科学核心素养下“前概念”及其转变的策略初探

张月凤

摘要：

学生的学科素养相互依存、相互转化，其中生活经验是基础，知识技能是桥梁，而学生的生活经验可能是正确的，也可能是模糊或错误的，我们称之为“前概念”。前概念影响着教师的教学和学生的学习，在教学中教师如果能重视“前概念”对学生的影响，就能使教学更具针对性，采取相对应的的教学策略。

关键词： 科学素养; 生活经验; 前概念; 影響教学和学习; 纠正

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】B【文章编号】1674-3733（2020）16-0220-01

学生的学科素养包括三方面的内容：（1）该学科的知识技能。（2）该学科学生的生活经验。（3）该学科学生的思维品质。这三者是相互依存、相互转化的关系，学生的生活经验越丰富，知识技能就越广博，思维品质就越深刻。

1前概念的定义。

人在学习当前知识之前或正在学习的过程中，大脑会有自己独特的认识。这种独特的认识，我们统称为：前概念。

2前概念的特点

2.1个体差异性

对于课堂上的同一个实验，学生会给出五花八门的解释，因为每一个学生都以自己的方式来“观察”并解释实验。人们内化经验的方式至少有一部分是其个体独有的，他们建构了他们自己的意义。这些具有个体差异性的“想法”影响了获取信息的方式。从这个角度考虑，对事件的观察受到观察者的理论框架的影响。因此学生的观察和对观察结果的解释也受到他们的想法和期望的影响。

2.2不连贯性

学生们在课堂上会对物理现象提出不同的有时甚至是相互矛盾的解释，即使学生与教师的观点相相矛盾，学生也不一定会意识到。我们还发现，同一个孩子对一类特定的现象会有不同的看法，有时在老师看来是完全等同的情况，学生却使用不同的论据作出相反的预测，甚至对于同一个现象，他们会在两种解释之间换来换去，为什么有这些矛盾呢？这是因为学生与科学家对连贯性的需要和标准的认识不同，学生没有任何单一模型可用来统摄一系列在科学家看来是等价的现象。

2.3稳定性

下面是从学生水的三态变化这个知识采集的内容：

（1）课堂上：装冰的玻璃杯外壁上出现了许多小水珠，他们作出了自己的假设：可能是空气中的水汽被冰吸到杯壁一了;空气遇到冰变成水了;应该是水蒸气变的吧;……

学生对观察的现象有着自己的解释。

（2）进行了一个访谈，访谈内容是：水会发生变化吗？水在自然界有哪些存在形态？它们会互相发生变化吗？他们之间是怎样发生变化的？

学生1：水会发生变化;水在很冷的时候结成冰，冰块被太阳晒的时候会变成水，水在地上一直晒着就会变成没水了。

学生2：如果固态冰和液态水碰在一起，固态冰会融化。

……

全部被访谈的学生都能说出水是会发生变化的，水在自然界中存在的形态也基本能说出常见的形态，如霜、雪、冰、露、水蒸气等，说得最多的一种现象是水结冰了又融化，融化了又结冰，但对于形成过程和变化条件等的解释则是具有不连贯性的或者是错误的前概念。

（3）教学完成后，进行了一次关于水的三态变化的知识检测：

① 当环境温度低于0℃，水的温度下降到（）时，开始（），从液体变成了（）。水在结冰过程中要向周围放出（）。

②当环境温度高于0℃，冰的温度升至（）时开始融化;冰在融化过程中，温度会长时间保持在（），直至完全融化成水。冰在融化过程中，要从周围（）热量。

③水蒸气遇冷会凝结成（）。

水变成水蒸气的过程叫（）， 水蒸气变成水的过程叫（）。

④（）能加快水的蒸发。

⑤水在自然界同时以（）、（）和（）存在。

⑥水在自然界不断经历着三种状态的循环变化，促使水的三态变化的原因是（）的变化。

通过检测发现，有部分学生还存在着相当多的错误和不理解，更有个别的同学反复检测了三次，还会存在着同样的错误。这就说明了改变学生的错误前概念是一件非常难的事，学生即使在已经接受相关的科学学习后，对于相应的问题往往还是不能深刻理解，因为学生更关注实验中那些支持他们原先理论的现象与数据，真正在具体的应用情境中，不少时候当家作主的还是他们固有的前概念。

3前概念影响着教师的教学和学生的学习。

学生的头脑不是白纸一张，能够以中立的方式接受任何教育，恰恰相反，学生是带着先前获得的观念进入科学课堂学习的，带着他们观察到的现象有关的各种想法和解释进入科学课堂的即使他们那时候候还没有系统地学习过有关的学科知识。学生形成这些想法和解释，是因为他们在日常生活已经有了各方面的经验。教学最大的困难，并不是知识本身的复杂性，而是学生已经有了可以影响学习效果的前概念。当学生的“前概念”和科学概念相似或相近时，学生就容易理解、掌握所学知识，教师教得轻松;反之，两者相互干扰、相互牵制，学生学得纠结。

4改进学生错误前概念的策略

4.1提供机会让学生表达自己的概念。利用小组讨论、全班集体讨论或者让学生把自己的概念写出来、画出来或用其他方式表示出来等机会，让他们表达自己是如何思考的。

4.2选择学习体验，引入差异性事件。教师如果事先知道学生的前概念，就可以用与学生的期望相冲突的体验直接挑战学生的前概念，以促使他们重新考虑。了解学生的想法有助于我们选择那些更可能使学生以我们期待的方式给出解释的教学活动。观察一件出乎意料的事情会刺激学生去思考这究竟是怎么回事，由此产生的概念冲突可能会使学生对自己已有的概念感觉不满意，因而感觉到了有必要转变概念。

4.3苏格拉底式的诘问。当学生的概念不一致或者互不相关时，苏格拉底式的诘问就有助于学生意识到他们的思维缺乏一致性，因而更加连贯地重构他们的概念（从谈话中用剥茧抽丝的方法，使学生逐渐了解发现自己的错误，建立正确的知识观念。

4.4明确活动目的，在实际中练习应用概念。归纳问题是很重要的，必须提供机会来鼓励学生这么做。特别是，教师需要仔细考虑实验在科学教学中的作用。让学生弄明白实验结果的应用范围和局限是很重要的。

综上所述，在关注学生学科知识水平的同时关注学生在掌握学科知识过程中形成的生活经验，捕捉学生的前概念，使课堂学习变得更有意义最终才能形成学生的学习能力、创新意识等思维品质。

参考文献

[1]德赖弗 盖内 蒂贝尔吉安.儿童的科学前概念.上海科技教育出版社. 2008.