基于學生前概念構建高效科學課堂

王永萍

科學課程標準中對學習內容采用學習進階的概念方式來呈現，強調在探究過程中建構科學概念的重要性。一味依靠老師的傳授來學習科學概念是無效的，基于前概念建構科學概念的學習是最基本方法。前概念是指學生在進行科學學習前，對事物規律、生活現象等已有的一些經驗或認識。而前概念中有些與科學概念不符合的地方，學生容易誤解，需要老師花大力氣進行突破。因此要正視前概念的存在，立足前概念實施科學課堂的設計和實踐。

《人是如何學習的》提到學生是帶著前概念進入課堂的，學生必須在一個概念框架中獲得更深入的事實性理解。如果老師能夠充分理解每個學生身上前概念的具體表現，并由此找到科學概念的生長點，就能尋找到發展學生科學概念的途徑。為了防止前概念對學生科學知識形成誤導，也為避免學生進入誤區，應該基于前概念采取有效的教學設計，提升科學教學質量與效果。

一、了解已有概念，探測學生的認知結構

學生并非從零開始學習科學，在科學概念學習以前，他們的頭腦中按照已有的生活、知識、經驗，對事物有一些了解。他們會帶著這些前概念去建構新的科學概念。

學生的前概念只有在特定的情境下才會暴露、顯現出來。在教學中，我們可以根據學生的特點和教學的需要，利用以下幾種方法來暴露學生的前概念，探測學生的認知結構：一是概念圖，老師提供某些關鍵字詞，讓學生補充完善;二是紙筆測驗，用選擇題的形式，讓學生選擇主要概念，接著用問答形式讓學生來解釋選擇主要概念的原因;三是訪談法，與學生交談，深入了解學生對某事物的不同觀點;四是觀察，觀察學生活動和動作，發現學生的前概念。

案例1：四年級《食物在體內的旅行》一課的教學中，在“食物在體內經過一個怎樣的旅行才被我們消化”問題驅動下，通過畫食物旅行圖，暴露學生的前概念。那些正確的部分通過學習進一步地鞏固和深化，而那些不正確的部分就需重點解析學生概念的脈絡性，探究學生解釋的理由，通過學習促成科學概念的轉變。

二、開展探究活動，初步建構科學概念

小學科學倡導探究式學習，要以學生的前概念為基礎，為學生搭建適當的腳手架，促進學生主動探究，做中學、學中思，才能促進“深層理解”并形成科學概念。這就要求老師根據學生具體的前概念情況，明確探究實踐活動的范圍和程度，給予必要的、適時的、有效的、謹慎的指導，讓學生真正在探究中建構概念。

（一）準備結構性材料

材料對于科學學習具有舉足輕重的作用，在課上提供的材料必須具有“結構”的特性。美國科學教育專家勞倫斯教授說：“準備好最精練的上課材料，并且思考材料出現的次序和步驟，這是我們老師在課前準備的時候必須思考的問題。”探究活動離不開有結構的材料，學生經歷使用材料、獲取并整理信息和數據、發現科學規律、形成科學概念的過程。

案例2：四年級《食鹽在水中溶解了嗎》一課的教學

食鹽在水中溶解后是怎樣分布的？該現象學生無法用眼睛直接觀察。不少學生會誤認為“下多上少”，這是生活中學生喝湯時會感覺底部咸一些的經驗導致的。怎么辦？在教學中，老師必須找一種可視的溶解過程、看得見的溶解后分布情況材料來探究。高錳酸鉀顆粒溶解的過程能夠直觀地觀察到它從可見到不可見、水從無色到紫色的、擴散后均勻分布的過程。這樣溶解的概念就在孩子的頭腦中成功建構了。

科學學習中常要理解一些無法直接觀察到的物體，所以需要借助曾經有體驗的事情或某些可觀察到的事物來參考，把即將學習的新現象類比或轉化成另一種熟悉的現象，能夠較好地促進學生理解概念。同時科學課的材料多少、材料種類、材料呈現順序等都會影響學生探究能力的形成和對科學概念的理解。所以老師控制課堂節奏、掌握課堂結構的關鍵，在于把握好材料的呈現時機和方式。

（二）預留活動的空間

當前科學課堂教學中普遍存在著這樣的問題：課堂教學過程中設計、預留給學生的活動空間太小。老師會根據自己的教學設計，將探究實踐活動變成一個簡單的活動操作與數字統計，學生只是簡單地按部就班操作。試想一下，經過這樣的設計，學生除了最終確實知道本課的科學結論外，還能有什么長進與發展呢？我們應當積極調動學生的主觀能動性，鼓勵他們敢于動手實踐，大膽探索，積極思考。

案例3：四年級《100毫升水能溶解多少克食鹽》教學

在實驗探究中，先讓學生確定100毫升水的多少，再選擇鹽的用量。通過討論，確定為一平勺，再討論怎么放鹽，等到一勺完全溶解后放第二勺，最后討論溶解實驗勺數的計算方法。

通過問題的活動空間，學生有足夠時間自己設計實驗，思考探究，讓學生在自由時空里無拘無束地操作，促進科學概念的初步建構。通過動手實踐操作，促成真正的科學概念的形成。由此可見，老師要做到巧妙引導，扶放結合，給學生充足的探究空間。

（三）開展交流與研討

學生在實踐活動中獲得的認識基本屬于感性認識，老師要善于及時地組織學生交流與研討，讓學生自主而積極地對活動過程回顧、比較、反思、評價，同時激發學生思維的參與，深度學習，讓科學概念變得更加精致。

三、結語

學生科學概念的建構需要一個不斷完善、轉變的過程。老師要充分了解學生的前概念，并在此基礎上，最大限度地掌握學生建構科學概念的學習進程與脈絡，提供適宜的腳手架，引導學生開展探究活動，直到科學概念的形成。