“前概念”在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

姚偉峰

【摘要】科學(xué)和生活密切聯(lián)系，學(xué)生在學(xué)習(xí)課堂知識(shí)前就已經(jīng)有了一些生活認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)。通常把這些認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)稱為“前概念”，當(dāng)學(xué)生正式接觸課堂學(xué)習(xí)之后，會(huì)發(fā)現(xiàn)這些認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)有偏差。為此，教師在教學(xué)中應(yīng)有效把握學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)這些“前概念”教學(xué)的精準(zhǔn)化，促使學(xué)生展開(kāi)高效的科學(xué)學(xué)習(xí)。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué) 前概念 教學(xué)資源

科學(xué)這門(mén)學(xué)科和現(xiàn)實(shí)生活存在緊密關(guān)聯(lián)，在開(kāi)始學(xué)習(xí)之前，很多學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象已經(jīng)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(duì)科學(xué)知識(shí)以及科學(xué)現(xiàn)象的正確認(rèn)知，它可能是缺陷的、片面的甚至是錯(cuò)誤的，而這樣的認(rèn)知必然會(huì)給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)顯著的“負(fù)干擾”。當(dāng)前倡導(dǎo)以學(xué)為中心的教學(xué)理念，也就是所有的教學(xué)應(yīng)以學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)為基礎(chǔ)，這樣才有助于教學(xué)的精準(zhǔn)化。而學(xué)生已經(jīng)具備的“前概念”便是其開(kāi)展真實(shí)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵落點(diǎn)，所以，教師需要以此為突破口展開(kāi)教學(xué)，促使學(xué)生展開(kāi)高效的科學(xué)學(xué)習(xí)。

一、轉(zhuǎn)化錯(cuò)誤“前概念”

在開(kāi)始科學(xué)學(xué)習(xí)之前，很多學(xué)生都具備一些錯(cuò)誤的“前概念”，導(dǎo)致錯(cuò)誤的關(guān)鍵原因在于他們針對(duì)事物的認(rèn)知大都停留在淺顯的表層，或者是源自對(duì)生活經(jīng)驗(yàn)的猜想，所以需要教師在教學(xué)實(shí)踐中，以創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突的方式，幫助學(xué)生轉(zhuǎn)化錯(cuò)誤的“前概念”。

（一）借助沖突情境，轉(zhuǎn)化錯(cuò)誤“前概念”

在開(kāi)始學(xué)習(xí)新知之前，很多學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)具備一定程度的了解，其中既包括生活經(jīng)驗(yàn)，也包括已有的假設(shè)。但是，這些卻并不都是正確的，因?yàn)檫@些假設(shè)和經(jīng)驗(yàn)源自學(xué)生對(duì)生活的最初直觀印象。要改正這些錯(cuò)誤的“前概念”并非易事，因?yàn)樗鼈兎浅ｎB固，需要教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容為其創(chuàng)設(shè)沖突情境，進(jìn)而助其轉(zhuǎn)化錯(cuò)誤的“前概念”。

以《磁鐵的兩極》的教學(xué)為例，一位教師在課堂向?qū)W生提問(wèn)：如果在條形磁鐵中間放置一枚小鋼珠，松手的那一刻會(huì)發(fā)生怎樣的景象？很多學(xué)生都認(rèn)為這個(gè)小鋼珠必然會(huì)落在條形磁鐵的中間，而這一猜測(cè)正源自他們的“前概念”。然后教師進(jìn)行演示，學(xué)生發(fā)現(xiàn)小鋼珠落下之后滾向了磁鐵兩邊，顯然這與學(xué)生的“前概念”發(fā)生沖突?；谶@一點(diǎn)，教師再次提問(wèn)：為何小鋼珠沒(méi)有落在中間？在這個(gè)問(wèn)題的引導(dǎo)下，學(xué)生展開(kāi)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(qiáng)？在這些猜想的引領(lǐng)下學(xué)生展開(kāi)科學(xué)探究，最終成功得出正確結(jié)論。

上述教學(xué)案例中，教師所設(shè)計(jì)的就是具有沖突性的教學(xué)情境，與“前概念”相沖突的問(wèn)題不僅觸發(fā)了學(xué)生的積極思維，使其自主對(duì)錯(cuò)誤的“前概念”進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，同時(shí)也落實(shí)了高效的科學(xué)探究。

（二）借助沖突事件，轉(zhuǎn)化錯(cuò)誤“前概念”

很多小學(xué)生的“前概念”已經(jīng)發(fā)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(shí)踐，創(chuàng)設(shè)沖突性的事件，引導(dǎo)學(xué)生聚焦認(rèn)知，轉(zhuǎn)化錯(cuò)誤的“前概念”。

以《空氣占據(jù)空間嗎》一課為例，一位教師在教學(xué)時(shí)提前準(zhǔn)備了一個(gè)杯子，在其中放置一張面巾紙，將整個(gè)水杯浸沒(méi)到水中，此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)猜想：紙巾會(huì)怎樣？一般情況下，學(xué)生都會(huì)根據(jù)自己已經(jīng)掌握的生活經(jīng)驗(yàn)展開(kāi)猜測(cè)：這張紙巾必然會(huì)被水浸濕。在提出猜測(cè)之后，教師反復(fù)操作多次，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)紙巾并沒(méi)有如猜想一般被水浸漬，此時(shí)學(xué)生所觀察到的結(jié)果與之前的猜想存在矛盾沖突。鑒于此，教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這一原因展開(kāi)探討，而學(xué)生也在經(jīng)過(guò)探討、實(shí)驗(yàn)以及分析之后了解，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因就是杯子中的空氣，它們同樣也會(huì)占據(jù)空間。

上述教學(xué)案例中，教師充分利用了沖突化的事件，使學(xué)生體會(huì)到自己所掌握的認(rèn)知與科學(xué)現(xiàn)象之間存在差異，同時(shí)也讓學(xué)生學(xué)會(huì)借助新的科學(xué)概念對(duì)這一現(xiàn)象再次解釋，經(jīng)過(guò)反復(fù)多次調(diào)整，他們自然能夠?qū)﹀e(cuò)誤的“前概念”進(jìn)行轉(zhuǎn)化，由此形成科學(xué)的正確認(rèn)識(shí)。

二、修正缺陷“前概念”

很多學(xué)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(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)是習(xí)得知識(shí)、掌握原理的關(guān)鍵載體。教師可以充分利用這一點(diǎn)，借助科學(xué)實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生修正這部分缺陷“前概念”。

（一）借助模擬實(shí)驗(yàn)，修正缺陷“前概念”

科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，可以模擬實(shí)驗(yàn)情境，觸發(fā)學(xué)生的“前概念”，使學(xué)生能夠利用其解釋科學(xué)問(wèn)題，這是一種簡(jiǎn)單有效的教學(xué)方式。教師需要在這一過(guò)程中，借助合理有效的舉措暴露“前概念”中的缺陷，促使學(xué)生完成自主修正。

以“雨水對(duì)土地的侵蝕”為例，開(kāi)始學(xué)習(xí)之前，學(xué)生普遍認(rèn)為下雨之后的道路必然是泥濘不堪的，顯然學(xué)生的“前概念”呈現(xiàn)出典型的片面性，他們并不了解雨水會(huì)對(duì)大地產(chǎn)生侵蝕，由此導(dǎo)致地形的變化。開(kāi)始本課學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)通過(guò)學(xué)習(xí)了解風(fēng)化作用對(duì)地表的影響，所以，教師以模擬“下雨”實(shí)驗(yàn)的方式開(kāi)始教學(xué)，而學(xué)生也能夠在這一過(guò)程中仔細(xì)觀察，就此建立初步感知，體會(huì)到流水會(huì)對(duì)土壤形成一定的侵蝕。然后教師以此組織學(xué)生探討：影響土地被侵蝕程度的主要因素。之后由學(xué)生結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推測(cè)，并自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在引入“下雨”的模擬實(shí)驗(yàn)之后，有效地修正了學(xué)生的“前概念”，幫助其形成科學(xué)的正確認(rèn)知，還能夠以此為落點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步延伸和拓展。

在引入模擬實(shí)驗(yàn)之后，能夠呈現(xiàn)不可人為的各種自然現(xiàn)象，一方面能夠幫助學(xué)生獲得直觀的豐富認(rèn)知，另一方面也是對(duì)原有認(rèn)知的補(bǔ)充和完善，助其建立正確認(rèn)知。

（二）借助演示實(shí)驗(yàn)，修正缺陷“前概念”

科學(xué)實(shí)驗(yàn)大都具備較強(qiáng)的真實(shí)性，將其引入課堂能夠?qū)崿F(xiàn)聚焦學(xué)生注意的目的。課堂教學(xué)過(guò)程中，教師需要精心設(shè)計(jì)課堂提問(wèn)，組織學(xué)生展開(kāi)探討，進(jìn)而暴露其錯(cuò)誤的“前概念”，然后再以學(xué)生的觀點(diǎn)和認(rèn)知為基礎(chǔ)組織演示實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的觀察、分析，感受結(jié)果和“前概念”之間的不同，找到缺陷、及時(shí)糾正。

以“擺的研究”為例，根據(jù)學(xué)生的原有經(jīng)驗(yàn)，普遍認(rèn)為：擺錘質(zhì)量和擺的速度之間呈現(xiàn)正比關(guān)系，但是經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生卻發(fā)現(xiàn)二者之間并沒(méi)有關(guān)聯(lián)，由此產(chǎn)生認(rèn)知沖突，同時(shí)也進(jìn)一步提升了科學(xué)探究的興趣，使其可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)完善認(rèn)知，修正錯(cuò)誤。又如，“空氣有質(zhì)量嗎”，學(xué)生們普遍認(rèn)為空氣非常輕，輕到可以忽略不計(jì)。于是我引入“空氣球平衡”這一對(duì)比實(shí)驗(yàn)，其中呈現(xiàn)了兩種不同的氣球，有空氣的和沒(méi)有空氣的。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)：沒(méi)有空氣的氣球更輕。這與其“前概念”形成了矛盾，可以借助實(shí)驗(yàn)自主修正。

三、完善片面“前概念”

對(duì)于很多小學(xué)生而言，他們的“前概念”大都具有片面性，只有在科學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，借助合作交流以及探究學(xué)習(xí)，才能夠真正使其主動(dòng)性得以充分發(fā)揮，當(dāng)然教師也需要在這一過(guò)程中，針對(duì)學(xué)生原有的片面“前概念”進(jìn)行補(bǔ)充和完善。

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，通過(guò)合作交流的方式能夠超越自己暫不全面的思維認(rèn)知，還能夠發(fā)現(xiàn)其他不同的個(gè)性化觀點(diǎn)以及見(jiàn)解，既能夠有效拓展學(xué)生的參與度，還能夠就此營(yíng)造平等和諧的學(xué)習(xí)以及思考氛圍，使學(xué)生能夠勇于展現(xiàn)自己的原始觀點(diǎn)，暴露“前概念”，而他們所擁有的原始觀點(diǎn)以及前概念，極有可能存在矛盾性，所以能夠在交流的過(guò)程中自主發(fā)現(xiàn)“前概念”的片面性，還能夠自主完善。

以《水能溶解一些物質(zhì)》為例，基于合作交流學(xué)習(xí)的方式，可以幫助學(xué)生理解“溶解”的概念，然后教師可以出示問(wèn)題，由學(xué)生自主判斷：如果將麥片放到水中是否可以被溶解？針對(duì)這一問(wèn)題，學(xué)生提出了不同的觀點(diǎn)，就此展開(kāi)小組探討。在實(shí)際討論的過(guò)程中，學(xué)生了解了麥片的構(gòu)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(shí)際上是不能被溶解的?；谶@種方式，不僅能夠促使學(xué)生展開(kāi)更全面、更深入的思考和探究，還能夠?qū)茖W(xué)概念產(chǎn)生進(jìn)一步的認(rèn)知并準(zhǔn)確把握。

上述教學(xué)案例中，教師在課堂教學(xué)過(guò)程中引入了合作交流的方式，推進(jìn)了互動(dòng)式學(xué)習(xí)，而學(xué)生也能夠在這一過(guò)程中完善原有的片面化“前概念”。

總之，小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，教師需要尊重學(xué)生的“前概念”，更要善于利用學(xué)生的“前概念”，以此作為寶貴的教學(xué)資源，不僅有利于保障科學(xué)教學(xué)質(zhì)量，也能有效落實(shí)科學(xué)探究學(xué)習(xí)，有助于促進(jìn)科學(xué)探究素養(yǎng)的進(jìn)一步提升。