“前概念”在小学科学教学中的应用

姚伟峰

【摘要】科学和生活密切联系，学生在学习课堂知识前就已经有了一些生活认知经验。通常把这些认知经验称为“前概念”，当学生正式接触课堂学习之后，会发现这些认知经验有偏差。为此，教师在教学中应有效把握学生的认知经验，通过这些“前概念”教学的精准化，促使学生展开高效的科学学习。

【关键词】小学科学 前概念 教学资源

科学这门学科和现实生活存在紧密关联，在开始学习之前，很多学生对科学现象已经具备一定的直观感知，也就是“前概念”，但是，很多“前概念”却往往不是对科学知识以及科学现象的正确认知，它可能是缺陷的、片面的甚至是错误的，而这样的认知必然会给学生的学习带来显著的“负干扰”。当前倡导以学为中心的教学理念，也就是所有的教学应以学生的认知起点为基础，这样才有助于教学的精准化。而学生已经具备的“前概念”便是其开展真实学习的关键落点，所以，教师需要以此为突破口展开教学，促使学生展开高效的科学学习。

一、转化错误“前概念”

在开始科学学习之前，很多学生都具备一些错误的“前概念”，导致错误的关键原因在于他们针对事物的认知大都停留在浅显的表层，或者是源自对生活经验的猜想，所以需要教师在教学实践中，以创设认知冲突的方式，帮助学生转化错误的“前概念”。

（一）借助冲突情境，转化错误“前概念”

在开始学习新知之前，很多学生对知识点已经具备一定程度的了解，其中既包括生活经验，也包括已有的假设。但是，这些却并不都是正确的，因为这些假设和经验源自学生对生活的最初直观印象。要改正这些错误的“前概念”并非易事，因为它们非常顽固，需要教师结合教学内容为其创设冲突情境，进而助其转化错误的“前概念”。

以《磁铁的两极》的教学为例，一位教师在课堂向学生提问：如果在条形磁铁中间放置一枚小钢珠，松手的那一刻会发生怎样的景象？很多学生都认为这个小钢珠必然会落在条形磁铁的中间，而这一猜测正源自他们的“前概念”。然后教师进行演示，学生发现小钢珠落下之后滚向了磁铁两边，显然这与学生的“前概念”发生冲突。基于这一点，教师再次提问：为何小钢珠没有落在中间？在这个问题的引导下，学生展开猜想：是不是在这块磁铁中存在不同的磁性？是不是两头的磁性最强？在这些猜想的引领下学生展开科学探究，最终成功得出正确结论。

上述教学案例中，教师所设计的就是具有冲突性的教学情境，与“前概念”相冲突的问题不仅触发了学生的积极思维，使其自主对错误的“前概念”进行了转化，同时也落实了高效的科学探究。

（二）借助冲突事件，转化错误“前概念”

很多小学生的“前概念”已经发展为定式，在这样的情形下，想要改变它必然存在较高的难度，所以需要教师立足实践，创设冲突性的事件，引导学生聚焦认知，转化错误的“前概念”。

以《空气占据空间吗》一课为例，一位教师在教学时提前准备了一个杯子，在其中放置一张面巾纸，将整个水杯浸没到水中，此时引导学生展开猜想：纸巾会怎样？一般情况下，学生都会根据自己已经掌握的生活经验展开猜测：这张纸巾必然会被水浸湿。在提出猜测之后，教师反复操作多次，学生们发现纸巾并没有如猜想一般被水浸渍，此时学生所观察到的结果与之前的猜想存在矛盾冲突。鉴于此，教师创设问题情境引导学生对这一原因展开探讨，而学生也在经过探讨、实验以及分析之后了解，导致这一现象的原因就是杯子中的空气，它们同样也会占据空间。

上述教学案例中，教师充分利用了冲突化的事件，使学生体会到自己所掌握的认知与科学现象之间存在差异，同时也让学生学会借助新的科学概念对这一现象再次解释，经过反复多次调整，他们自然能够对错误的“前概念”进行转化，由此形成科学的正确认识。

二、修正缺陷“前概念”

很多学生的“前概念”是模糊的、片面的，因此也可以称其为缺陷“前概念”，在进行科学学习的过程中，实验是习得知识、掌握原理的关键载体。教师可以充分利用这一点，借助科学实验帮助学生修正这部分缺陷“前概念”。

（一）借助模拟实验，修正缺陷“前概念”

科学教学实践中，可以模拟实验情境，触发学生的“前概念”，使学生能够利用其解释科学问题，这是一种简单有效的教学方式。教师需要在这一过程中，借助合理有效的举措暴露“前概念”中的缺陷，促使学生完成自主修正。

以“雨水对土地的侵蚀”为例，开始学习之前，学生普遍认为下雨之后的道路必然是泥泞不堪的，显然学生的“前概念”呈现出典型的片面性，他们并不了解雨水会对大地产生侵蚀，由此导致地形的变化。开始本课学习之前，学生已经通过学习了解风化作用对地表的影响，所以，教师以模拟“下雨”实验的方式开始教学，而学生也能够在这一过程中仔细观察，就此建立初步感知，体会到流水会对土壤形成一定的侵蚀。然后教师以此组织学生探讨：影响土地被侵蚀程度的主要因素。之后由学生结合已有经验进行推测，并自主设计实验方案。在引入“下雨”的模拟实验之后，有效地修正了学生的“前概念”，帮助其形成科学的正确认知，还能够以此为落点进行进一步延伸和拓展。

在引入模拟实验之后，能够呈现不可人为的各种自然现象，一方面能够帮助学生获得直观的丰富认知，另一方面也是对原有认知的补充和完善，助其建立正确认知。

（二）借助演示实验，修正缺陷“前概念”

科学实验大都具备较强的真实性，将其引入课堂能够实现聚焦学生注意的目的。课堂教学过程中，教师需要精心设计课堂提问，组织学生展开探讨，进而暴露其错误的“前概念”，然后再以学生的观点和认知为基础组织演示实验，通过对实验过程的观察、分析，感受结果和“前概念”之间的不同，找到缺陷、及时纠正。

以“摆的研究”為例，根据学生的原有经验，普遍认为：摆锤质量和摆的速度之间呈现正比关系，但是经过实验，学生却发现二者之间并没有关联，由此产生认知冲突，同时也进一步提升了科学探究的兴趣，使其可以通过实验完善认知，修正错误。又如，“空气有质量吗”，学生们普遍认为空气非常轻，轻到可以忽略不计。于是我引入“空气球平衡”这一对比实验，其中呈现了两种不同的气球，有空气的和没有空气的。经过实验，学生发现：没有空气的气球更轻。这与其“前概念”形成了矛盾，可以借助实验自主修正。

三、完善片面“前概念”

对于很多小学生而言，他们的“前概念”大都具有片面性，只有在科学学习的过程中，借助合作交流以及探究学习，才能够真正使其主动性得以充分发挥，当然教师也需要在这一过程中，针对学生原有的片面“前概念”进行补充和完善。

在小学科学教学实践中，通过合作交流的方式能够超越自己暂不全面的思维认知，还能够发现其他不同的个性化观点以及见解，既能够有效拓展学生的参与度，还能够就此营造平等和谐的学习以及思考氛围，使学生能够勇于展现自己的原始观点，暴露“前概念”，而他们所拥有的原始观点以及前概念，极有可能存在矛盾性，所以能够在交流的过程中自主发现“前概念”的片面性，还能够自主完善。

以《水能溶解一些物质》为例，基于合作交流学习的方式，可以帮助学生理解“溶解”的概念，然后教师可以出示问题，由学生自主判断：如果将麦片放到水中是否可以被溶解？针对这一问题，学生提出了不同的观点，就此展开小组探讨。在实际讨论的过程中，学生了解了麦片的构成，其中的糖类成分能够溶解于水，但是燕麦成分却不能被水溶解，所以如果将麦片放入水中，实际上是不能被溶解的。基于这种方式，不仅能够促使学生展开更全面、更深入的思考和探究，还能够对科学概念产生进一步的认知并准确把握。

上述教学案例中，教师在课堂教学过程中引入了合作交流的方式，推进了互动式学习，而学生也能够在这一过程中完善原有的片面化“前概念”。

总之，小学科学教学实践中，教师需要尊重学生的“前概念”，更要善于利用学生的“前概念”，以此作为宝贵的教学资源，不仅有利于保障科学教学质量，也能有效落实科学探究学习，有助于促进科学探究素养的进一步提升。