗎”的質疑，引發學生的認知沖突，從而促使學生修正原來的觀點，構建起科學概念。

4. 加強概念之間的比較

前概念與科學概念之間存在著許多相似性和關聯性，因此會對科學概念的構建產生干擾。因此，教學中要運用比較方法，通過比較，摒棄事物的非本質特征和影響事物非本質因素，對事物的本職特征和影響事物的本質因素獲得正確的認識。

總之，前概念是科學學習過程中不可避免的問題，教師應該充分了解前概念的存在現象，同時重視學生前概念的轉化工作，合理、科學地做好轉化策略，那么，學生就會走出思維定勢，掌握科學概念，進而提高學習效率。

（作者單位：浙江省文成縣實驗中學 325300）