学生“前概念”的内涵解读、诊断及干预

张小海

概念是科学的细胞，也是学生科学思维的基本单元。苏联教育学家维果茨基深刻指出，“科学概念直接教授是不可能的，也是没有效果的”。小学科学概念，从根本上说，根植于学生经验，是学生前概念的纠正或提升。学生的科学学习可以看成学生“前概念”同化或顺应、丰富或重建的过程。因此，诊断学生科学学习前概念，并进行适度教学干预，是科学教学有效性之关键、核心。

一、学生“前概念”的内涵解读

所谓“前概念”，是指“学生在科学概念学习前的日常生活中按照自己的习惯、经验、思维方式获得的感性印象，积累的某些缺乏概括性、科学性的经验”。因此，“前概念”又被称为“日常概念”“迷思概念”“模糊概念”“相异构想”等。依据“前概念”产生的时间，可以将“前概念”分为“原发性前概念”“继发性前概念”；按照“前概念”的状态，可以将“前概念”分为“空壳概念”“不完整概念”“异质性概念”“条件缺失概念”“绝对化概念”等。从根本上说，学生在科学学习前，头脑中并不是一张白纸，而总是有些“前概念”，某些“前概念”可以促进学生的科学学习，而某些“前概念”则阻碍学生的科学学习。“前概念”具有隐蔽性、顽固性、普遍性、经验性、非连续性等特质，作为教师，我们要善于进行教学诊断、干预。

（一）与科学概念相一致的“前概念”

总体而言，“前概念”要么能促进学生的科学学习，要么会阻碍学生的科学学习。当“前概念”与科学概念相一致时，“前概念”就能发挥正向作用；当“前概念”与科学概念相悖时，“前概念”就发挥着负向作用。比如，学习“生的食物和熟的食物”时，学生在生活中已经积累了丰富的经验，对“有的食物适宜生吃，有的食物适宜熟吃”这一知识点并不陌生。运用学生的前生活经验，可以引导学生在科学学习中观察、探究、描述。

（二）与科学概念不一致的“前概念”

由于缺乏相应科学知识或受现有知识储备所限，学生往往根据自己的猜测、推断，做出一些主观判断。这些主观判断容易为物体表面现象所迷惑。比如，学习“点亮小灯泡”时，学生往往认为只要有导线、灯泡、电池等，就能让小灯泡亮起来。他们因为缺乏电路知识，而做出武断推论。再比如，学生认为“无花果”就是“不开花的果实”等。这些“前概念”推论，通常让学生固执己见。它们是学生犯错的雷区，也是教师科学教学的挑战点。在科学教学中，教师应下大力气，转变学生的“非科学前概念”，否则这些“前概念”会给学生的科学学习留下隐患。

“前概念”是科学概念的前身和基础，也是科学概念教学的重要课程资源。作为教师，我们要善于运用学生“前概念”中合理、科学的成分，帮助学生搭建科学学习的脚手架。对于那些阻碍学生科学认识的“前概念”，教师要让其暴露出来，引导学生对其进行辨析、认知。要分析“前概念”产生的根源，摸清学生“前概念”的思维机制，积极矫治学生合情但不合理的“前概念”。

二、科学学习中“前概念”的教学诊断及干预

诊断学生“前概念”科学性的方法很多，常用方法有“问题法”“访谈法”“调查法”“画图法”等。借助这些方法，可暴露学生科学学习的“前概念”。只有对学生“前概念”形成有效的把脉、诊断，才能提出切中肯綮的教学干预措施。

（一）创设“前概念”冲突的认知情境

波斯纳等人在皮亚杰认知建构理论和库恩“范式更替观”的基础上，提出了概念转变学习条件理论。这就是学生对旧概念不满，新概念可理解、合理、有效等。其中第一个条件尤为重要，它是转变学生“前概念”的前提。换言之，只有当学生感觉旧概念失去效用，才会主动摒弃“前概念”，进行新概念（科学概念）的学习。

比如，在教学“点亮小灯泡”的过程中，笔者给学生提供了实验素材，包括电池、小灯泡、导线等，让学生点亮小灯泡。學生纷纷动手操作，可是几分钟过去了，学生手里的小灯泡还是没有亮。这时，偶尔有一两个学生的小灯泡亮了，其他同学都围过去，仔细观察他们的连接和自己的连接的差异。学生深度思考：原来并不是简单地连起来灯泡就会亮。至此，学生排除了自己头脑中原存的相异构想，对怎样让灯泡亮起来展开深度探究。通过探究，学生自主建构出“通路”“回路”“短路”等概念。在此基础上，学生还自行探究出“并联”“串联”这两种基本的电路连接方式。

所谓“认知冲突”，是指学生的认知矛盾状态。如果学生在科学学习中感受、体验到矛盾，那么学生就会自觉转变头脑中的迷思概念或相异构想。学生新、旧概念认知冲突越强烈，学生对已有概念的不满也会越强烈。因此，创设学生科学认知的冲突情境，能引发学生自主探究。

（二）读懂“前概念”发展的时空区域

有学者将学生“前概念”表述为“发展中概念”。的确，有时候，学生“前概念”的转变不是一朝一夕、一蹴而就的，而是要经历一个过程，要经历一片时空区域。在学生“前概念”转变的过程中，教师不能急于求成，要包容学生的暂时错误，等待学生“前概念”转化，要保持积极、良好的教学心态。

教学“我们是怎样听到声音的”时，学生已有“前概念”是“我们的耳朵”。应该说，“前概念”是片面的、不完整的，只包含部分真理。学生对耳朵的结构是不了解的，他们只是知道听声音必须要用到耳朵，至于耳朵有什么作用，我们听到声音是耳朵的哪一个重要部位发生了作用，耳朵各个结构分别发挥着怎样的作用，学生是不理解的。作为教师，我们应该充分运用学生的“前概念”，借助实验，让学生认识到“鼓膜”是我们听到声音的关键。在学生有了这样的概念后，笔者出示耳朵模型，引导学生认识耳朵结构（耳廓、耳道、鼓膜、听小骨、耳蜗、听神经等），让学生认识耳朵每一部分结构的作用，如“外耳搜集传播的声音”“鼓膜将声波转为震动”“内耳震动转换刺激神经”“神经将听觉信号传递给大脑”。这个过程完整的表述就是“声波由耳廓收集来进入耳道，引起鼓膜振动，振动传达到听小骨，听小骨的振动引起耳蜗里液体的震动，再传达到听神经，听神经再把这个讯号传达到大脑，形成声音”。教师不断解读学生的“前概念”，及时跟进学生的科学认知，对学生的“前概念”予以充实、完善。

“前概念”并不是静止不变的，而是开放的、发展的。某种意义上，学生昨天学习的科学概念是今天科学学习的“前概念”，今天学习的科学概念又是明天科学学习的“前概念”。在科学教学中，教师要引导学生不断地修正自我的“前概念”，促进学生的“前概念”与科学概念螺旋上升，促进学生科学素养的发展。

（三）把握“前概念”转变的系统结构

研究表明，一种科学概念的建立，只有能被学生表达时，学生才能接受它。在科学教学中，当教师将学生的“前概念”转变为科学概念后，其在学生已有科学概念认知结构中往往是孤立的，很容易受到其他概念或外界条件干扰。有时，转变后的科学概念还会演变、蜕化成“前概念”。换言之，“前概念”转变是一个反复过程。教师要将转变后的概念及时纳入已有知识结构之中，构建概念结构、系统。

教学“食盐在水里溶解了”时，通过食盐溶于水的实验，学生观察到，食盐放在水里，颗粒逐渐变小，最后消失了。于是，学生对溶解概念，就停留在食盐溶于水的现象。为此，我们又做了高锰酸钾的溶解、过滤分离实验，对学生的认知偏差予以纠正。在探究过程中，要激发学生的问题意识，引导学生提出问题。比如，不同物质在相同溶液中的溶解能力相同吗？相同物质在不同溶液中的溶解能力相同吗？溶解能力与什么相关？溶解的快慢呢？通过问题，激发学生科学思考，引发学生科学探究，让学生不断将科学“前概念”转变为科学概念，将科学概念纳入概念结构之中。对于学生所具有的“前概念”，教师应当尊重，不能对学生的“前概念”予以简单否定，而应积极发掘学生的“前概念”中包含的科学成分，将学生的“前概念”转变提升为科学概念，并纳入已有认知结构之中。

在科学教学中，教师还要创设迁移情境，赋予学生概念解释、运用的机会。只有当学生能自觉运用新概念时，学生才能获得对概念的科学理解。以“概念结构”为载体，将学生科学概念的母概念或子概念统整优化到结构、系统之中，有助于学生理解概念的科学本质。

科学概念的建构是以学生的前科学概念为基础的，“前概念”的转变归根结底是学生科学思维结构、认知结构的转变，是在学生头脑中引发的一场革命。作为教师，应当积极地创设情境，让学生暴露“前概念”、批判“前概念”、转变“前概念”，建构科学概念。科学概念既是一种形态，也是一种产物。作为形态，科学概念是学生科学判断的基础；作为产物，科学概念是学生科学认识的结晶。

参考文献：

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[2]史青华.以前概念为基点的小学科学教学策略[J].小学教学研究，2017（4）.

[3]应从祥.小学科学课堂教学中的前概念及其转化[J].江蘇教育研究，2017（5）.