在科学课内外全程关注学生前概念的研究

周勤丰

科学学习不是简单地将新信息装入一个新的容器中，而是在学生已有理解的基础上建立一个新的理解，只有学生的前概念充分参与的科学学习才会更有效。而一直以来，很多科学教师在开展课堂教学的设计、实施、评价的全过程中，很少关注学生的初始想法，对学生已具有的前概念没有认真调查，只是依据教材所设定的教学要点开展教学，导致不少教学活动缺乏针对性。根据对学生前概念影响教学效度的分析，笔者认为教师在组织科学课教学活动的过程中，必须在课内外全程关注对学生前概念的研究，以保障教学活动能够始终围绕着科学概念的顺利建构而开展。在课堂教学实施进程中，教师应尽可能让学生的科学前概念得以充分揭示，并采用有效途径将学生的前概念转变为科学概念。

一、教学准备阶段认真调查分析，充分掌握学生前概念现状

教师在开展一个主题教学活动的前期准备时，首先要做的工作就是调查分析学生的前概念，并根据所掌握的学生前概念现状确定教学的重点。如果学生的前概念与科学概念比较接近，那么课堂教学的重点可以确定为引领学生在原有基础上进一步深化认识，并可以尝试设计相关的拓展活动，充分挖掘该主题的研究深度；如果学生的前概念与科学概念的差距比较大，甚至是相反的，那么课堂教学的重点就要定位在帮助学生扭转原先不正确的认识，初步建立起科学的认知，即形成初步的科学概念。在这种情况下即使是适当降低教材设定的教学目标也是值得的，因为目标的定位必须建立在学生的实际基础上。调查分析学生的前概念一般可以采取以下幾种方法：

1.谈话了解法

谈话了解学生前概念最好利用课外的时机，因为相对于课堂上的谈话，学生的顾虑会减少很多，学生会更真实地将自己的观点展示给老师。这就要求老师有意识地抓住一切和学生共处的机会，时不时地与学生开展研究性的交谈。

2.画直观图法

对于小学生而言，图画和颜色的吸引力远远大于文字。绘画是多数学生喜爱的表达方式，特别对于中低年级的孩子，语言组织与表达能力还不够完善，画直观图形能较好地反映出学生的原始想法。画直观图形的方法也是一种使学生思维可视化的策略。

3.绘概念图法

绘制概念图能够清晰反映出学生的知识结构及对知识间相互关系的理解。规范的概念图由节点、连线、连接词等主要部分构成，可以直观形象地呈现出知识结构，具有内在优良的联结性与逻辑性。目前在小学科学课中涉及的概念图主要有维恩图、气泡图、网状图、树形图、支线图等形式。

二、教学实施阶段积极揭示转变，有效促进学生前概念发展

在教学实施阶段，针对学生的前概念，教师应积极寻求揭示学生前概念的途径与形式，并通过有效的探究活动促进学生前概念的正面发展，特别是在新课导入的环节，教师应创设一些具体的情境，让学生对具体现象做出解释，即暴露学生的前概念，并激发学生研究的兴趣，进而推动探究活动的深入开展。

如，在《马铃薯在水中是沉还是浮》的教学一开始，教师依据教学内容创设了以下教学情境，既揭示了学生的前概念，又根据学生前概念与新知识之间的冲突，明确了后续的探究主题。

师：（出示两个装了同样多清水及浓盐水的杯子及两个不同大小的马铃薯）这儿两个杯子里面装了同样多的液体，我分别将大小不一样的两个马铃薯放入杯子中，大家认为会怎样？

生：大的沉，小的浮。

师：你为什么会这样想？

生：大的重，就容易沉。

生：不对，应该是两个马铃薯都沉下去。

师：为什么呢？

生：因为杯子中装的是水，马铃薯比水重就沉下去了。

（学生对沉浮的前概念已经呈现：有的认为重的物体容易沉，有的认为比水重的物体才沉。）

师：（将大马铃薯放入清水中，将小马铃薯放人浓盐水中）看来大的马铃薯真的沉，小的马铃薯真的浮，好像第一个的同学的想法是正确的。如果把两个马铃薯调换一下放的杯子会怎样？

生：还是大的沉，小的浮。

师：（将马铃薯调换放入的杯子）观察到什么现象？

生：现在是小的沉，大的浮了。

师：刚才第一个同学的想法科学吗？为什么会出现这样的变化？

生：会不会是老师准备的两杯水不一样？

师：注意，我从没说这两杯一定是水，而是说液体。那么你认为这两杯液体中可能会有什么奥秘呢？

三、教学延伸阶段注重巩固检测，及时推动学生前概念迁移

对于学生感性认识比较丰富的那些前概念，它们在学生的大脑中已经形成了一种固定的模式，而且这种模式不是孤立存在的，往往存在于一定的认知框架或体系中，所以改变学生的错误前概念是一件非常难的事，有的前概念非常顽固，需要经过较长的时间才能得到转变。因此在学生经过有效的自主探究，主动转变错误的前概念，建立新的科学概念以后，教师要关注学生前概念转变情况，及时巩固、迁移新科学概念，并将新科学概念系统化。在科学主体探究活动完成后的教学延伸活动或课后，教师可继续通过谈话了解、画直观图、绘概念图等途径来检测学生概念达成情况，反思教学效果。同时还可安排探究拓展活动，以使学生在一定的情境中运用新概念来解释、推测等。

如，学习了《空气占据空间》一课，学生已初步建立了“空气要占据一定的空间”的科学概念后，教师就可以安排以下的课后探究拓展活动：

（教师出示一个瓶口里套着瘪气球的大塑料瓶）

师：老师这儿的塑料瓶里套了一个气球，你们有办法吹大瓶中的气球吗？

（一学生上讲台来吹气球，结果学生用尽力也吹不大气球）

师：为什么瓶中的气球吹不大？

生：因为瓶子里有空气，瓶子的空间被里面的空气占据了。

生：气球如果吹大了也要占据瓶子的空间，瓶子的空间不会再变大了，所以气球就吹不大了。

师：如果给你一颗铁钉，你们能想办法吹大这个瓶子里的气球吗？请大家在课后继续研究，要吹大瓶里的气球，需要有什么条件？这颗铁钉能帮助大家实现这个条件吗？

当然，在实际不同的科学教学活动中，对学生科学前概念的研究还需要教师根据具体的教学内容灵活组织，关键是教师要把握好科学教学活动的各个进程，学生前概念研究的不同侧重点。

[作者单位：苏州市吴中区苏苑实验小学 江苏]