学生科学前概念的重要性

张红娟

山东省新泰市平阳小学

学生科学前概念的重要性

张红娟

山东省新泰市平阳小学

科学前概念也称为“迷思概念”或“另有概念”，苏联心理学家维果斯基称为“自发概念”，是指学生在学习科学之前由长期的日常经验形成的对事物、现象的看法和观念。按照认知心理学的观点，这种前概念的存在是必然的。科学新概念的形成往往建立在它的前概念基础之上，当科学概念和前概念比较一致时，学生头脑中的原有认知将会被同化或顺应，学生就容易理解新概念，从而迅速地转变原有科学概念。科学前概念是学生在接受科学教育之前对事物和现象的所有认识与观念，它在一定程度上影响着学生科学概念的形成。分析学生已有的科学前概念对学生建构科学概念学习新知识有着重要意义。

前概念；科学探究；科学概念

一、学生科学前概念对于教学设计的重要性

新课程实施以来，科学课以探究为核心，学生自主学习。教师精心设计科学探究活动，让学生们在丰富多彩的探究活动中“玩”、“学”，通过动手实践和操作，掌握科学研究的方法，形成准确具体的科学概念，逐渐地提高自身的科学素养。然而，为了让学生能够通过探究活动掌握科学概念，虽然老师绞尽脑汁，效果却总不能如意。究其原因其中最重要的就是我们不了解学生原有的科学认知水平，也就是忽略了学生学习的前概念。到底什么样的问题才符合学生的发展需要？符合课堂教学引导的需要？让我们先来分析一则案例。《相貌各异的我们》一课，教师上课出示明星小时候和现在的照片，学生进行辨认，课堂气氛很活跃，老师揭示课题，其实在老师板书课题时，就有同学小声说“我们每个人都不一样，都是基因的问题。”看来学生对于本课所要学习的内容通过图片和课题都已经了解的差不多了，从这里也可以看出，对于这个班的五年级同学来讲，遗传与变异已不是未知的，而是有科学前概念的。老师在接下来的教学中按照自己的设计接着讲，但学生的学习兴趣明显不如开始，最后经过观察对比，收集数据，汇报交流又转回到“基因”、“遗传与变异”这两个科学概念上来。从课堂的学习情况看，整节课很顺利，但仔细研究发现，这就是一节无效的课，学生课前的前概念在经历一节课之后，没有得到提高，只是把研究问题的方法练习了一遍，这节课就暴露出教师对学生前概念的不了解，所以后面学生的学习兴趣也低沉下去。

二、科学前概念对于学生学习的重要性

1.科学前概念是学生开展探究性学习活动的基础。

建构主义学习论认为，学习是个体主动建构知识的过程，学习者并不是单纯的刺激接受者，而是对外部信息进行主动的加工、选择和批判。新知的学习是基于已有的知识经验的主动建构，是在原有基础上形成、拓展、验证和修改这样一个紧密联系、新旧连接、动态进步的持续过程。学习者利用自己原有认知和经验系统对新的信息进行编码，建构自己对知识的理解，从而使原有认知和经验系统有所增长或发生调整和改变。学生对科学前概念的认知正是他们学习科学知识的原动力，是学生开展探究性活动的基石。例如在教学《电灯亮了》这一课时，我就在课前用图表的方式进行前概念的调查，发现学生对电路很陌生，甚至有很多同学还存在着错误的前概念，所以针对学生的前概念我做了设计，学生的学习效果就很明显，针对学生的问题有效的纠正了错误的前概念，并使学生掌握了正确的概念。

2.学生前概念水平是教师探究活动设计与开展的出发点。

科学探究活动的设计和开展始终围绕着学生展开，学生对于事物的解释常常与成人差别巨大。获取学生的科学前概念认知水平，在教材编写和教学设计活动中，我们才能始终围绕学生的实际水平，从学生身边的、感兴趣的问题着手，遵循从具体到抽象、从简单到复杂的教学规律，逐步地使学生能够实现准确掌握科学概念的目标。在具体的教学中，我们会发现教材使用一段时间后，有些内容就会和学生的认知水平不相适合，这就需要老师能适时整合教材，根据学生的前概念调查增加或者删减，结合学生的最近发展区设计教学内容，选择合适的教学方法，学生在发展，教师和教材也要随着学生发生变化，这样学生才能学得更生动、活泼。

3.了解学生前概念，使教学符合儿童的认知规律。

原苏联心理学家维果斯基提出的“最近发展区”理论认为教学必须符合儿童的年龄特征，必须以儿童一定的成熟为基础，这是久经验证的无可争辩的事实；但是当我们试图确定发展过程与教学的可能性的实际关系时，至少要确定儿童的两种发展水平：第一种水平指儿童到今天为止已经达到的发展水平，即儿童在独立活动中所达到的解决问题的水平；第二种水平指现在仍处于形成状态的、刚刚在发展的过程，即儿童在有指导的情况下借助成人的帮助所达到的解决问题的水平。学习迁移理论也认为儿童学习是原有知识进行各种方式的迁移，主要有同化迁移、顺应迁移和重组性迁移。通过各种方式的迁移，完成新旧知识的相互作用，从而建构新的知识和理解，并应用于新的情境。明白了科学前概念对于学生学习的重要性，在教学中就要求教师在准备课的时候一定做好前概念的调查，对学生的情况做到心中有数，这样才能把握好课堂教学的内容和形式。

维果斯基提出的“最近发展区”理论也许能够给我们一些启示，他认为教学处在儿童心理发展的最低水平和最高水平之间，教学才会有成效，同时这段时期也是教学的最佳时期。要了解学生的最近发展区，这就要求我们在科学教学过程中首先要了解学生原有的科学探究水平，从学生原有认知的科学概念出发，设置恰当的问题，促进学生在原有科学认知水平上有新的发展。随着科学教育与研究的不断深入，引发我们不停地思考，什么样的活动才适合学生探究？问题该如何设计才符合学生的原有认知水平？怎样能有效的激发学生积极探索思考？其实，解决这些问题的关键，都需要对学生的科学前概念水平进行较为详细的调查，以弄清学生科学前概念的现状，并进行分类与分析，才能提供相应的对策，才能使学生学得更好。