淺談如何利用學(xué)生的前概念構(gòu)建科學(xué)概念

任萬學(xué) 王亞莉

概念是客觀事物本質(zhì)特征在人們頭腦中的反映。它是通過分析、比較、抽象和概括而形成的。但是由于概念形成的途徑不同，兒童頭腦中的概念有科學(xué)的概念，也有不科學(xué)的概念，這些都統(tǒng)稱為前概念。它們在學(xué)生頭腦中卻根深蒂固，不易改變?？茖W(xué)概念是來自科學(xué)家共同體對客觀世界的認(rèn)識，基于實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果，是有組織構(gòu)成的、系統(tǒng)的科學(xué)知識。它對學(xué)生認(rèn)識事物、了解事物起到不可替代的作用，對今后的學(xué)習(xí)和發(fā)展是不可或缺的。

那么，如何利用學(xué)生的前概念構(gòu)建科學(xué)概念呢？我認(rèn)為應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：

一、了解學(xué)生已有的前概念

由于小學(xué)生年齡較小，社會經(jīng)驗(yàn)比較缺乏，對概念的認(rèn)識不夠全面系統(tǒng)，甚至?xí)?dǎo)致認(rèn)知的錯(cuò)誤。例如，在教學(xué)小學(xué)科學(xué)“鳥”一課時(shí)，教師往往會問：“同學(xué)們，你認(rèn)為什么是鳥？鳥有什么特點(diǎn)呢？”學(xué)生會各抒己見：“鳥是會飛的，鳥是長翅膀的，鳥是下蛋的，鳥是長羽毛的……”顯然，這些回答是不夠全面的。對于以上學(xué)生的認(rèn)知水平，教師應(yīng)該有所了解，在學(xué)生的自尊心和學(xué)習(xí)積極性不受打擊的情況下，給予肯定和否定，并進(jìn)行引導(dǎo)，使之對客觀事物產(chǎn)生科學(xué)的認(rèn)識。

二、有效利用前概念

有效利用前概念，不但不會影響孩子的學(xué)習(xí)，還會調(diào)動孩子的學(xué)習(xí)積極性和探索精神。為科學(xué)概念的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。例如，在教學(xué)“鳥”這一課時(shí)，針對學(xué)生對鳥的認(rèn)識和了解，教師可以啟發(fā)和引領(lǐng)學(xué)生：鳥會飛，但會飛的都是鳥嗎？如蝴蝶、蝙蝠。烏龜會下蛋，是鳥嗎？小狗長毛，是鳥嗎？顯然這些都不是鳥。那么，究竟什么是鳥呢？單從某一方面去講是不行的。我們應(yīng)該從以上各個(gè)方面找出鳥類所具備的共同特點(diǎn)：首先，從運(yùn)動上看，會飛的都是鳥嗎？雞、鴨、鵝都是由能展翅高飛的鳥馴化而來的，但它們現(xiàn)在都飛不起來了，難道它們就都不是鳥了嗎？所以，從運(yùn)動方式上無法判斷。然后，從繁殖方式上看，鳥都是用卵來繁殖的，這是一個(gè)共同點(diǎn)。接著，用鳥身體表面長的毛來觀察，鳥的毛與貓、狗的毛有什么區(qū)別？貓、狗的毛是一根一根的，而鳥的毛是一片一片的，是羽毛，這樣我們就真正概括出了鳥的特點(diǎn)。

三、引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)概念

按照皮亞杰的觀點(diǎn)，學(xué)生改變原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的主要機(jī)制是順應(yīng)，是指把原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和改變，以便更好地理解和接納新現(xiàn)象。也就是說，當(dāng)新知識和原有認(rèn)知有較大差異和矛盾時(shí)，必須將原有知識進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和改變，接納新知識，解決認(rèn)知矛盾。例如，我們在教學(xué)“杠桿”一課時(shí)，我會問：“同學(xué)們，你能拿起比自己重上幾倍的重物嗎？”（不能。）那么，我們今天就來認(rèn)識一種新的工具——杠桿。看它能不能幫助我們解決這個(gè)問題。通過實(shí)驗(yàn)探究得知，動力臂越長，越省力，學(xué)生就會意識到：如果給我們一根足夠長的杠桿，我們就可以搬起比自己重上幾倍、幾十倍、幾百倍……的重物。解決了學(xué)生前概念和科學(xué)概念的認(rèn)知沖突，使學(xué)生掌握科學(xué)的概念。

四、構(gòu)建科學(xué)概念

科學(xué)概念是對自然現(xiàn)象、過程等感性材料進(jìn)行抽象的產(chǎn)物。在讓學(xué)生構(gòu)建科學(xué)概念的過程中，如果只是向?qū)W生提供形成科學(xué)概念的感性材料，而不讓學(xué)生的思維活動參與加工，構(gòu)建起來的科學(xué)概念也是膚淺的、片面的。因此，要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用分析、綜合、概括的思維方法，對感性認(rèn)識進(jìn)行加工，才能得到扎實(shí)的科學(xué)概念。例如，在教學(xué)“形狀與抗彎曲能力”時(shí)，我們可以通過實(shí)驗(yàn)，把一張紙將保持原有形狀不變和變成V，U，I，L等形狀相比較，看誰的抗彎曲能力強(qiáng)。通過實(shí)驗(yàn)表明，只要這張紙的形狀發(fā)生了改變，它的抗彎曲能力就有了不同程度的增加。把學(xué)生獲得的感性材料與理性材料相結(jié)合，我們就得出了“只要物體的形狀發(fā)生改變，它的抗彎曲能力就有所增加”這一科學(xué)概念。與此同時(shí)，教師還可以把知識進(jìn)行延伸，把變形后抗彎曲能力增加的強(qiáng)度的大小進(jìn)行排序。為什么有的增加得多，有的增加得少？變形后的物體“誰的厚度增加得多，誰的抗彎曲能力就增加得多”。接著，再讓學(xué)生解釋“立木頂千斤”，以便進(jìn)一步深化學(xué)生對科學(xué)概念的理解。

編輯 王夢玉