前概念转化为科学概念的策略

俞敏朴

根据认知心理学的观点，学生从出生起就开始探索周围的环境，在探索活动中构建了特定的认知模式，前概念就是认知模式的具体反映。学生的前概念大多是错误的，与科学本质相背，但是也有部分前概念对于教学是有帮助的。科学课程标准指出：教学活动应该以学生为本。在科学教学中，探究活动的设计和开展是建立在学生前概念基础上进行的，立足于学生的前概念进行教学，才是有效的教学。由此可见，在小学科学教学中，学生的前概念是极其重要的。

心理学研究表明科学概念是对事物本质特征的思维反映形式，科学概念具有抽象性、高度概括性等。为了将前概念转化为科学概念，教师要运用一定的教学策略。由于学生的前概念具有隐蔽性，所以首先应该将隐性的前概念显性化。

一、前概念显性化

前概念显性化常用方法有：

1.设问法

设问法：以提问的方式，学生阐述自己的前概念。

2.实验操作法

实验操作法：以实验的方式，通过观察实验现象，激活学生的前概念。

3.模拟演示法

模拟演示法：以模拟演示的方法，通过观察实验现象，揭示学生的前概念。

4.画图法

画图法：以直观形象的图画形式，展示学生的前概念。

具体案例如下表1：

在教学过程中，应该根据具体课例，选择合适的方法，使得学生的前概念显性化，便于教师立足于学生的前概念展开教学。

二、概念转化的策略

概念转化不是简单的位置调换，而是在一定的条件下，学生在动手动脑学科学的同时，教师根据实际教学情况运用合适的教学策略，将原有认知模式中的前概念进行转化。学生在亲历探究的过程中，体验、感悟、内化，最终形成科学概念。具体策略如下：

[策略1]以认知冲突为主要方法，激发学生的探究兴趣，构建科学概念。

[案例1]《下沉的物体会受到水的浮力吗》教学片段

演示实验：将橡皮泥放入水槽中，观察现象。

学生观察发现都下沉。

师设问：“橡皮泥等物体在水中都下沉了，它在水中受到浮力了吗？

（以上活动揭示学生浮力的前概念）

大部分学生认为：不会受到浮力。

演示实验：感受同一块橡皮泥（不溶于水）在空气中和水中的重量，说说看有什么差别？

（通过体验，学生很容易感受到橡皮泥在空气中比在水中重。）

学生的前概念认为：下沉的物体不会受到浮力。然而通过体验活动，发现在水中的橡皮泥比在空气中的轻。于是对于下沉物体受不受到浮力产生了认知的冲突，此时教师顺势出示测力计，让学生通过的实验数据来进一步验证自己的猜测，实验数据如下表2：

学生通过分析实验数据，发现空气中的重力比水中的重力大，说明下沉的橡皮泥在水中会受到水的浮力，只是橡皮泥受到的浮力与其重力相比很小，不足以使橡皮泥浮起来。以上活动中，学生的前概念与现在获得的信息产生矛盾，教师采用引导學生产生认知冲突的策略，激发学生的探究欲望，使得学生在实验探究中体验、感悟、内化，引发新旧概念的顺应（即指学生原有的前概念和新接受的信息相矛盾，学生产生认知冲突，进而使得学生认知的调整和概念重新建构的过程），最后前概念转化为科学概念。

前概念+认知冲突策略-科学概念+感悟、体验

[策略2]以归纳、演绎为主要方法，在推理中探索发现，构建科学概念。

[案例2]《比较水的多少》教学片段

（一）前概念揭示

师：你能观察发现到底哪个瓶里的水多吗？

设问：除了观察，能用其他科学方法来比较水的多少吗？

（二）各种方法的比较

提问：用尺子测量方法是很好，但是操作起来不太方便，你能改进一下吗？

学生能想到尺子与杯子合一更方便。（通过类比发现，要准确描述出1号比2号多多少水，需要用相同的杯子和同样标准的刻度尺去测量）

学生的前概念认为：通过比较水多少的活动，学生发现除了需要相同的杯子去测量外，还需要统一标准的刻度尺来准确比较出1号比2号多多少水。此时，教师顺势出示量筒，并介绍使用方法。在以上探究活动中，教师采用归纳、演绎的策略，引导学生在探究中有新的发现，而这一发现背后所获取的信息和学生的前概念并不相背，反而强化和丰富了前概念，引发新旧概念的同化，使得前概念获得了提升和发展成为科学概念。

前概念+归纳、演绎策略-科学概念+感悟、体验

[策略3]以自主学习为主要方法，发展学生的元认知，构建科学概念。

如《考察家乡的自然水域》一课中，需要小组制定“我的考察计划”等，通过小组自主制定计划、撰写考察报告等方式，学生的前概念伴随着探究中的体验、感悟逐渐转变为科学概念，同时这些活动发展了学生的元认知（元认知是指学生自主学习，通过个人自己认知过程的认识和调节这些过程的能力）。

前概念+自主学习策略-科学概念+感悟、体验

综上所述，在科学教学过程中，不管学生的前概念与科学概念是相违背的还是相互支撑的，科学探究都应该以学生的前概念为起始点，根据实际教学，合理运用认知冲突策略、归纳演绎策略、自主学习策略将前概念转化为科学概念。然而也需要注意，前概念的转化过程不是一蹴而就的，因为前概念有其顽固性、稳定性，所以需要科学教师长期不懈的系统的教学过程。

[作者单位：常熟市东南实验小学江苏]endprint