如何有效引导学生将前概念提升为科学概念 小学科学获奖论文

如何有效引导学生将前概念提升为科学概念

温岭市城北小学  林晨华

【摘要】儿童科学教育的价值，就是使孩子们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，能超越所给的信息进行思维，获得重要的和可迁移的科学概念，这样才能适应知识膨胀和复杂的环境。

在小学科学教学中，如何将学生在日常生活中自然而然形成的与科学概念不一致的前科学概念（日常概念）提升为科学概念，这是一个教学的重点，值得我们去深入探究。本文认为：首先，要尽量挖掘日常概念，引发学生内心冲突。通过深入问题访谈，发掘错误概念；引发内心冲突，打破错误概念；尊重学生感受，切忌武断否定。其次，要充分展开探究活动，构建科学概念。丰富感性积累，初建科学概念；通过比较实验，完善科学概念；整理加工事实，形成科学概念。第三，通过实际运用，巩固扩展新概念

概念从实践中产生，也要在实践中得到检验和发展。学生对任何一个概念的认识，都不是一次完成的，他们每次所形成的一定水平的结论，还会随着学习的深化和发展，逐步提高，逐步完善，逐步加深。在不同的阶段，教师要引导着学生一步一步拓展他们的观念，建立科学的概念。

【关键词】  前科学概念   科学概念   提升

科学概念与前科学概念，两者只有一字之差，本质上却有显著的区别。前科学概念是指没经过专门的教学，而在日常生活中通过辨别学习、积累经验而掌握的概念，也叫日常概念。这些概念来源于学生自己的生活经验和直观感受，通常以他们的生活常识为主，是自然而然形成的。科学概念是指在教学过程中通过揭示概念的内涵而形成的概念，是自然科学知识构成的最基本的要素。科学知识的推衍、规则的建立都离不开科学概念。

科学概念与前科学概念可能一致，也可能冲突。如果一致则有利于科学概念的形成，如：孩子从使用金属勺子、铁锅、铝锅等实践中产生“金属能传热”的意识，这对于形成“金属能传递热量”的科学概念十分有利。如果发生冲突，则将严重干扰科学概念的形成，甚至造成障碍，因为前概念具有很强的顽固性。例如：形成了“鸟会飞”的前科学概念之后，儿童对将鸡、鸭归入鸟类的概念就不易建立，常把鸡、鸭归入家禽类。应该说在孩子的头脑中，前概念与科学概念的冲突现象居多，因为学生的日常生活经验对事物的认识往往是以“我”为中心，围绕“我”构筑概念。他们缺乏学科的意识， 更没有物理属性、化学属性的区分。他们注重事物的细节，关注表面特征，缺乏对本质属性的概括。由此而产生的概念的内涵受狭隘知识范围的限制，或者没有把对象的主要特征包括进去，或者没有同不重要的东西清楚地分开。 比如，蜜蜂是鸟，鸭不是鸟，树不是活的，月亮是活的。如果学生在探索世界的过程中没有被科学地加以引导，那么他们形成的那些观念，就有可能是非科学的，并且可能妨碍到孩子们以后的学习。所以5～12岁儿童科学教育的价值，就是使孩子们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，能超越所给的信息进行思维，获得重要的和可迁移的科学概念，这样才能适应知识膨胀和复杂的环境。

那么如何在小学科学教学中将孩子的前科学概念引导提升为科学概念呢？

一、  挖掘日常概念，引发内心冲突

改变学生的错误前概念是一件非常难的事。有的前概念非常顽固，需要经过较长的时间才能得到转变。改变学生错误前概念一定要讲究策略。美国学者纳斯伯姆和诺威克曾提出了“矛盾事件”的方法，具体做法是：首先通过一定的方法暴露学生的前概念；然后使学生明确意识到他们和别的学生想法不同；接着让学生尝试解释一个矛盾事件，引起概念冲突；最后鼓励和引导进行认知调整，建立与科学概念相一致的新的概念模型。另外，斯太威和伯克威茨还提出“认知冲突”的策略，具体做法是：首先让学生发现自己对某一物理现象的认知结构和真实的物理现象之间的矛盾；接着再让他们意识到对同一物理事实的两种不同的认知结构之间的冲突；最后逐渐调整认知结构使其与真实物理现象之间达到一致。此外，还有其他一些做法，但是这些方法的核心是要建立认知冲突，有效的认知冲突能更有效地实现概念的转变。因此在教学中教师要充分暴露学生的前科学概念，觉察学生的思维困境，教学时要以活动为载体，以学生的亲身实践、亲身体验为主线，让学生在亲身探究过程中去体会、去领悟。

1、深入问题访谈，发掘错误概念。

了解或诊断学生的前科学概念的最有效的方法是访谈法。教师可以在课堂或课下专门地设计一些问题让学生去回答以论及自己的思想，以此获得学生的前科学概念。比如我们就温度计液柱受热膨胀现象，请二年级学生作出解释。给5名受访学生每人一根温度计，请每位学生将温度计液泡浸入热水中，大家很快发现液柱上升。老师问：“温度计的液柱为什么会上升呢？”第一名学生说：“因为热胀冷缩。”第二名学生答：“因为有热气进去了液泡，所以液柱上升。”老师问第一名学生：“你说的热胀冷缩是怎么回事？能解释一下吗？”第一名学生答：“和姜晨（第二名学生）说的意思差不多，也就是有热气进了液泡，只是说法不同而已。”老师问：“热气是指热空气吗？”受访学生一番七嘴八舌后，给出了一个比较统一的意见：“热气是指热的水汽。”老师问第一名学生：“你怎么知道热胀冷缩这个词的？”答曰:“看课外书知道的。”从这里可以看出，学生对通过各种渠道接触到的科学概念可能存在错误的理解。如果在教学中，老师仅仅是由于学生说出了概念的名词，就以为学生了解了科学概念的内涵，后果是严重的。通过访谈有效地发掘出学生的错误概念，对老师有针对性地帮助学生构建科学概念十分有效。

 2、引发内心冲突，打破错误概念。

所谓认知冲突，就是学生原有认知结构与新现象之间无法包容的矛盾。学生在学习新知识的时候，总是试图用原有认知结构来同化对新内容的理解。教师应该允许学生为自己的前科学概念辩护，使学生间或师生间充分交换对同一事物与概念的不同看法。当学生发现他人的观念比自己更合理，能更好地解决自己悬而未决的问题时，他们往往会对自己先前所持有的观念提出怀疑和自我反省。当遇到不能解释的现象时，就会引发认知冲突。一旦引发认知冲突，就会激起学生的 求知欲望和好奇心，从而更易于接受新的、正确的科学概念。例如《食盐在水里溶解了》一课，当学生认为自己对于“溶解”的解释是正确的时候，教师呈现面粉和水的混合物，让学生观察面粉在水中是否溶解了。此时，教室里就出现了不同的声音，有的认为面粉看不见了，是溶解了；有的认为面粉的颗粒没有消失，没有溶解；还有的认为面粉一部分溶解了一部分没有溶解……这时学生就对自己对“溶解”的解释产生一丝疑惑，一丝怀疑，正是这种怀疑，为“溶解”概念的学习注入强大的动力。

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