基于錯誤前概念突破科學概念的學習

走進科學教室的學生并不是一張白紙，他們帶著已有的生活經驗進入課堂。這些經驗或是自己親身經歷，或是從書本習得，或是通過觀察獲得。科學課的開始往往建立在這樣的經驗之上，這些經驗有的是正確的，有的是錯誤的，本文暫且稱錯誤的為錯誤前概念。

激發認知沖突，暴露錯誤前概念

學生的經驗具有“隱藏性”“頑固性”等特點，讓學生在解釋現實生活中的現象時遭遇困境，發現與自身經驗的矛盾，是轉變學生科學概念的重要一步。

首先教師讓學生分別說出自己早餐吃了什么， 引出思考的問題：你知道我們吃進去的食物到身體的哪些地方了嗎？它們在人體內進行了怎樣的一個“旅行”？揭示課題后，教師給每個學生都準備了一張人體輪廓圖， 讓學生根據自己的經驗和常識來畫出食物在人體里的“旅行”圖， 并注明器官的名稱，然后進行交流。

師：你知道我們吃進去的食物到身體的哪些地方了嗎？它們在人體內進行了怎樣的一個“旅行”？

生：我覺得食物先進入咽喉，經過喉道進入胃，吸取營養后，殘余的到小腸，再到大腸，然后排出（如圖1）。

生：我覺得還要經過食管，才能到胃（如圖2）。

生：我覺得還要經過肺，從食管出來分別進入兩肺再到胃，然后到小腸、大腸再排出（如圖3）。

生：肺是呼吸的，如果有食物進去怎么呼吸？我覺得是從食管下來經過肝，再到胃，再經過大腸、小腸排出（如圖4）。

我先通過問題引發學生思考，了解他們的自身經驗，發現他們基本能說出胃、小腸、大腸等基本的消化器官，但對器官的具體分布以及食物通過的次序并不是很清楚。由于學生的思維正從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡，他們還不足以用語言表達自身的經驗，因此可采用畫圖的方式，將深層次的理解通過繪畫呈現出來。學生通過將食物“旅行圖”畫在人體輪廓圖上，來表達自己內心的想法。繪畫過程充分暴露了學生的錯誤前概念，讓我發現他們對人體消化系統的認知情況，進而有效把控課堂。

推翻錯誤前概念，引導深入探究

當學生形成某種觀點后，他們會帶著這樣的觀點認識事物，解釋現象。因此，在科學概念建構過程中，質疑可以引起學生對已有經驗的審視，當學生試圖重新梳理經驗性的觀點并產生困難時，科學概念轉化的動機也就被激發了。

師：有的同學認為食物在我們的體內一路向下，有的認為經過肝、肺等器官。你們畫了這么多食物在我們人體內的“旅行”圖，可能都對嗎？

生：不可能。

師：為什么？

生：因為大家的身體都是一樣的，所以食物在身體中經過的地方肯定也一樣。

師：那怎么才能知道哪一種“旅行”圖是正確的呢？你有什么方法？

生：用聽診器聽，吃點東西，然后用聽診器聽它走到哪里了，把路線記下來。

生：照X光片。

生：解剖人體，你通過解剖就能很清楚地看到了。

生：問專業人士，比如醫生或者科學家。

生：查閱相關資料。

生：上網搜一下就知道了。

師：同學們真聰明，可以想到這么多辦法，可是適合我們課堂探究的有哪些方法？

生：用聽診器聽、查閱資料、看X光片、上網搜索。

改變學生的錯誤前概念往往是比較困難的，學生通過繪畫暴露了自己的錯誤前概念，接著讓學生嘗試解釋自己的想法，繼而發現每個人都有自己的認識。學生已經意識到，人體構造其實是一樣的，教師借此契機引起認知沖突，調動學生探究的興趣，讓他們想辦法找到正確的答案。在交流的過程中，學生進行認知調整，確定正確的食物“旅行”圖。

由于課堂教學不可能完全重演前人的探究過程， 也不可能對人體進行解剖，但又要充分尊重學生的探究欲望，在這種背景下，學生積極主動地選擇了四種方法。這四種方法引領學生經歷了看、想、反思、校正等一系列思維活動，在新信息與舊經驗的碰撞過程中， 建構起對消化系統和消化過程的認識。

把握錯誤前概念轉化的關鍵，促進科學概念的內化

小學生的年齡和認識特點決定科學概念的形成與內化過程中，教師不能單一地進行理論說教或者枯燥的邏輯推理，教師要通過設計一系列的探究活動，給學生一個親身經歷的探究過程。在這個過程中，教師要在學生錯誤前概念轉化的關鍵點上及時有效介入，以此給科學概念的內化過程提供有效支撐。

師：大家總結出了食物在人體內依次進入的器官，那么老師有個問題，我們所說的消化器官究竟是指什么？是不是單單指食物在消化的時候經過的器官？

生：當然不是，你看這本書上還寫出了肝臟和胰臟，我吃過雞肝，它是實體的，根本不可能有食物能進去。

師：那肝臟和胰腺在食物的消化過程中發揮什么作用呢？

生：分泌一些消化液，幫助食物消化。

師：說得真好，不僅食物經過的地方被我們稱為消化器官，輔助消化食物的器官也叫作消化器官，所有的消化器官構成了人體的消化系統。下面我們進行一個人體消化器官拼圖游戲，看誰拼得又快又準，并且能夠準確地說出每一個器官在食物消化過程中的作用。

（學生分組進行拼圖游戲。）

在學生明確食物在人體的“旅行圖”之后，教師抓住學生前概念轉化的關鍵點，設計人體消化器官拼圖游戲，讓他們思考每一個器官在食物消化過程中的作用，幫助他們建立新的科學概念。拼圖游戲，讓學生親身經歷了自己研究的過程，使他們對平時看不見的神秘的消化器官有了進一步的認識。從拼圖再到結合自身的感受，學生建立了較為完整的概念，在消化器官的形態與功能之間建立起了聯系。

錯誤前概念的存在是正常的、必然的，把學生的錯誤前概念轉變為科學概念，是科學課的重要目標之一。 科學概念教學是以學生經驗為基礎的，在科學教學過程中， 教師要想方設法采取各種有效的教學策略，讓學生充分暴露自己的經驗，并經由小組討論、對比等手段產生認知沖突，進而通過同化與順應，建構新的科學概念。同時，通過對新概念的拓展與運用，幫助學生實現由前概念向科學概念的轉變，真正做到引領學生自主探究，提高小學科學概念教學的有效性。

江蘇省南京市北京東路小學

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