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利用学生前概念生成教学 使科学课堂“鱼”和“熊掌”兼得
作者：张芳
来源：《科学大众·教师版》2013年第03期
摘 要：科学教学利用学生的前概念，能更好地融入学生的生活，唤醒学生参与科学认知和自主探究的需要。科学教学的实践让我们科学教学者认同这一观点，认同前概念是科学课堂重要的教学资源。
关键词：科学课堂； 前概念； 利用； 价值
中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2013）03-072-001
学生的前概念来源于学生自己的生活和直观感受，通常以他们的生活常识为主，是自然而然形成的朴素经验。说它是一种朴素的经验，却是学生思维的结果，是学生科学理性认识的基础。在教学过程中学生的前概念是促进科学知识建构的主要因素。科学学习不是简单地将新信息装入一个新的容器中，而是在学生有一定理解的基础上建立起新的理解，即从原本零散的一些认知走向较为系统的认知，从浅层次认知达到认知的深层次。 一、解读学生前概念，创新教学方式
在科学课堂教学中，教师要利用学生的前概念，设计教学活动和学生的系列探究实践活动，从学生身边的、感兴趣的和存疑的问题入手，让整堂课的教学活动围绕着学生的实际水平，循序渐进地从具体到抽象、从简单到复杂地开展，让学生在自己已有知识与经验的基础上主动建构起清晰的、完全的、正确的科学认知。
为了达成教学目标，我们要充分解读学生的前科学概念，觉察学生认知的思维困境，要以活动为载体，以学生的亲身实践、亲身体验为主线，在了解学生前概念的基础上展开教学，让学生在亲身经历的过程中去体会、去领悟。如《食物在体内的旅行》一课学习前，我上课前先给每位学生下发一张人体轮廓图，让他们画出“食物到哪里去了”，“食物在每个地方会发生什么变化”。通过信息反馈，我把握了学生初始概念，心中有了数，接下来的实际教学就得心应手了。我便以观察、模型、模拟实验等方法对此展开研究，让学生重新思考消化器官的形状与作用，从而梳理了学生对“消化器官及食物消化”的认识，生成了学生构建科学概念需要经历的过程。
二、利用学生前概念，引领自主探究 1.利用前概念激发认知冲突，引导问题探究
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认知冲突是指认识上的不平衡，是一个人已建立的认知结构与当前面临的学习情境之间暂时的矛盾与冲突，是实际发生的现象与自己认为应该发生的事进行比较时，所产生的不满意的心理。皮亚杰的认知发展理论认为，学生在遇到新概念时，总是先用已有认知结构去同化，如果获得成功，就得到暂时的平衡；如果同化不成功，则会调节已有认知结构或重新建立新的认知结构，以顺应新概念，以达到新的平衡。所以在引导学生进行新概念重组的探究活动中，教师应让学生在新旧经验之间、科学概念与错误概念之间建立起联系，使科学概念同他们的前概念相互作用，从而产生认知冲突，积极主动地在探究活动中转变已有的错误概念。我们在帮助学生建构科学概念的教学过程中，要利用这种认知冲突帮助学生进入探究的情境。 2.利用前概念贴近学生心智，引导主动探究
为了让学生能主动将自己的心智投入到探究活动中来，我们就要根据已知的学生前概念寻找学生的最近发展区，设置好学生所熟悉的情景以及相关环节，让每个活动都从学生的原有认识出发，因此学生乐于参与，并能使探究活动更具亲和力，在亲切的科学探究活动中将原有认知与事实的碰撞中构建起新的认识。在教学《分离食盐与水的方法》时，我先将学生的前概念暴露出来，问学生：如果一杯浓盐水里的水一天天地蒸发减少，最后水全部被蒸发完，原先溶解在水里的食盐会怎样呢？几乎90%以上的学生都认为食盐会和水一起蒸发。基于学生的这种认识，我让学生进行用酒精灯加热蒸发皿中的食盐水的探究活动。此时，学生的前概念与科学概念在探究中发生了激烈的碰撞，学生的前概念在科学的事实作用下，重新建立了新的认知结构，形成“食盐溶解于水的变化过程是一个可逆的过程”的科学概念。 三、修正学生前概念，构建科学新概念
学生前概念与科学理性概念的两者间存有偏差和一定的距离。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，但由于原有认识的模糊，或不正确，不完全，可能会产生负面影响。
我们对学生进行科学教育，目的是使学生在接受正式教育之初就能够发展起对自然以及对自己周围的世界的理解，建立起自己的观点和想法，缩短孩子自己的观念和科学的观念之间的距离，让学生形成正确的科学概念。科学概念，是对某事物的本质属性的认识，是该事物区别于其他事物的特有的、基本的性质。学生学习科学的过程，是从前概念不断地向科学概念转变的过程。
在科学教学中，我们一定要将学生容易混淆的问题置于突出的地位，如“白色”即“无色”，“透明”即“无色”等，当学生发现已有概念不能对某些新的发现给予合理的解释时，就会产生怀疑和否定，比如通常学生认为铁块在水里是下沉的，但看大铁船却能浮在水面上时，就会产生疑问。把要研究的问题放大，让学生产生学习的需要，让学生和学生进行辩论，让思维与思维发生碰撞，在热烈的思维互动中，实验过程中修正前概念，不断突破原有的认知结构。在验证中修正，在修正中重构，达到科学概念的自我建构的终极。
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大量的教学实践证明，学生头脑中形成的前概念有效促进科学概念的建构与掌握。前概念对科学知识的教与学来说是弥足珍贵的资源。我们应该把这种“资源”作为让学生理解新知识的“生长点”，引导学生通过前概念获得科学认知新的生长。
综上，在利用学生前概念生成小学科学课堂教学的实践与思考，笔者形成了一定的见解：学生的前概念的价值不仅有效于科学课堂教学的生成，更有效于促进科学教学方式的改变，有效于丰富学生的科学学习方式。在科学课堂上教师用心解读学生的前概念，精心缝合教学与前概念的契合点，使科学教学更亲近学生，更能激发学生探究问题的情趣，提高学生对科学问题的思维能力，探究能力，实验和验证能力。 参考文献：
[1]张红霞.科学究竟是什么，北京教育科学出版社，2004
[2]刘忠学.小学生的前概念与科学教学，人民教育出版社课程教材研究所，2007 [3]全日制义务教育 《科学（3～6年级）课程标准》 [4]中央教科所郁波教授.在科学探究中关注科学概念
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2022-12-27
