善于利用前概念构建科学高效课堂

江苏苏州市平江新城实验小学(215000)

前概念主要指学生在未接受过正式的科学概念教育前，自身在日常生活中通过长期的经验累积而对某项事物所形成的思维体系。而前概念又可称之为生活概念，部分前概念与科学理论知识有相似之处，但部分前概念也与科学理论存在差异。在实际教学中，学生普遍存在前概念的认知现象，故为避免学生因前概念的影响而对所学知识产生误解，步入误区，教师要正确理解与合理利用前概念展开教学，让学生逐渐认识与了解科学概念，帮助学生树立正确的科学认知。

一、准确定位前概念，转变科学认知

在展开教学前，教师首先要了解的是学生前概念的认知情况，并对教学模式做出适当的调整，将学生前概念与教学目标相互链接，准确定位前概念，转变学生科学认知，避免前概念影响学生科学规律的学习，继而提高教学质量。例如，在学习“水的沸腾与蒸发”这一内容时，以往的教学方案主要以设计生活中常见的水加热实验为主，让学生通过观察实验得出“当水的沸点达到100℃时便会沸腾，并转变为水蒸气形态，但水的温度保持不变”这一结论。为有效转变学生的前概念，教师便可通过提问的方式了解学生的认知。学生普遍认为：通过给水持续加热，可使水的温度逐渐提升，但水沸腾与水汽蒸发却是另一回事。为此，教师便可在此基础上，发放给每位学生一张多维表格。在实验过程中，让学生观察记录水的温度、水量的变化及气泡的变化，并让学生依据所记录的信息展开探讨，学生便可在总结与分析中自主得出水沸腾的科学本质，同时得出“大量气泡的产生意味着水量的减少”这一结论。再通过逐步引导的方式，让学生掌握水沸腾的本质，即水转变为水蒸气的现象，与蒸发有相似之处，又有不同之处。又如，在学习“空气的性质”这一内容时，学生认为空气无色、无味、无体积、无重量，当学生说出自己对空气的了解后，教师便可展开实验教学：让学生观察在给气球与轮胎打气时所产生的现象；在玻璃杯的底部，贴上一张彩色卡纸，并将其倒扣在装有水的容器中，学生便可发现卡纸并未浸湿；在空塑料瓶中吹气球，使用气球口来封住塑料瓶口后，学生便会发现气球吹不大；在将气垫压放置在左手后，用右手压住气垫，学生便会感到左手压力增大，气垫被挤压，在将右手拿开后，气垫便恢复至原来的形状。通过了解学生前概念，并让学生观察实验现象的方式，可让学生建立正确的科学概念体系，提高教学质量。

二、合理借助前概念，构建矛盾情境

美国著名学者提出：在实际教学中，通过事先暴露学生的前概念，并逐步引导学生从另一矛盾事件进行分析，让学生产生认知冲突，随后调整与纠正学生认知，可帮助学生建立正确的科学概念认知。 为此，教学的关键在于让学生意识到本身已有的前概念与客观存在的科学现象的不同之处，激发思维转变与理解能力，在真实的现象与依据前，转变错误的概念模型，掌握与了解正确的科学知识。例如，在学习“物体在水中是沉还是浮”这一内容时，学生经过生活的经验累积，已形成自身的前概念认知：“质量重的物体会沉入水中，质量轻的物体则会浮在水面上。”为此，学生便会认为实验材料中的苹果、小石块、铁块较重，会沉在水里；而回形针、蜡烛、泡沫块与空瓶子较轻，会浮在水面上。当学生亲自实验后，便可发现苹果是浮在水面上的，而回形针却是沉在水里的。这就让学生产生了第一次思维与认知的冲突，构建了矛盾情境。接着，再让学生进行小组探讨与分析，学生便会发现物体在水中是沉还是浮与物体本身的大小与质量有关，但这一结论却与自身所想的有所不同。此时，学生便会产生二次认知冲突。学生经过首次发现与首次否定，到再否定与再发现这一过程，前概念与科学概念产生误差与矛盾，便可得出最终的结论：“两个质量相同的物体，体积大的容易浮在水面上，而体积小的物体则容易沉在水中；两个体积相同的物体，质量重的物体容易沉在水中，而质量轻的物体则容易浮在水面上。”通过借助前概念让学生产生矛盾认知的方式，可使学生转变思维方向，从矛盾冲突中纠正与掌握正确的科学概念。

三、以前概念为基准，组建科学实验

在信息技术飞速发展的当代，学生对于科学知识有了一定的了解，并在实际生活中总结与累积了一定的知识经验，而这些认知都是学生在未经过正式的科学教学前所产生的前概念。故在实际教学中，以前概念为基准能帮助学生纠正错误或模糊不清的认知概念，并组建良好的科学框架。同时，鼓励学生通过画图的方式将自身的观点与想法进行传达，可极大提高教学效率。例如，在“点亮小灯泡”这一内容中，教师便可让学生在纸上画出小灯泡，让学生对小灯泡的基本形状等信息有初步的了解。学生所画的小灯泡各有不同，为此，教师便可引导学生观察自己所画的小灯泡与他人所画的小灯泡的共同之处与不同之处，激发学生观察小灯泡的兴趣，并进行思考。这样，学生便会仔细观察小灯泡的结构，并在此过程中纠正自身对小灯泡的错误认知。而部分学生在观察过程中不够仔细，会忽略掉小灯泡细节上的结构或环节。为此，教师还可通过交流展示的方式，让学生发现自己所想的与真实存在的小灯泡的不同之处。有的学生还会为小灯泡的各个结构进行命名，这时，教师便可一一展示小灯泡的结构，并让学生散发思维，猜想小灯泡看不见的内部结构有哪些，并引导学生亲自拆开，进行验证。这一系列有序的科学实验纠正了学生错误的前概念，让学生对小灯泡的结构有了正确、科学的认知，提高了科学认识。

四、比较分析前概念，纠正错误理解

学生在生活中逐步累积并形成的前概念中部分认知与科学概念有明显的差异，为此，利用前概念认知能让学生产生认知冲突，激发学生对新知识的探究欲，转变错误的概念误差，提高教学质量。故教师要引导学生分析与比较前概念，让学生在分析探讨中突破前概念的局限性，清晰地了解与掌握科学概念，并意识到自身认知与科学概念存在的差异及联系。而部分学生前概念较为牢固，故在实际教学中，教师还要帮助与引导学生深入分析，这样才能从本质上帮助学生纠正错误的前概念。例如，在学习“连通气球”这一内容时，教师可向学生进行提问：“当大小气球相互连接后，会出现什么样的变化？”学生便会根据自身的前概念做出不同的猜测。大多学生就会得出“大小不同的气球相互连接后，其大小便可一样”的结论。而经过教师的实验演示后，学生便会观察到，最终气球变化的现象并不像他们所想的那样，大的气球与小气球相互连接后，就会变得更大，而小气球却越来越小。实验的现象与学生的前概念产生矛盾，学生便会深入学习与分析中。在教师的逐步引导下，学生便会得出最终的实验现象与气压的大小有关。而这时学生又会产生“为什么小气球没有全部变瘪”等新问题。通过这样的方式，学生便可在教师的引导下逐渐得出最终的结论，并掌握正确的科学概念。

学生在正式的科学教育前，自身已有一定的前概念认知，故在学习过程中易受到前概念的影响。对此，教师要了解学生前概念的认知，并展开有效的教学模式，让学生前概念与科学概念产生误差，转变思维，在自主分析与学习中构建正确的概念模型，继而树立正确的科学概念，获得正确的科学认知。