周雪

摘要：科學(xué)概念是組成科學(xué)知識的基本要素之一，是科學(xué)知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)概念之前，已經(jīng)通過日常生活中的觀察和實踐，獲得了一些經(jīng)驗性的概念，這些概念有時與科學(xué)概念存在沖突，有時不夠準(zhǔn)確。通過轉(zhuǎn)化前概念，可以幫助學(xué)生擺脫錯誤的想法，建立正確的科學(xué)觀念，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)中，教師可以從創(chuàng)設(shè)科學(xué)情境，建立概念聯(lián)系；引發(fā)認知沖突，促進概念轉(zhuǎn)化；注重生活體驗，生成科學(xué)概念；鼓勵科學(xué)閱讀，拓展科學(xué)概念這四個方面，探索促進學(xué)生前概念轉(zhuǎn)化的教學(xué)策略，為學(xué)生構(gòu)建準(zhǔn)確的科學(xué)概念提供可靠的保障。

關(guān)鍵詞：前概念；科學(xué)概念；轉(zhuǎn)化；構(gòu)建

學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)概念之前，就已經(jīng)對日常生活中的事物和現(xiàn)象有了自己的理解和認識，獲得了相關(guān)科學(xué)概念的初步經(jīng)驗。通常我們把這些經(jīng)驗型的概念稱為前科學(xué)概念（又稱為前概念）。這些先入為主的概念對學(xué)生概念的學(xué)習(xí)有相當(dāng)大的干擾，也是科學(xué)概念教學(xué)的難點所在。那么，如何將學(xué)生前概念有效地轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念呢？下面筆者結(jié)合教學(xué)實踐，探索促使學(xué)生前概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念的策略。

一、創(chuàng)設(shè)科學(xué)情境，建立概念聯(lián)系

科學(xué)情境是一種科學(xué)學(xué)習(xí)的氛圍。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為：學(xué)習(xí)是學(xué)生主動的建構(gòu)活動，應(yīng)與一定的情境相聯(lián)系。在真實情境下進行學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生利用原有的知識和經(jīng)驗同化當(dāng)前要學(xué)習(xí)的新知識。這樣獲取的知識不但便于保持，而且容易遷移到新的問題情境中。這就要求教師在教學(xué)中要創(chuàng)設(shè)真實且有吸引力的科學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究熱情，幫助學(xué)生將前概念與科學(xué)概念聯(lián)系起來，促使學(xué)生將新的知識納入到已有的認知結(jié)構(gòu)中，置身于科學(xué)情境中，將模糊的前概念升華與轉(zhuǎn)化，從而促進對科學(xué)概念的主動建構(gòu)。

（一）創(chuàng)設(shè)趣味情境，喚醒前概念

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師可創(chuàng)設(shè)生動、有趣的教學(xué)情境，把科學(xué)現(xiàn)象巧妙地融入教學(xué)情境中，使學(xué)生在輕松的環(huán)境中喚醒前概念，為后續(xù)科學(xué)概念的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。

例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)教材一年級下冊“形形色色的動物”時，教師可以創(chuàng)設(shè)有趣的謎語情境，引導(dǎo)學(xué)生模仿動物的叫聲猜動物，也可以看動物的局部猜動物。通過猜謎、模仿等形式增加課堂的趣味性。這樣，在引導(dǎo)學(xué)生抓住動物的主要特征并加以描述的過程中，喚醒了學(xué)生對動物認識的前概念，為接下來學(xué)習(xí)動物的主要特征這一教學(xué)目標(biāo)做好了鋪墊。

（二）創(chuàng)設(shè)問題情境，了解前概念

問題是思維的起點，是促進學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，有意識地創(chuàng)設(shè)鮮活的問題情境，能夠幫助教師更好地了解學(xué)生前概念，激起學(xué)生獲取新知識的愿望和興趣。教師再乘機引導(dǎo)學(xué)生進入新知探究情境，形成新的認知，從而提高小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的實效。

例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)教材四年級上冊“點亮小燈泡”一課時，教師在課前已經(jīng)了解到四年級的學(xué)生對電與電路的認識并不是一片空白，他們在生活中接觸過一些用電器，也可能嘗試操作過用電池做電源的電動玩具，但是他們還沒有形成對電路的科學(xué)認識，不清楚用電器必須形成一個閉合回路才能工作。在教學(xué)過程中，教師可以創(chuàng)設(shè)問題情境：“你們知道手電筒里有什么能夠使小燈泡亮起來嗎？ 猜一猜，手電筒是怎么工作的？”在這一環(huán)節(jié)中，教師不需要對學(xué)生的猜測進行正確與否的判斷，重點在于了解學(xué)生前概念中存在的問題及知識掌握程度，調(diào)動學(xué)生的探究欲望，為接下來的學(xué)習(xí)做鋪墊。

（三）創(chuàng)設(shè)游戲情境，尊重前概念

創(chuàng)設(shè)有效的游戲情境，讓學(xué)生在輕松愉快的游戲中學(xué)習(xí)，能夠激發(fā)他們的探究興趣，保持并提高學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性。所以，在科學(xué)課堂教學(xué)中，教師可以根據(jù)學(xué)生的認知情況和教材內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)能激發(fā)學(xué)生興趣的游戲環(huán)節(jié)，引發(fā)學(xué)生積極探究的心理。

例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)教材二年級下冊“磁鐵的磁力”一課時，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可精心創(chuàng)設(shè)“釣魚比賽”游戲：比一比誰能最先釣起水槽里面的這6條小魚？選擇不同小組的2名同學(xué)，然后請獲勝者談?wù)勊尼烎~技巧。在學(xué)生回答的過程中，有的學(xué)生說魚竿上有“吸鐵石”。對于學(xué)生的前概念，教師要給予充分尊重，不能武斷地否定掉一些錯誤的前概念。教師順勢引出，原來秘密藏在釣竿上，釣竿的前面裝了“吸鐵石”，實際上這個“吸鐵石”是它的昵稱，它還有個科學(xué)的名字——磁鐵。我們就是靠磁鐵的吸力把魚釣上來的，進而導(dǎo)入新課。

當(dāng)教師尊重學(xué)生的前概念時，學(xué)生會感到自己的思考和探索得到了認可，從而更加愿意參與到科學(xué)概念的構(gòu)建中。在逐步轉(zhuǎn)變觀念的過程中，學(xué)生的批判性思維、分析性思維和創(chuàng)造性思維等也不斷地建立起來。

（四）創(chuàng)設(shè)實驗情境，遷移前概念

科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，用實驗創(chuàng)設(shè)情境，有其得天獨厚的學(xué)科優(yōu)勢。實驗?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的探究能力，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在科學(xué)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)有趣的實驗情境，引導(dǎo)學(xué)生在動手操作的過程中去發(fā)現(xiàn)科學(xué)的奧秘，不僅鍛煉了他們的動手操作能力，也有助于他們理解抽象的科學(xué)知識和原理。在科學(xué)課上，教師可以創(chuàng)設(shè)實驗情境，為學(xué)生提供充分的親歷過程，使學(xué)生的前概念在動手操作中得到遷移和升華，從而構(gòu)建系統(tǒng)的科學(xué)概念。

例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)教材三年級下冊“金屬”一課時，實驗教學(xué)目標(biāo)是探究金屬有光澤、導(dǎo)熱性、延展性等性質(zhì)。在學(xué)生的前概念里，對于金屬的性質(zhì)比較模糊，知道金銀銅是有光澤的；只知道金屬能夠?qū)?，但是不知道各種金屬的導(dǎo)熱強度；不知道什么是“延展性”。教師創(chuàng)設(shè)探究實驗，以鋁、鐵、銅三種金屬為例引導(dǎo)學(xué)生進行探究。通過“磨一磨，觀察金屬表面”“摸一摸，感受溫度變化”“錘一錘，觀察金屬一端”這三個實驗活動，學(xué)生在探究過程中遷移并構(gòu)建前概念，從而形成對金屬性質(zhì)的科學(xué)認識。

二、借助認知沖突，促進概念轉(zhuǎn)化

認知沖突是指學(xué)生的原有認知結(jié)構(gòu)與所學(xué)新知識之間相互對立的矛盾?？茖W(xué)概念與前科學(xué)概念可能一致，也可能沖突。當(dāng)科學(xué)概念和前概念一致時，學(xué)生的探究活動往往氣氛活躍，發(fā)言積極，容易達到目標(biāo)；反之，學(xué)生的前概念則會干擾科學(xué)概念的構(gòu)建。只有體驗到認知沖突，學(xué)生才能感受到已有概念的不足，認識到替換或調(diào)整已有概念的必要性，并試圖通過探究來調(diào)整自己的認知結(jié)構(gòu)，從而達到認知的發(fā)展。教師可以通過觀察體驗、呈現(xiàn)反例、探究實踐等手段引發(fā)學(xué)生的認知沖突，讓學(xué)生認識到他們原有的認知存在偏差，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)新概念的動機。

（一）觀察體驗，直面認知沖突

觀察體驗是一種通過直接觀察和感受來獲取知識和培養(yǎng)能力的過程。在這個過程中，學(xué)生可以親身經(jīng)歷事件的發(fā)生和發(fā)展，從而對知識有更深入的理解。學(xué)生在生活中得到的很多觀念是直觀的，卻又是模糊的、片段的，甚至是前后矛盾的。這個時候，教師可以引導(dǎo)學(xué)生近距離觀察，通過了解事實修正前概念。

例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)教材一年級下冊“水是什么樣的”一課時，關(guān)于水的顏色，有的學(xué)生說：“水是白色的?！笨梢钥闯?，一年級的學(xué)生對無色和白色還沒有形成科學(xué)的概念。因此，在教學(xué)過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生用牛奶和水進行對比觀察，直觀地感受水是無色的。這與學(xué)生前概念發(fā)生了沖突。通過觀察對比，教師糾正了學(xué)生錯誤的前概念，學(xué)生也更清楚地理解科學(xué)中的“白色”和“無色”是兩個不同的概念，從而有效地構(gòu)建了新的科學(xué)概念。

（二）呈現(xiàn)反例，產(chǎn)生認知沖突

學(xué)生的前概念是他們在日常生活和學(xué)習(xí)中積累的經(jīng)驗和知識，有些前概念是正確的，但有些前概念可能是錯誤的或片面的。呈現(xiàn)反例可以讓學(xué)生意識到自己原有的認知存在不足或錯誤之處，從而產(chǎn)生認知沖突。當(dāng)學(xué)生遇到與自己認知相反的例子時，他們會開始思考和反思自己的觀點，探究反例所揭示的更深層次的意義。這個過程可以幫助學(xué)生糾正錯誤的觀念，完善片面的認知，從而將前概念轉(zhuǎn)化為更科學(xué)、更準(zhǔn)確的科學(xué)概念。

例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)教材四年級上冊“浮力”探究“下沉的物體在水中是否受到浮力”時，在學(xué)生的前概念中可能認為下沉的物體在水中不受浮力。在探究過程中，教師可以呈現(xiàn)反例：用彈簧測力計測一測。如果浸沒在水中的石塊受到浮力，測力計的讀數(shù)會發(fā)生變化嗎？進而引導(dǎo)學(xué)生動手實踐。通過實踐探究，學(xué)生發(fā)現(xiàn)石塊在水中時彈簧測力計的讀數(shù)比在空氣中的讀數(shù)小。所以，沉在水中的物體受到了浮力。這個反例引發(fā)了學(xué)生的認知沖突，他們開始思考和探究這個現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。通過討論和探究，學(xué)生可以理解“在水中的物體不論沉浮，都受到水的浮力”這一科學(xué)概念。

呈現(xiàn)反例可以促進學(xué)生的前概念轉(zhuǎn)化和認知發(fā)展。教師在教學(xué)中可以適時地引入反例，引導(dǎo)學(xué)生進行深入思考和探究，幫助他們建立正確的科學(xué)概念。

（三）探究實踐，引發(fā)認知沖突

探究實踐是一種通過觀察、實驗、討論和反思等方式來探究問題、獲取知識和培養(yǎng)能力的過程。在這個過程中，學(xué)生可以親身經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，從而對科學(xué)概念和原理有更深入的理解。同時，探究實踐還可以引發(fā)學(xué)生的認知沖突，幫助他們糾正錯誤的觀念，完善片面的認知。當(dāng)學(xué)生在探究實踐中遇到與自己認知不符的現(xiàn)象或結(jié)果時，他們需要進行深入的思考和探究，以解決認知沖突。這個過程可以促進學(xué)生對科學(xué)概念和原理的深入理解，幫助他們將前概念轉(zhuǎn)化為更科學(xué)、更準(zhǔn)確的科學(xué)概念。

例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)教材三年級上冊“人的呼吸”一課時，大多數(shù)學(xué)生知道人體的呼吸器官有鼻子和肺。在教學(xué)過程中，教師用實物講解和視頻演示幫助學(xué)生了解人體的呼吸器官有鼻腔、咽、喉、氣管、支氣管、肺，以及這些器官是如何工作的。通過學(xué)習(xí)，教師更正了學(xué)生模糊的前概念。如此，學(xué)生也更科學(xué)地認識了人體的呼吸器官，有效構(gòu)建科學(xué)概念。

又如，在探究植物的生長條件時，學(xué)生可能會發(fā)現(xiàn)植物在黑暗的環(huán)境中仍然可以生長，這與他們原有的認知“植物需要陽光才能生長”相沖突。通過探究實踐，學(xué)生可以觀察到植物在黑暗環(huán)境中的生長情況，并討論和探究植物生長的條件。這個過程可以幫助學(xué)生理解植物的生長不僅需要陽光，還需要水分、土壤和空氣中的二氧化碳等條件。

利用探究實踐引發(fā)認知沖突可以促進學(xué)生的前概念轉(zhuǎn)化和認知發(fā)展。教師在教學(xué)中可以為學(xué)生提供探究實踐的機會，引導(dǎo)他們進行深入思考和探究，幫助他們建立正確的科學(xué)概念。

三、注重生活體驗，生成科學(xué)概念

生活體驗是指人們經(jīng)歷了一些事情，就有了在經(jīng)歷中的感受以及事后悟出明白的道理。這樣的體驗一般會在下次遇到相同的事情或看到類似的事情知道問題的緣由，也會再次去思考如何處理這樣的事情?？茖W(xué)本身是來源于生活的，教師要充分了解學(xué)生的生活經(jīng)驗以及他們對生活中有關(guān)科學(xué)知識熟悉程度，有針對性地建立生活化科學(xué)教學(xué)情境；也可以從身邊收集實驗材料，引導(dǎo)學(xué)生進行生活化的探究，激發(fā)學(xué)生回憶曾經(jīng)經(jīng)歷過的事物，并通過這些經(jīng)歷過的生活經(jīng)驗生成科學(xué)概念。

例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)教材三年級下冊“植物開花了”一課時，由于學(xué)生了解生活中見到過的一些花，知道花蕊有雄蕊和雌蕊之分，但是對于雄蕊和雌蕊的樣子和特征，他們認識得比較模糊。因此，在教學(xué)過程中，教師可設(shè)置觀察各種各樣的花的活動，引導(dǎo)學(xué)生借助生活基礎(chǔ)，對雌蕊和雄蕊外形特征進行細致觀察，進而生成科學(xué)概念。這樣應(yīng)用生活經(jīng)驗，將課堂與生活相連接，使生活中有價值的素材充實到課堂。

又如，六年級上冊“制作汽水”一課，學(xué)生對制作汽水很感興趣，而檸檬、白糖、水、小蘇打這四種制作汽水材料生活中很常見。于是，教師引導(dǎo)學(xué)生從身邊取材，通過探究生成科學(xué)概念。

教師可從生活入手提出問題，從問題出發(fā)逐步挖掘，逐步引申出更多值得探究的問題，使科學(xué)課堂充滿智慧和趣味，也使科學(xué)教學(xué)蘊含更深層的現(xiàn)實意義。

四、鼓勵科學(xué)閱讀，拓展科學(xué)概念

很多學(xué)生雖然天生對科學(xué)探究充滿興趣，但是對科學(xué)閱讀卻比較盲目，也不夠重視?？茖W(xué)教師可以推薦給學(xué)生有意義的、生動有趣的科學(xué)讀本，提升學(xué)生科學(xué)閱讀的興趣，在潛移默化中拓展學(xué)生的科學(xué)概念。

例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)教材四年級下冊第三單元“昆蟲”時，很多學(xué)生知道昆蟲是地球上種類最多、數(shù)量最大的動物群體，是一個名副其實的龐大“家族”。并且，學(xué)生大多有捕蝴蝶、捉蜻蜓、養(yǎng)螞蟻的經(jīng)歷，他們對昆蟲并不陌生。但是，對昆蟲的共同特征及其在生命周期內(nèi)的變化，學(xué)生的認知卻存在著模糊和不確定。本單元教學(xué)中，教師可以“昆蟲”為題，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、飼養(yǎng)、實驗探究等活動，充分調(diào)動多種感官，將動手與動腦結(jié)合起來，形成清晰、完整的昆蟲概念。教師可以借此機會推薦學(xué)生閱讀法布爾的《昆蟲記》，并推薦幾種適合四年級學(xué)生閱讀的版本，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識的同時，進一步探究昆蟲的生命活動和生命周期，拓展科學(xué)概念。

科學(xué)教師不僅要認清學(xué)生前概念的存在，還要充分重視學(xué)生前概念的轉(zhuǎn)化。備課時，教師要充分了解學(xué)生的已有經(jīng)驗和認知水平，抓住學(xué)生認知和思維的基點。上課時，教師要用有效的策略來轉(zhuǎn)化學(xué)生的前概念。課后，教師要及時反思學(xué)生是否在前概念的基礎(chǔ)上有所生成，促使科學(xué)探究更加簡約高效，進而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)效果。

參考文獻：

［1］張玉玲.怎么克服前概念的不利影響［J］.決策探索，2010（12）.

［2］蔡鐵權(quán)，姜旭英，胡攻.概念轉(zhuǎn)變的科學(xué)教學(xué)［M］.教育科學(xué)出版，2009（3）.

［3］馬建坤.淺析學(xué)生前科學(xué)概念研究的價值［J］.科學(xué)課，2008（3）.

［4］姚正東.為轉(zhuǎn)變“概念”而教［J］.小學(xué)科學(xué)·教師，2015（7）.

［5］趙爾俠.兒童科學(xué)前概念的分析與轉(zhuǎn)化對策［J］.科教導(dǎo)刊，2010（2）.

［6］陳心華.科學(xué)素養(yǎng)視域下科學(xué)課程概念建構(gòu)策略［J］.小學(xué)教學(xué)參考，2022（9）.

［7］李蕓萱.基于前概念的低年段小學(xué)生科學(xué)概念建構(gòu)研究［J］.小學(xué)科學(xué)（教師版），2019（3）.

（責(zé)任編輯：楊強）