浅谈初中科学前概念的形成及转化策略

陶优勇

摘  要：本文详细了介绍前概念成因：几类概念之间的混淆、学生的片面经验、旧知识的影响、机械学习、语词带来的曲解。然后再提出解决办法：关注原有认识，暴露学生前概念 引发认知冲突，放弃错误的前概念;进行实验教学，建构科学概念;运用概念图，巩固科学概念。前概念的转变是思维结构的转变，是在学生头脑中引发的一场革命，需要改变原有的认知结构，建立新的认知结构，需要克服旧模式的惯性，因而是一个充满艰辛的过程。

关键词：科学;前概念;形成;转化策略

新课程实施以来，以科学探究活动为中心的教学方式已逐渐被掌握和熟悉，教师精心设计科学探究活动，让学生们在探究活动中“玩”、“学”，通过动手实践和操作，掌握科学研究的方式方法，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，让学生能够通过探究活动掌握科学概念，效果却总不能如意。所以在实际的科学教学中，如果教师能够把握住学生的前概念，就会使得教学有的放矢，就能更好地提高教学效果。研究前概念的目的和意义就在于发现学生形成各种前概念的原因，明确学生学习相关知识所存在的困难，寻求提高教学效率的策略。

一、前概念的形成

前概念的形成原因有很多种，在此罗列出常见的几种形成原因。

1.来源于几类概念之间的混淆

将日常概念与科学概念混淆在日常生活中，学生对许多概念已有自己的认识，这些认识对科学概念的形成可能具有积极作用，也有可能产生负面影响。如“融化”“熔化”与“溶解”，日常生活中学生会认为这三个词语表达的概念是一致的，他们会说“糖在水里融化了”;也有很多学生认为“白色”即“无色”，“透明”即“无色”等。

3.来源于旧知识的影响

旧有知识即学生从报纸或书刊上获得的某些知识。这些知识在当时的环境中可以解释某些问题，但是这些知识往往过于笼统，不够深入。当学生运用旧知识经验无法解释一些现象与事实时，往往会加入一些自己的推理和臆测，即想当然地运用自己的“理论”进行解释，容易形成片面的理解。例如：对磁铁磁性的模糊认识调查中发现，学生基本知道磁铁有磁性，但有很多学生认为“条形磁铁中间吸不住大头针，所以是没有磁性的”，并在判断“磁铁折断后断截面的磁极”时出现“没有磁极”等错误观点。

5、来源于语词的曲解

概念是用一定的语词来记载和标志的，借助语词可以对感性材料进行抽象与概括，揭露事物的本质属性和共同特征。科学教学中的概念（这里把科学教学中的概念、定理、定律等统称为科学概念）通过语词说明和定义，使直观材料的特征更鲜明、更突出，还可以弥补直观材料的不足，揭示事物之间的内部联系。但实践告诉我们，学生常用在生活中形成的对语词的理解来理解科学概念，并由此产生对科学概念的曲解。例如，在匀速直线运动中，“匀速”，指的就是“速度保持不变”，因而对匀速圆周运动中的“匀速”也理解为“速度保持不变”。又如绝大部分学生认为“铅笔中有铅”，“磁铁是铁的一种”。

二、前概念转化的策略

1.充分了解学生，暴露错误的前概念

为了促成学生实现概念的转化，教师首先应当走近学生，透彻地了解他们在学习科学概念之前究竟存在哪些前概念。教师必须创造条件，在课堂上提供给学生充分表达的机会，从而使学生能够暴露出自己的前概念。要想很好地了解学生的前概念，就要对学生前概念进行调查，在备课环节和准备教具时都要考虑到学生可能有哪些想法。例如放大镜为什么能把一些东西点燃？部分学生认为放大镜能使东西放大，所以它也能使光变大;还有部分学生认为放大镜后面的光并没有比前面的光多些而是更集中，所以更强烈。对于科学教师而言，只有善于揭示学生的科学前概念，有的放矢采用恰当的教学策略，正确的加以利用，错误的认真引导与消除，促进科学前概念的生长与发展，引领学生自主探究，才能真正提升科学教学的有效性。

2. 引发认知冲突，放弃错误的前概念

当老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。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，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。

3. 进行实验教学，建构科学概念

由于前概念具有顽固性，而学生更相信自己的眼睛，而不是耳朵，所以，教学中应尽可能地设计精巧的实验，用强有力的实验事实动摇并推翻学生错误的前概念，并为科学概念的建构奠定坚实的基础。例如，吸饮料的解释，学生的前概念里是“吸”，我们就让一个力气大的男生来吸满满的一瓶密封的水，结果是很吃力地吸都吸不出来;而找一位力气小的女孩来吸一瓶开口的水，结果是很轻易地吸就吸出来了;学生就会从两种不同的实验现象中找原因了。最后要把学生的思维引导到“压”字上，如何才能做到呢？用注射器对密封的瓶子（也可以用刚才男孩吸的那个瓶子）里压气，水也会上来的，这样学生亲眼所见，亲自感受，就会很容易改变原來的错误的前概念了。

错误的科学前概念是科学概念学习的绊脚石，如果没有有效地进行转变，科学概念的学习最多只能是死记硬背，只记术语，不解其义，将使学生感到越来越难学而失去对科学学习的兴趣。因此纠正错误的前概念是有效进行科学概念教学的前提。由于前概念的根深蒂固性，我们不要期望通过简单的说教就可使学生把前概念转换成科学概念，也不要抱有经过一两次纠正就可以使前概念销声匿迹的幻想。前概念的转变是思维结构的转变，是在学生头脑中引发的一场革命，需要改变原有的认知结构，建立新的认知结构，需要克服旧模式的惯性，因而是一个充满艰辛的过程，是新课程理念下科学教师任重而道远的教学革命！

参考文献

[1]  蔡铁权，姜旭英.概念转变的科学教学[M].教育科学出版社，2008

[2]  2010年浙江省玉环县教育局教研室郑青岳老师《为促成概念的转化而教》。