“前概念”在小學科學教學中的應用

姚偉峰

【摘要】科學和生活密切聯系，學生在學習課堂知識前就已經有了一些生活認知經驗。通常把這些認知經驗稱為“前概念”，當學生正式接觸課堂學習之后，會發現這些認知經驗有偏差。為此，教師在教學中應有效把握學生的認知經驗，通過這些“前概念”教學的精準化，促使學生展開高效的科學學習。

【關鍵詞】小學科學 前概念 教學資源

科學這門學科和現實生活存在緊密關聯，在開始學習之前，很多學生對科學現象已經具備一定的直觀感知，也就是“前概念”，但是，很多“前概念”卻往往不是對科學知識以及科學現象的正確認知，它可能是缺陷的、片面的甚至是錯誤的，而這樣的認知必然會給學生的學習帶來顯著的“負干擾”。當前倡導以學為中心的教學理念，也就是所有的教學應以學生的認知起點為基礎，這樣才有助于教學的精準化。而學生已經具備的“前概念”便是其開展真實學習的關鍵落點，所以，教師需要以此為突破口展開教學，促使學生展開高效的科學學習。

一、轉化錯誤“前概念”

在開始科學學習之前，很多學生都具備一些錯誤的“前概念”，導致錯誤的關鍵原因在于他們針對事物的認知大都停留在淺顯的表層，或者是源自對生活經驗的猜想，所以需要教師在教學實踐中，以創設認知沖突的方式，幫助學生轉化錯誤的“前概念”。

（一）借助沖突情境，轉化錯誤“前概念”

在開始學習新知之前，很多學生對知識點已經具備一定程度的了解，其中既包括生活經驗，也包括已有的假設。但是，這些卻并不都是正確的，因為這些假設和經驗源自學生對生活的最初直觀印象。要改正這些錯誤的“前概念”并非易事，因為它們非常頑固，需要教師結合教學內容為其創設沖突情境，進而助其轉化錯誤的“前概念”。

以《磁鐵的兩極》的教學為例，一位教師在課堂向學生提問：如果在條形磁鐵中間放置一枚小鋼珠，松手的那一刻會發生怎樣的景象？很多學生都認為這個小鋼珠必然會落在條形磁鐵的中間，而這一猜測正源自他們的“前概念”。然后教師進行演示，學生發現小鋼珠落下之后滾向了磁鐵兩邊，顯然這與學生的“前概念”發生沖突。基于這一點，教師再次提問：為何小鋼珠沒有落在中間？在這個問題的引導下，學生展開猜想：是不是在這塊磁鐵中存在不同的磁性？是不是兩頭的磁性最強？在這些猜想的引領下學生展開科學探究，最終成功得出正確結論。

上述教學案例中，教師所設計的就是具有沖突性的教學情境，與“前概念”相沖突的問題不僅觸發了學生的積極思維，使其自主對錯誤的“前概念”進行了轉化，同時也落實了高效的科學探究。

（二）借助沖突事件，轉化錯誤“前概念”

很多小學生的“前概念”已經發展為定式，在這樣的情形下，想要改變它必然存在較高的難度，所以需要教師立足實踐，創設沖突性的事件，引導學生聚焦認知，轉化錯誤的“前概念”。

以《空氣占據空間嗎》一課為例，一位教師在教學時提前準備了一個杯子，在其中放置一張面巾紙，將整個水杯浸沒到水中，此時引導學生展開猜想：紙巾會怎樣？一般情況下，學生都會根據自己已經掌握的生活經驗展開猜測：這張紙巾必然會被水浸濕。在提出猜測之后，教師反復操作多次，學生們發現紙巾并沒有如猜想一般被水浸漬，此時學生所觀察到的結果與之前的猜想存在矛盾沖突。鑒于此，教師創設問題情境引導學生對這一原因展開探討，而學生也在經過探討、實驗以及分析之后了解，導致這一現象的原因就是杯子中的空氣，它們同樣也會占據空間。

上述教學案例中，教師充分利用了沖突化的事件，使學生體會到自己所掌握的認知與科學現象之間存在差異，同時也讓學生學會借助新的科學概念對這一現象再次解釋，經過反復多次調整，他們自然能夠對錯誤的“前概念”進行轉化，由此形成科學的正確認識。

二、修正缺陷“前概念”

很多學生的“前概念”是模糊的、片面的，因此也可以稱其為缺陷“前概念”，在進行科學學習的過程中，實驗是習得知識、掌握原理的關鍵載體。教師可以充分利用這一點，借助科學實驗幫助學生修正這部分缺陷“前概念”。

（一）借助模擬實驗，修正缺陷“前概念”

科學教學實踐中，可以模擬實驗情境，觸發學生的“前概念”，使學生能夠利用其解釋科學問題，這是一種簡單有效的教學方式。教師需要在這一過程中，借助合理有效的舉措暴露“前概念”中的缺陷，促使學生完成自主修正。

以“雨水對土地的侵蝕”為例，開始學習之前，學生普遍認為下雨之后的道路必然是泥濘不堪的，顯然學生的“前概念”呈現出典型的片面性，他們并不了解雨水會對大地產生侵蝕，由此導致地形的變化。開始本課學習之前，學生已經通過學習了解風化作用對地表的影響，所以，教師以模擬“下雨”實驗的方式開始教學，而學生也能夠在這一過程中仔細觀察，就此建立初步感知，體會到流水會對土壤形成一定的侵蝕。然后教師以此組織學生探討：影響土地被侵蝕程度的主要因素。之后由學生結合已有經驗進行推測，并自主設計實驗方案。在引入“下雨”的模擬實驗之后，有效地修正了學生的“前概念”，幫助其形成科學的正確認知，還能夠以此為落點進行進一步延伸和拓展。

在引入模擬實驗之后，能夠呈現不可人為的各種自然現象，一方面能夠幫助學生獲得直觀的豐富認知，另一方面也是對原有認知的補充和完善，助其建立正確認知。

（二）借助演示實驗，修正缺陷“前概念”

科學實驗大都具備較強的真實性，將其引入課堂能夠實現聚焦學生注意的目的。課堂教學過程中，教師需要精心設計課堂提問，組織學生展開探討，進而暴露其錯誤的“前概念”，然后再以學生的觀點和認知為基礎組織演示實驗，通過對實驗過程的觀察、分析，感受結果和“前概念”之間的不同，找到缺陷、及時糾正。

以“擺的研究”為例，根據學生的原有經驗，普遍認為：擺錘質量和擺的速度之間呈現正比關系，但是經過實驗，學生卻發現二者之間并沒有關聯，由此產生認知沖突，同時也進一步提升了科學探究的興趣，使其可以通過實驗完善認知，修正錯誤。又如，“空氣有質量嗎”，學生們普遍認為空氣非常輕，輕到可以忽略不計。于是我引入“空氣球平衡”這一對比實驗，其中呈現了兩種不同的氣球，有空氣的和沒有空氣的。經過實驗，學生發現：沒有空氣的氣球更輕。這與其“前概念”形成了矛盾，可以借助實驗自主修正。

三、完善片面“前概念”

對于很多小學生而言，他們的“前概念”大都具有片面性，只有在科學學習的過程中，借助合作交流以及探究學習，才能夠真正使其主動性得以充分發揮，當然教師也需要在這一過程中，針對學生原有的片面“前概念”進行補充和完善。

在小學科學教學實踐中，通過合作交流的方式能夠超越自己暫不全面的思維認知，還能夠發現其他不同的個性化觀點以及見解，既能夠有效拓展學生的參與度，還能夠就此營造平等和諧的學習以及思考氛圍，使學生能夠勇于展現自己的原始觀點，暴露“前概念”，而他們所擁有的原始觀點以及前概念，極有可能存在矛盾性，所以能夠在交流的過程中自主發現“前概念”的片面性，還能夠自主完善。

以《水能溶解一些物質》為例，基于合作交流學習的方式，可以幫助學生理解“溶解”的概念，然后教師可以出示問題，由學生自主判斷：如果將麥片放到水中是否可以被溶解？針對這一問題，學生提出了不同的觀點，就此展開小組探討。在實際討論的過程中，學生了解了麥片的構成，其中的糖類成分能夠溶解于水，但是燕麥成分卻不能被水溶解，所以如果將麥片放入水中，實際上是不能被溶解的。基于這種方式，不僅能夠促使學生展開更全面、更深入的思考和探究，還能夠對科學概念產生進一步的認知并準確把握。

上述教學案例中，教師在課堂教學過程中引入了合作交流的方式，推進了互動式學習，而學生也能夠在這一過程中完善原有的片面化“前概念”。

總之，小學科學教學實踐中，教師需要尊重學生的“前概念”，更要善于利用學生的“前概念”，以此作為寶貴的教學資源，不僅有利于保障科學教學質量，也能有效落實科學探究學習，有助于促進科學探究素養的進一步提升。