关注前概念 促进科学概念转变

万鹏程

摘要：乐清市教研室组织开展了一系列“促进有效学习”课堂变革教研活动。如何“促进有效学习”一时间成了广大教师开展教学研究的主要课题。其中促进有效学习的一个主要目标是“关注学情研判”， 变“目中无生”的课堂为基于研判学习起点和学习切入点的“以学定教、因学施教”的课堂。

关键词：前概念；初中学科；概念转变

中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2018）08-0004

学生在走进科学课堂之前并不是一张白纸，由于生活经历的不同，他们对生活中发生的各种现象、遇到的各种问题都形成了自己独特的看法。我们把学生在正式接受科学概念教育之前对日常生活中所感知的现象以及通过长期积累而形成的对事物非本质的认识称为“前概念”。在这些概念中，一些是反映客观世界的朴素概念，但更多的是有悖于科学的错误概念。这些前概念对学生正确掌握科学概念、形成正确认识造成了一定的障碍。在科学概念教学中，教师不能忽视学生的前概念，要充分理解前概念在每个学生身上的具体表现，并由此找到科学概念的生长点。

一、创设问题情景，引发认知冲突

案例1：在八年级上册第一章第3节《水的浮力》教学中，学生对物体的沉浮大多认为“重的沉，轻的浮”，真的是这样吗？教师拿来较重的木块和分量很轻的回形针分别轻轻放入玻璃水槽中，学生所看到的恰恰是重的浮，轻的沉。面对如此的实验事实，学生表露出了惊讶的表情，与他们的前概念发生了冲突，激起了他们的探究欲望。引发他们更深的思考：物体在水中的沉浮究竟与什么有关呢？难道和重量没关系，与体积有关？那与体积又存在着怎样的关系？是“体积大的浮，体积小的沉，还是体积小的浮，体积大的沉？”这时，学生的内心充满了疑惑，他们既对自己原先的认识产生了否定的态度，但同时又无法寻找到合适的答案，产生了强烈的探究欲望。他们的学习状态也从“要我学”变成“我要学”。教师又对学生提出的“物体体积大小会影响物体的浮沉状态”组织学生进行探究实验，从而顺利引导学生得出物体排开水的体积与受到浮力的关系。

教学启示：当教师充分了解学生的前概念之后，要使学生放弃错误的前概念，教师应当呈现给学生新的事实，诱发学生认知上的冲突，从而使学生对原有的前概念产生不满，并对建立科学概念产生期待。只有当新的概念带来更多的成功，才可能被学生接受。教师可以通过问题情境的设置，使科学概念与学生的前概念产生冲突，当学生无法用自己已有的前概念来解释、回答看到的现象时，就不得不对已有的前概念进行反思，经历思想上的冲突和震撼。

二、利用直观实验，引发学生的前概念

案例2：在七年级下册第三章第4节《牛顿第一定律》教学中，一开始教师引导学生利用身边的物体进行实验，让学生推桌子，桌子运动，撤去推力桌子运动将停止。提出問题：从这一实验，大家可以得出力和运动有什么关系呢？学生就暴露了他们的前概念“物体的运动需要力，若不受力，物体就不会动或停止运动”。教师再让学生观察在空中飞行的篮球，分析此时篮球的受力情况和运动情况，学生能马上认识到此时的运动情况并没有受到力。暴露了学生在叙述力的概念时往往能够“倒背如流”，但是用来解释生活经验时，他们往往又会用前概念去解释，即潜意识里又把“力”狭隘地理解成“力气”，体现了前概念的顽固性和反复性。此时，教师再让学生观察被推出去后在桌面上前进的小车，分析小车的受力与运动情况，进一步让学生体会力与运动的关系。最后教师用气垫导轨演示滑块在气体轨道上撤销推力后的运动情况，学生可以清楚地观察到滑块的运动状态几乎不变，此直观实验现象有力地驳斥了学生头脑中“物体的运动需要力，若不受力，物体就不会动或停止运动”的错误观念，加之前面做的层层思维铺垫，可以使学生否定以前的错误观念，接受正确的力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，如果不受外力，物体将保持原有运动状态不变。

教学启示：教师可以利用多媒体的优越性，将实际生活中的有关现象以图形、图片、录像等形式展现在学生面前，或从学生熟悉的简单实验入手，再现知识发生、发展的过程，为学生提供丰富的感性材料，让学生将头脑中的前概念以某种形式清楚表达出来，鉴定出其中科学的成分和不科学的成分，通过实验结果的分析、论证等说明错误的原因，让学生对所研究的问题提出新的概念，做出新的逻辑假设并再次通过实验来验证他们的新假设，直到得出科学的结论，获得概念转变，并在教师的引导下用科学语言归纳表述出科学的物理概念，从而有助于科学概念的根本生成。

三、利用前概念达到科学概念转变的具体策略

学生的科学学习过程在某种意义上说是改变学生原始知识、经验的过程，即概念改变的过程。教师通过尝试运用多种方法相结合来挖掘学生的前概念，暴露出学生对于科学知识中相关科学概念的原有认知。重视和加强对学生前概念的调查，能有效促进教师在教学活动设计、教学材料准备、重难点难度、学生心理层次等多个方面的把握，做到有的放矢，游刃有余，从而让更多的学生在经历科学的探究活动后，逐步认识到原有认知的不足和缺陷，乐意接受新的科学概念替代原有认知，逐步提高对于科学概念的理解层次，形成准确的科学概念，促进有效学习的达成。反思概念教学的过程，笔者得出以下两点思考：

1. 充分了解学生的前概念，分析学生学情

教师在上课前可以对本单元和本节课的重点问题进行罗列，并根据这些问题对学生做简单了解，看看他们对这样的问题大致能有什么样的回答。然后根据他们的前概念设计比较合理的教学过程。即使教师课前没有了解，也应该在新课导入部分通过交流对学生的前概念进行相应的摸底，以便对该节课的教学活动能适时地调整。

2. 设计活动动手探究

科学学科教师更应该注重在教学活动中提供给学生更多的实践活动，把教学中的一些知识通过各种实验直观地呈现在学生面前。同时教师应尽可能让学生亲自去完成各种实验，通过实验得到的事实更能有效地反驳学生原有的错误前概念，从而达到科学概念的转变。

（作者单位：浙江省乐清市雁荡镇第一中学 325600）