關(guān)注學(xué)生“前概念”，提高科學(xué)課堂效率

摘 要：前概念是指學(xué)生在接受正規(guī)的科學(xué)教育之前已形成的概念，學(xué)生前概念的形成具有生活性、隱蔽性、干擾性等特點(diǎn)。因此，它需要教師在課堂教學(xué)中圍繞學(xué)生的前概念，查找原因、調(diào)整策略、主動(dòng)建構(gòu)、鞏固遷移，促進(jìn)學(xué)生前概念逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念，從而提高科學(xué)課堂的效率。

關(guān)鍵詞：前概念；原因；策略

一、前概念形成的原因

我認(rèn)為學(xué)生之所以會(huì)出現(xiàn)前概念，是因?yàn)槿狈ο到y(tǒng)的科學(xué)知識(shí)，學(xué)生的思維只停留在對(duì)生活表面現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，無(wú)法揭示生活現(xiàn)象背后的科學(xué)本質(zhì)或者無(wú)法尋找科學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，比如，“重物比輕物下落得快”，這個(gè)前概念就是基于大量的生活常識(shí)形成的，這是由于學(xué)生自身的科學(xué)知識(shí)還無(wú)法發(fā)現(xiàn)空氣阻力在物體下落中的作用，因此形成了這樣的前概念。前概念是無(wú)聲無(wú)形的，看不見(jiàn)、摸不著，那么，我們?cè)谌粘＝虒W(xué)中如何發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的前概念而提高教學(xué)效率呢？

二、關(guān)注學(xué)生“前概念”，提高科學(xué)課堂效率的策略

1.在認(rèn)知沖突中消除錯(cuò)誤的前概念

科學(xué)學(xué)科作為自然學(xué)科中容量最大的學(xué)科，很多的科學(xué)知識(shí)學(xué)生難以理解，根源在于錯(cuò)誤前概念的誤導(dǎo)，學(xué)生獲得的體驗(yàn)與科學(xué)知識(shí)甚至相違背，因此很有必要在課堂內(nèi)借助教師創(chuàng)設(shè)的情境，激發(fā)認(rèn)知沖突來(lái)為學(xué)生搭建思維腳手架，從而降低錯(cuò)誤前概念對(duì)學(xué)生理解的不利影響，突破學(xué)生的理解障礙，幫助學(xué)生跳出慣性思維的陷阱。

比如，在教學(xué)“相互作用力的大小”一節(jié)時(shí)，我創(chuàng)設(shè)了這樣的情境：一名身強(qiáng)力壯的男同學(xué)與一位身體較為單薄的女同學(xué)用一條細(xì)繩進(jìn)行拔河比賽，學(xué)生們觀察到的現(xiàn)象是男同學(xué)獲勝。

暴露錯(cuò)誤前觀念：由此，學(xué)生們得出這樣的結(jié)論：拔河比賽時(shí)勝利一方的拉力肯定比失敗一方的拉力大。

引發(fā)認(rèn)知沖突：我悄悄地在男同學(xué)一側(cè)的地面上加一塊光滑的地板，然后讓這位男同學(xué)踩在這塊光滑的地板上與女同學(xué)進(jìn)行拔河比賽。然后，我激發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，讓學(xué)生猜想，這樣一來(lái)可能會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象有哪些？原因是什么？課后，我在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)請(qǐng)這位男同學(xué)說(shuō)出加光滑地板和沒(méi)加光滑地板前后拔河時(shí)腳底的感覺(jué)，從而讓學(xué)生明白，比賽結(jié)果的不同不僅來(lái)自于拉力的大小，更是由于“摩擦力”在作祟。

重新構(gòu)建：為重新建構(gòu)學(xué)生新的、科學(xué)的拉力概念，我做了個(gè)小實(shí)驗(yàn)：首先，我在細(xì)繩兩端各系一個(gè)手持式測(cè)力計(jì)，讓男生與女生通過(guò)測(cè)力計(jì)來(lái)進(jìn)行拔河比賽，觀察的現(xiàn)象是男生獲勝，而兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)卻相同，這是什么原因呢？我給予學(xué)生的是用事實(shí)的形式來(lái)說(shuō)明兩人的相互作用力（拉力）是相等的，讓學(xué)生徹底接受“相互作用力大小相等”的觀點(diǎn)。

學(xué)生的前概念大多是在生活的具體情境中建立起來(lái)的，科學(xué)教學(xué)如果能夠重現(xiàn)學(xué)生獲得前概念相類似的情境，通過(guò)情境的審視和分析，則能有效地引導(dǎo)學(xué)生將前概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念。

2.在自主探究中糾正錯(cuò)誤的前概念

在科學(xué)課堂上幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從前概念到科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變，就要幫助學(xué)生架起原有認(rèn)知與現(xiàn)在認(rèn)知之間的橋梁，最有效的方法就是為學(xué)生準(zhǔn)備可供自主探究的觀察、實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生在與實(shí)物材料的相互作用中獲得豐富的感性認(rèn)識(shí)，在觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，獲得更多的信息，讓學(xué)生將自己的探究結(jié)果與事先的猜想、假設(shè)加以比較，發(fā)現(xiàn)矛盾之處，從而積極地建立新的科學(xué)概念。如，阿基米德定律的教學(xué)：

前概念：我做了個(gè)小實(shí)驗(yàn)，使用彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)出物體重力，然后讓學(xué)生在量筒中倒入水，測(cè)出量筒中水的體積，將物體放入量筒中，測(cè)出此時(shí)量筒水面的讀數(shù)。有部分學(xué)生肯定地認(rèn)為，浮力的大小和物體浸入液體的深度有關(guān)。

自主探究：浮力的大小和物體浸入液體的深度究竟有沒(méi)有關(guān)系呢？我讓學(xué)生們自由探索。既然是探索，就是猜想，就允許學(xué)生猜錯(cuò)，讓學(xué)生在探究中自己“去偽存真”。這時(shí)的他們非常渴望能通過(guò)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證他們自己的猜想。這時(shí)筆者就利用學(xué)生這種好奇心，激發(fā)他們探究的欲望。我首先引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)方案，利用視重法，在物體浸沒(méi)以后，再改變深度，看物體受到的浮力變不變。學(xué)生通過(guò)自主探究和相互交流，很好地解決了學(xué)生思維中存在的缺陷，在學(xué)生獲得這樣真實(shí)的、直觀的體驗(yàn)后，他們會(huì)自然而然地修正原先片面的前概念，初步建構(gòu)起科學(xué)概念。

3.在拓展延伸中遷移新概念

學(xué)生在面對(duì)新的問(wèn)題時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的前概念。因?yàn)楫?dāng)學(xué)生剛剛形成一個(gè)新的科學(xué)概念時(shí)，這個(gè)概念在其認(rèn)知結(jié)構(gòu)中往往是孤立的，很容易受到其他因素的影響。我們需設(shè)置一定的教學(xué)情境幫助學(xué)生遷移新概念，讓學(xué)生能運(yùn)用新學(xué)習(xí)的科學(xué)概念解決前概念無(wú)法解決的問(wèn)題，讓學(xué)生意識(shí)到科學(xué)概念比前概念更合理，并能解釋更廣泛的現(xiàn)象，從而將科學(xué)概念系統(tǒng)化。

如，在教學(xué)平面鏡成像特點(diǎn)時(shí)，我設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)情境：學(xué)校樓梯間有面大鏡子，我?guī)W(xué)生們來(lái)到鏡子前，把學(xué)生分成幾個(gè)小組，一組一組地站在鏡子前，然后慢慢向后退。

拓展延伸：回到教室后，我問(wèn)學(xué)生：當(dāng)一個(gè)人站在平面鏡前，然后慢慢地向后退，則鏡子里成像的大小有什么樣的變化？有40%的學(xué)生選擇了成像隨著后退漸漸變小。

原因分析：學(xué)生平時(shí)看到的現(xiàn)象就是這樣的，其實(shí)這是視覺(jué)變化所致，要改變學(xué)生這一狀況，教師要對(duì)知識(shí)做深加工。

重新構(gòu)建：首先我讓學(xué)生看一段視頻：一個(gè)玻璃杯里有一支燃燒著的蠟燭，有一個(gè)人拿著水不停地澆向蠟燭，可是蠟燭仍然燃燒著，絲毫不受影響！澆不滅的蠟燭，學(xué)生們大為驚奇，他們的好奇心被激發(fā)起來(lái)了，于是，我提出問(wèn)題，向有“燃著蠟燭”的杯中倒水，為何蠟燭不會(huì)熄滅呢？讓學(xué)生來(lái)回答問(wèn)題和作出解釋。

科學(xué)小實(shí)驗(yàn)：學(xué)生們興趣盎然地找答案了，可是，經(jīng)過(guò)嘗試還是找不到合理的解釋，當(dāng)學(xué)生們?yōu)檎也坏絾?wèn)題的答案用祈求的眼神望著我時(shí)，我揭開(kāi)了謎底：鏡頭拉遠(yuǎn)，哦，原來(lái)是在一面鏡子的前面，放了一個(gè)燃燒的蠟燭。

實(shí)驗(yàn)論證：選兩支相同的蠟燭來(lái)論證，改變物距，觀察燃燒的蠟燭和燃燒的蠟燭的像始終重合。這說(shuō)明像的大小是不變的，變小是由于物體遠(yuǎn)離我們?cè)斐傻模瑥亩M(jìn)一步鞏固建立起來(lái)的新概念。

因此，教師在落實(shí)一個(gè)新的知識(shí)點(diǎn)之后，有必要進(jìn)行拓展延伸，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相似概念進(jìn)行比較。讓學(xué)生把新的科學(xué)概念在腦海中又一次加強(qiáng)，使其遠(yuǎn)離錯(cuò)誤的前概念，那么，學(xué)生就能真正地掌握科學(xué)概念。

對(duì)于學(xué)生的前概念，教師首先應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到前概念是學(xué)生自己的精神財(cái)富，這種精神財(cái)富是學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活中認(rèn)識(shí)特殊事物的一個(gè)有價(jià)值的工具，有存在的價(jià)值。因此，教師的主要目的是：把前概念轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)科學(xué)的新概念。站在新課標(biāo)下的教學(xué)前沿，在教學(xué)過(guò)程中密切關(guān)注學(xué)生的前概念現(xiàn)象，讓科學(xué)課堂成為學(xué)生學(xué)習(xí)生涯中愉悅身心的殿堂，從而提高課堂效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳建華.前概念與物理教學(xué)[J].物理教學(xué)探討，2006（7）.

[2]周莉.用“問(wèn)題解決式教學(xué)模式”營(yíng)造高效課堂[J].中學(xué)物理，2008（12）.

[3]王惠先.淺談物理教學(xué)中前概念的轉(zhuǎn)變策略[J].新課程研究，2009（4）.

作者簡(jiǎn)介：徐水平，1984年畢業(yè)于杭師院物理系，中學(xué)一級(jí)，杭州市教壇新秀，余杭區(qū)骨干教師新秀，余杭區(qū)骨干教師、先進(jìn)工作者。