嚴(yán)佳杰

在科學(xué)學(xué)科教學(xué)中，科學(xué)概念是基礎(chǔ)知識，是學(xué)生對于科學(xué)知識、科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)原理的連接點(diǎn)?？茖W(xué)概念的形成有助于學(xué)生對科學(xué)知識的正確理解和實(shí)踐，有助于學(xué)生科學(xué)知識體系的構(gòu)建。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生之間會存在前概念的差異認(rèn)知，教師需準(zhǔn)確了解學(xué)生科學(xué)前概念的整體情況，以采取有針對性的教學(xué)措施，幫助其掌握正確的科學(xué)概念，提高課堂教學(xué)效率及學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、結(jié)合教學(xué)內(nèi)容了解學(xué)生有無前概念

學(xué)生針對各種科學(xué)問題，會基于自己的生活、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)生初步的認(rèn)知和理解，這種認(rèn)知和理解就是前概念，其有些是被動獲得的，有些是主動獲得的。前概念在學(xué)生的學(xué)科學(xué)習(xí)中有著重要影響，學(xué)生所具備的前概念與事實(shí)性的科學(xué)概念相符，就會快速掌握課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)效率。如果學(xué)生的前概念與事實(shí)性的科學(xué)概念不相符，則不易為學(xué)生所理解，給其學(xué)習(xí)帶來一定困擾。而學(xué)生在進(jìn)入科學(xué)課堂之前，頭腦中并不是一片空白的，他們主動或被動地加工著來自生活中的各種信息，并通過長期的積累而形成了對事物表面的、非本質(zhì)的認(rèn)識，我們把它稱之為科學(xué)前概念。

前概念在科學(xué)概念教學(xué)中扮演著重要的角色，科學(xué)前概念是科學(xué)概念學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，若離開前概念談概念教學(xué)，勢必如同空中建樓閣，學(xué)生無法建立正確的科學(xué)概念。學(xué)生關(guān)于前概念的形成體現(xiàn)其最初的科學(xué)認(rèn)知水平，學(xué)生個體由于在學(xué)習(xí)方式、教育環(huán)境、學(xué)習(xí)態(tài)度、思維習(xí)慣等方面所具有的差異性，決定了其科學(xué)前概念也存在一定的差異性。表現(xiàn)在其科學(xué)前概念有相同的地方，也有不同的地方，有的表現(xiàn)很明顯，有的則較為隱蔽，學(xué)生在一般情況下并不容易顯現(xiàn)出其真實(shí)的前概念能力，需要教師采取科學(xué)、有針對性的策略來檢測學(xué)生前概念情況，以準(zhǔn)確判斷學(xué)生真實(shí)的科學(xué)知識素養(yǎng)，把握學(xué)生間前概念的差異，設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)活動，使學(xué)生在活動中進(jìn)行科學(xué)理論探究，并表露出其科學(xué)前概念情況。

（一）借助畫圖法以體現(xiàn)學(xué)生前概念情況

畫圖法就是借助圖畫的方式，以直觀、思維清晰的方式觀察、了解學(xué)生對某一概念、某一科學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)知，通過可視化的方式掌握學(xué)生的前概念情況。

教學(xué)中為了使學(xué)生真實(shí)畫出所需要的圖，教師可針對某科學(xué)知識采取引導(dǎo)式教學(xué)，啟發(fā)學(xué)生基于自己既有的理解和認(rèn)知，以畫圖的方式將這種理解、認(rèn)知表達(dá)出來。對于小學(xué)生來說，由于其思維、語言表達(dá)能力還不夠成熟，難以用準(zhǔn)確、條理清晰的語言來表達(dá)自己的觀點(diǎn)和認(rèn)知，但通過畫圖的方式，就要直觀、具象化地呈現(xiàn)思維過程。如在《我們的身體》一課教學(xué)中，教師可要求學(xué)生基于自己對身體的了解，畫一幅身體結(jié)構(gòu)組成及各部分的功能圖。學(xué)生大部分會畫出身體的頭部及四肢，對身體內(nèi)部各器官則畫不完全，有的畫出了心臟、胃等，有的畫出肝臟、主動脈等，或雖然畫出，但位置有誤差。由此可見，學(xué)生對于人體構(gòu)成的知識是零散不完整的，或是模糊不正確的。通過畫圖的方式，教師可引導(dǎo)學(xué)生思考：正確的人體結(jié)構(gòu)和大家圖畫中所表現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)是否一樣？并借助多媒體，為學(xué)生播放人體結(jié)構(gòu)的動畫展示圖，逐一講解各結(jié)構(gòu)所發(fā)揮的功能，增強(qiáng)學(xué)生的詳細(xì)認(rèn)知。并要求學(xué)生對照教材中的圖片，或利用網(wǎng)絡(luò)查找人體結(jié)構(gòu)圖，探究人體結(jié)構(gòu)及各部位的功能，使其找到自己前概念的認(rèn)知錯誤，并對人體結(jié)構(gòu)形成正確的把握及清晰的認(rèn)知，通過對錯誤前概念的一一糾正，使課堂教學(xué)取得良好的效果，充分發(fā)揮了前概念對于促進(jìn)教學(xué)效率提高的教學(xué)輔助價值。

（二）借助情境觀察展現(xiàn)學(xué)生前概念情況

情境觀察包括創(chuàng)設(shè)教學(xué)相關(guān)情境或利用自然情境，對學(xué)生的狀態(tài)、表情、動作以及語言等進(jìn)行觀察、分析、記錄、判斷，以把握學(xué)生的差異化前概念、前概念正確或錯誤的一種有效教學(xué)方法。

教學(xué)過程中教師可基于教學(xué)相關(guān)的自然情境，或創(chuàng)設(shè)有針對性的情境，通過激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，促使學(xué)生進(jìn)行深度思考和探究，進(jìn)一步深化其思維活動，把握其前概念情況。如在關(guān)于《鐘擺制作》一課的教學(xué)中，在了解鐘擺工作原理的基礎(chǔ)上，教師可要求學(xué)生自主準(zhǔn)備所需要的材料，包括鐵架臺、擺線、標(biāo)志、擺球，并在桌子側(cè)面做好記號。制作過程中有的學(xué)生對于擺線材質(zhì)的選擇過硬過粗，影響其正常擺動；有的學(xué)生對標(biāo)志物形狀、材質(zhì)的選擇不符合制作要求，或難以體現(xiàn)標(biāo)志物對鐘擺擺動速度的影響；或在制作過程中忽視了支架固定時的平衡，影響了擺線、擺球的正常使用等，這些現(xiàn)象都體現(xiàn)了學(xué)生關(guān)于鐘擺制作的前概念。關(guān)于擺長對擺動次數(shù)的影響，教師可創(chuàng)設(shè)相關(guān)情境，當(dāng)在擺線下方增加固定物時，擺動的快慢是否有變化？有的學(xué)生認(rèn)為不會產(chǎn)生變化，因?yàn)閿[長還是原有長度；有的學(xué)生認(rèn)為會產(chǎn)生變化，認(rèn)為擺錘發(fā)生了變化等，體現(xiàn)了學(xué)生間的前概念情況及其相互間的差異。針對這種現(xiàn)象，教師可與學(xué)生共同進(jìn)行幾組對比試驗(yàn)，并要求學(xué)生對試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析、評價，激發(fā)學(xué)生的探究積極性，使其展開思維活動，并由傳統(tǒng)課堂被動學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)方式。

（三）借助概念圖清晰呈現(xiàn)前概念的框架

學(xué)生在到校接受教育時早已通過各種途徑對這個世界形成了主觀認(rèn)識，這就是學(xué)生的前概念。受到自身認(rèn)知水平的限制，這些前概念大多與事實(shí)不符，而且具有頑固性、穩(wěn)定性的特點(diǎn)，因而會直接影響教學(xué)效果。概念圖是可以針對兒童自主獲得的認(rèn)知、抽象概念等進(jìn)行檢測的一種方法，主要基于某主題，將其相關(guān)的概念置于劃定的圖形中，以線將概念及命題進(jìn)行連接。

一是韋恩概念圖，能夠借助圖表型圖式，將兩種及以上的科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行比較、對照的方式。自然課中常用來尋找事物之間的區(qū)別或聯(lián)系。如在《電能和磁能》一課的教學(xué)中，為了清晰呈現(xiàn)兩者的差異，教師可設(shè)計(jì)一幅韋恩圖，在兩個圓圈中進(jìn)行分別記錄。通過圖來檢測學(xué)生對于電能和磁能的學(xué)習(xí)情況，掌握學(xué)生錯誤前概念、空白前概念以及模糊前概念的情況，從而進(jìn)行有針對性教學(xué)，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)錯誤前概念到科學(xué)前概念的有效轉(zhuǎn)化，并彌補(bǔ)其知識空白點(diǎn)，強(qiáng)化其對知識的清晰掌握。

二是蜘蛛概念圖，主要用以對概念及相關(guān)支撐內(nèi)容、體現(xiàn)主題以及描述等相互間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行描述和呈現(xiàn)。這種概念圖不適合用以反映呈現(xiàn)層級關(guān)系。如《各種形式的能量》一課的教學(xué)中，需要通過教學(xué)使學(xué)生掌握聲光電熱磁等各種能量形式，以及各種能量形式下所常見的應(yīng)用等。教師可在課前提供能量形式蜘蛛圖供學(xué)生填寫，以檢測學(xué)生在生活中對于各種能量的了解掌握情況，并基于其填寫情況，找出其知識的錯誤和空白點(diǎn)，實(shí)施有針對性教學(xué)，鞏固學(xué)生對本課內(nèi)容的掌握，提高其實(shí)踐應(yīng)用能力。課后要求學(xué)生針對教學(xué)對能力蜘蛛圖作進(jìn)一步完善，幫助其重新梳理各種能量形式，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對前概念的內(nèi)化，強(qiáng)化學(xué)生的知識掌握程度。

概念圖對于科學(xué)教學(xué)有積極作用，能夠有效檢測、解釋學(xué)生關(guān)于知識的潛在理解及錯誤、模糊、空白的知識結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)其前概念框架情況，使教師清晰掌握學(xué)生對科學(xué)概念、理念知識的掌握能力。

二、借助教學(xué)互動把握前概念正誤情況

學(xué)生接受正規(guī)的科學(xué)教育前，在生活和學(xué)習(xí)中認(rèn)識自然、探索未知、獲取信息，并根據(jù)其主觀理解對信息進(jìn)行加工和處理，形成對自然事物及現(xiàn)象非本質(zhì)的見解與觀點(diǎn)，構(gòu)成認(rèn)知系統(tǒng)中最基本的概念體系。師生教學(xué)互動是教師了解學(xué)生前概念的有效方法，教師可基于學(xué)生與教學(xué)相關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)問題，引導(dǎo)學(xué)生回答并不斷借助提問，深化學(xué)生的思考，從中判斷學(xué)生是否形成前概念？所形成前概念的程度以及前概念是否正確，為后續(xù)科學(xué)教學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)。

師生互動前，教師要對教材進(jìn)行認(rèn)真梳理，解析各章節(jié)內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上結(jié)合教學(xué)內(nèi)容及培養(yǎng)目標(biāo)，對互動問題進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，使互動更有針對性。如在《各種形式的能量》一課的教學(xué)前，教師可提前設(shè)計(jì)如下問題：能量有哪些形式？能量是如何產(chǎn)生的？各種形式的能力在生活中是怎樣應(yīng)用的？能量對于我們的生活有怎樣的影響？通過這些問題的回答，會發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于能量相關(guān)的知識已具備一定認(rèn)知，但這種認(rèn)知是模糊或是錯誤的，不解決這些錯誤的前概念，則不利于后續(xù)關(guān)于能量的知識學(xué)習(xí)。通過師生互動的方式了解學(xué)生對某知識點(diǎn)前概念的情況，比其他方式更為直觀、全面和靈活，使老師在動態(tài)的對話中不斷調(diào)整提問方向，使學(xué)生真實(shí)呈現(xiàn)自己的知識結(jié)構(gòu)和前概念。

三、在生活中提高學(xué)生前概念認(rèn)知能力

前概念體現(xiàn)著學(xué)生自主獲得的對科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)知識的初步理解和認(rèn)知，通常包括錯誤的、模糊的及空白的前概念。前概念是學(xué)生掌握科學(xué)概念的基礎(chǔ)。前概念與事實(shí)性科學(xué)概念相符合，會增進(jìn)學(xué)生對新知識的把握和理解，提高學(xué)生的知識實(shí)踐應(yīng)用能力。所以在生活中培養(yǎng)學(xué)生的前概念認(rèn)知能力，對于其快速融入課堂教學(xué)活動并展開有針對性思維、探究活動有積極的促進(jìn)作用。需要教師通過生活化教學(xué)等多種手段，調(diào)動其對科學(xué)知識、原理、問題的探究興趣，并在探究過程中獲得初步的概念認(rèn)知，為其參與科學(xué)課堂教學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)。

（一）借科普讀物閱讀習(xí)慣激發(fā)科學(xué)興趣

隨著文化教育事業(yè)以及信息化的發(fā)展和應(yīng)用普及，為學(xué)生閱讀科學(xué)讀物提供了便利條件，也給了學(xué)生更多的選擇。培養(yǎng)學(xué)生在生活中良好的科普讀物閱讀習(xí)慣，能夠激發(fā)其對科學(xué)知識的探究興趣，拓展學(xué)生的知識視野，使其具備豐富的前概念認(rèn)知能力。對于科普讀物的選擇可由教師基于教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行推薦，如在《地球公轉(zhuǎn)與四季變化》一課的教學(xué)中，教師可為學(xué)生推薦《不停旋轉(zhuǎn)的地球》《太空科普讀物》等書籍，使學(xué)生的閱讀視野擴(kuò)大，有效激發(fā)其想象力和科學(xué)探究興趣，形成其關(guān)于地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)、四季變化等知識的初步認(rèn)知。也可由學(xué)生基于興趣，自主選擇閱讀書目，為學(xué)生前概念認(rèn)知的豐富提供豐富的素材。

（二）組織參觀各類展館激發(fā)科學(xué)想象力

目前各地區(qū)都很重視博物館、科技館、天文館以及農(nóng)業(yè)展覽館等場館的建設(shè)，這些展館既有科學(xué)現(xiàn)象的描述，又有科技產(chǎn)品實(shí)物，是學(xué)生增長知識、提升想象力和探究能力的有效途徑。教師可經(jīng)常組織學(xué)生到各展館參觀，并設(shè)計(jì)一些學(xué)生感興趣的問題，引導(dǎo)其在參觀過程中進(jìn)行思考，以拓展學(xué)生的科學(xué)視野，促進(jìn)其科學(xué)前概念的發(fā)展。

（三）參與班級及科學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)動手能力

科學(xué)是一門應(yīng)用型學(xué)科，與人們的生活有密切關(guān)系。為學(xué)生提供多種實(shí)踐和體驗(yàn)、應(yīng)用的機(jī)會，有助于學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題，掌握科學(xué)技能，激發(fā)科學(xué)想象，形成科學(xué)認(rèn)知。如教師可要求學(xué)生參與班級日常各項(xiàng)管理工作，包括根據(jù)科學(xué)學(xué)科教學(xué)、學(xué)生手工制作等，選擇購買相應(yīng)的圖書、簡單的桌椅維修、多媒體的維護(hù)、操作及保養(yǎng)、制定班級每日天氣預(yù)報表、氣溫統(tǒng)計(jì)表、學(xué)生衛(wèi)生健康防護(hù)知識科普、統(tǒng)計(jì)班級用電量、用水量及對班級垃圾進(jìn)行科學(xué)分類等，在實(shí)踐中豐富學(xué)生的探究領(lǐng)域，為其科學(xué)前概念的培養(yǎng)提供豐富的機(jī)會與素材。

綜上所述，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，在學(xué)習(xí)某個概念之前，學(xué)生已對周圍與之相關(guān)的事物及現(xiàn)象有了一定的認(rèn)識和了解，同時初步形成了一些自己的觀點(diǎn)和看法，這些看法稱之為前概念。學(xué)生的前概念有些是錯誤的，有些是模糊的，但也有一些是正確的。新課改背景下，對學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)提出了更高要求，相應(yīng)課堂教學(xué)模式也要基于學(xué)生興趣和能力培養(yǎng)需求進(jìn)行多元化探究。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，需要教師重視學(xué)生前概念情況的把握，通過多種方式了解學(xué)生個體之間存在前概念的差異認(rèn)知以及學(xué)生具體的前概念情況，以采取有效教學(xué)方法，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)科學(xué)前概念的轉(zhuǎn)化和內(nèi)化，提高課堂教學(xué)效率及學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。