善于利用前概念構建科學高效課堂

江蘇蘇州市平江新城實驗小學(215000)

前概念主要指學生在未接受過正式的科學概念教育前，自身在日常生活中通過長期的經驗累積而對某項事物所形成的思維體系。而前概念又可稱之為生活概念，部分前概念與科學理論知識有相似之處，但部分前概念也與科學理論存在差異。在實際教學中，學生普遍存在前概念的認知現象，故為避免學生因前概念的影響而對所學知識產生誤解，步入誤區，教師要正確理解與合理利用前概念展開教學，讓學生逐漸認識與了解科學概念，幫助學生樹立正確的科學認知。

一、準確定位前概念，轉變科學認知

在展開教學前，教師首先要了解的是學生前概念的認知情況，并對教學模式做出適當的調整，將學生前概念與教學目標相互鏈接，準確定位前概念，轉變學生科學認知，避免前概念影響學生科學規律的學習，繼而提高教學質量。例如，在學習“水的沸騰與蒸發”這一內容時，以往的教學方案主要以設計生活中常見的水加熱實驗為主，讓學生通過觀察實驗得出“當水的沸點達到100℃時便會沸騰，并轉變為水蒸氣形態，但水的溫度保持不變”這一結論。為有效轉變學生的前概念，教師便可通過提問的方式了解學生的認知。學生普遍認為：通過給水持續加熱，可使水的溫度逐漸提升，但水沸騰與水汽蒸發卻是另一回事。為此，教師便可在此基礎上，發放給每位學生一張多維表格。在實驗過程中，讓學生觀察記錄水的溫度、水量的變化及氣泡的變化，并讓學生依據所記錄的信息展開探討，學生便可在總結與分析中自主得出水沸騰的科學本質，同時得出“大量氣泡的產生意味著水量的減少”這一結論。再通過逐步引導的方式，讓學生掌握水沸騰的本質，即水轉變為水蒸氣的現象，與蒸發有相似之處，又有不同之處。又如，在學習“空氣的性質”這一內容時，學生認為空氣無色、無味、無體積、無重量，當學生說出自己對空氣的了解后，教師便可展開實驗教學：讓學生觀察在給氣球與輪胎打氣時所產生的現象；在玻璃杯的底部，貼上一張彩色卡紙，并將其倒扣在裝有水的容器中，學生便可發現卡紙并未浸濕；在空塑料瓶中吹氣球，使用氣球口來封住塑料瓶口后，學生便會發現氣球吹不大；在將氣墊壓放置在左手后，用右手壓住氣墊，學生便會感到左手壓力增大，氣墊被擠壓，在將右手拿開后，氣墊便恢復至原來的形狀。通過了解學生前概念，并讓學生觀察實驗現象的方式，可讓學生建立正確的科學概念體系，提高教學質量。

二、合理借助前概念，構建矛盾情境

美國著名學者提出：在實際教學中，通過事先暴露學生的前概念，并逐步引導學生從另一矛盾事件進行分析，讓學生產生認知沖突，隨后調整與糾正學生認知，可幫助學生建立正確的科學概念認知。 為此，教學的關鍵在于讓學生意識到本身已有的前概念與客觀存在的科學現象的不同之處，激發思維轉變與理解能力，在真實的現象與依據前，轉變錯誤的概念模型，掌握與了解正確的科學知識。例如，在學習“物體在水中是沉還是浮”這一內容時，學生經過生活的經驗累積，已形成自身的前概念認知：“質量重的物體會沉入水中，質量輕的物體則會浮在水面上。”為此，學生便會認為實驗材料中的蘋果、小石塊、鐵塊較重，會沉在水里；而回形針、蠟燭、泡沫塊與空瓶子較輕，會浮在水面上。當學生親自實驗后，便可發現蘋果是浮在水面上的，而回形針卻是沉在水里的。這就讓學生產生了第一次思維與認知的沖突，構建了矛盾情境。接著，再讓學生進行小組探討與分析，學生便會發現物體在水中是沉還是浮與物體本身的大小與質量有關，但這一結論卻與自身所想的有所不同。此時，學生便會產生二次認知沖突。學生經過首次發現與首次否定，到再否定與再發現這一過程，前概念與科學概念產生誤差與矛盾，便可得出最終的結論：“兩個質量相同的物體，體積大的容易浮在水面上，而體積小的物體則容易沉在水中；兩個體積相同的物體，質量重的物體容易沉在水中，而質量輕的物體則容易浮在水面上。”通過借助前概念讓學生產生矛盾認知的方式，可使學生轉變思維方向，從矛盾沖突中糾正與掌握正確的科學概念。

三、以前概念為基準，組建科學實驗

在信息技術飛速發展的當代，學生對于科學知識有了一定的了解，并在實際生活中總結與累積了一定的知識經驗，而這些認知都是學生在未經過正式的科學教學前所產生的前概念。故在實際教學中，以前概念為基準能幫助學生糾正錯誤或模糊不清的認知概念，并組建良好的科學框架。同時，鼓勵學生通過畫圖的方式將自身的觀點與想法進行傳達，可極大提高教學效率。例如，在“點亮小燈泡”這一內容中，教師便可讓學生在紙上畫出小燈泡，讓學生對小燈泡的基本形狀等信息有初步的了解。學生所畫的小燈泡各有不同，為此，教師便可引導學生觀察自己所畫的小燈泡與他人所畫的小燈泡的共同之處與不同之處，激發學生觀察小燈泡的興趣，并進行思考。這樣，學生便會仔細觀察小燈泡的結構，并在此過程中糾正自身對小燈泡的錯誤認知。而部分學生在觀察過程中不夠仔細，會忽略掉小燈泡細節上的結構或環節。為此，教師還可通過交流展示的方式，讓學生發現自己所想的與真實存在的小燈泡的不同之處。有的學生還會為小燈泡的各個結構進行命名，這時，教師便可一一展示小燈泡的結構，并讓學生散發思維，猜想小燈泡看不見的內部結構有哪些，并引導學生親自拆開，進行驗證。這一系列有序的科學實驗糾正了學生錯誤的前概念，讓學生對小燈泡的結構有了正確、科學的認知，提高了科學認識。

四、比較分析前概念，糾正錯誤理解

學生在生活中逐步累積并形成的前概念中部分認知與科學概念有明顯的差異，為此，利用前概念認知能讓學生產生認知沖突，激發學生對新知識的探究欲，轉變錯誤的概念誤差，提高教學質量。故教師要引導學生分析與比較前概念，讓學生在分析探討中突破前概念的局限性，清晰地了解與掌握科學概念，并意識到自身認知與科學概念存在的差異及聯系。而部分學生前概念較為牢固，故在實際教學中，教師還要幫助與引導學生深入分析，這樣才能從本質上幫助學生糾正錯誤的前概念。例如，在學習“連通氣球”這一內容時，教師可向學生進行提問：“當大小氣球相互連接后，會出現什么樣的變化？”學生便會根據自身的前概念做出不同的猜測。大多學生就會得出“大小不同的氣球相互連接后，其大小便可一樣”的結論。而經過教師的實驗演示后，學生便會觀察到，最終氣球變化的現象并不像他們所想的那樣，大的氣球與小氣球相互連接后，就會變得更大，而小氣球卻越來越小。實驗的現象與學生的前概念產生矛盾，學生便會深入學習與分析中。在教師的逐步引導下，學生便會得出最終的實驗現象與氣壓的大小有關。而這時學生又會產生“為什么小氣球沒有全部變癟”等新問題。通過這樣的方式，學生便可在教師的引導下逐漸得出最終的結論，并掌握正確的科學概念。

學生在正式的科學教育前，自身已有一定的前概念認知，故在學習過程中易受到前概念的影響。對此，教師要了解學生前概念的認知，并展開有效的教學模式，讓學生前概念與科學概念產生誤差，轉變思維，在自主分析與學習中構建正確的概念模型，繼而樹立正確的科學概念，獲得正確的科學認知。