科學(xué)核心素養(yǎng)下“前概念”及其轉(zhuǎn)變的策略初探

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摘要：

學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)相互依存、相互轉(zhuǎn)化，其中生活經(jīng)驗(yàn)是基礎(chǔ)，知識(shí)技能是橋梁，而學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)可能是正確的，也可能是模糊或錯(cuò)誤的，我們稱之為“前概念”。前概念影響著教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)，在教學(xué)中教師如果能重視“前概念”對(duì)學(xué)生的影響，就能使教學(xué)更具針對(duì)性，采取相對(duì)應(yīng)的的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞： 科學(xué)素養(yǎng); 生活經(jīng)驗(yàn); 前概念; 影響教學(xué)和學(xué)習(xí); 糾正

【中圖分類號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1674-3733（2020）16-0220-01

學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)包括三方面的內(nèi)容：（1）該學(xué)科的知識(shí)技能。（2）該學(xué)科學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)。（3）該學(xué)科學(xué)生的思維品質(zhì)。這三者是相互依存、相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)越豐富，知識(shí)技能就越廣博，思維品質(zhì)就越深刻。

1前概念的定義。

人在學(xué)習(xí)當(dāng)前知識(shí)之前或正在學(xué)習(xí)的過程中，大腦會(huì)有自己獨(dú)特的認(rèn)識(shí)。這種獨(dú)特的認(rèn)識(shí)，我們統(tǒng)稱為：前概念。

2前概念的特點(diǎn)

2.1個(gè)體差異性

對(duì)于課堂上的同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)給出五花八門的解釋，因?yàn)槊恳粋€(gè)學(xué)生都以自己的方式來“觀察”并解釋實(shí)驗(yàn)。人們內(nèi)化經(jīng)驗(yàn)的方式至少有一部分是其個(gè)體獨(dú)有的，他們建構(gòu)了他們自己的意義。這些具有個(gè)體差異性的“想法”影響了獲取信息的方式。從這個(gè)角度考慮，對(duì)事件的觀察受到觀察者的理論框架的影響。因此學(xué)生的觀察和對(duì)觀察結(jié)果的解釋也受到他們的想法和期望的影響。

2.2不連貫性

學(xué)生們在課堂上會(huì)對(duì)物理現(xiàn)象提出不同的有時(shí)甚至是相互矛盾的解釋，即使學(xué)生與教師的觀點(diǎn)相相矛盾，學(xué)生也不一定會(huì)意識(shí)到。我們還發(fā)現(xiàn)，同一個(gè)孩子對(duì)一類特定的現(xiàn)象會(huì)有不同的看法，有時(shí)在老師看來是完全等同的情況，學(xué)生卻使用不同的論據(jù)作出相反的預(yù)測，甚至對(duì)于同一個(gè)現(xiàn)象，他們會(huì)在兩種解釋之間換來換去，為什么有這些矛盾呢？這是因?yàn)閷W(xué)生與科學(xué)家對(duì)連貫性的需要和標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)不同，學(xué)生沒有任何單一模型可用來統(tǒng)攝一系列在科學(xué)家看來是等價(jià)的現(xiàn)象。

2.3穩(wěn)定性

下面是從學(xué)生水的三態(tài)變化這個(gè)知識(shí)采集的內(nèi)容：

（1）課堂上：裝冰的玻璃杯外壁上出現(xiàn)了許多小水珠，他們作出了自己的假設(shè)：可能是空氣中的水汽被冰吸到杯壁一了;空氣遇到冰變成水了;應(yīng)該是水蒸氣變的吧;……

學(xué)生對(duì)觀察的現(xiàn)象有著自己的解釋。

（2）進(jìn)行了一個(gè)訪談，訪談內(nèi)容是：水會(huì)發(fā)生變化嗎？水在自然界有哪些存在形態(tài)？它們會(huì)互相發(fā)生變化嗎？他們之間是怎樣發(fā)生變化的？

學(xué)生1：水會(huì)發(fā)生變化;水在很冷的時(shí)候結(jié)成冰，冰塊被太陽曬的時(shí)候會(huì)變成水，水在地上一直曬著就會(huì)變成沒水了。

學(xué)生2：如果固態(tài)冰和液態(tài)水碰在一起，固態(tài)冰會(huì)融化。

……

全部被訪談的學(xué)生都能說出水是會(huì)發(fā)生變化的，水在自然界中存在的形態(tài)也基本能說出常見的形態(tài)，如霜、雪、冰、露、水蒸氣等，說得最多的一種現(xiàn)象是水結(jié)冰了又融化，融化了又結(jié)冰，但對(duì)于形成過程和變化條件等的解釋則是具有不連貫性的或者是錯(cuò)誤的前概念。

（3）教學(xué)完成后，進(jìn)行了一次關(guān)于水的三態(tài)變化的知識(shí)檢測：

① 當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃，水的溫度下降到（）時(shí)，開始（），從液體變成了（）。水在結(jié)冰過程中要向周圍放出（）。

②當(dāng)環(huán)境溫度高于0℃，冰的溫度升至（）時(shí)開始融化;冰在融化過程中，溫度會(huì)長時(shí)間保持在（），直至完全融化成水。冰在融化過程中，要從周圍（）熱量。

③水蒸氣遇冷會(huì)凝結(jié)成（）。

水變成水蒸氣的過程叫（）， 水蒸氣變成水的過程叫（）。

④（）能加快水的蒸發(fā)。

⑤水在自然界同時(shí)以（）、（）和（）存在。

⑥水在自然界不斷經(jīng)歷著三種狀態(tài)的循環(huán)變化，促使水的三態(tài)變化的原因是（）的變化。

通過檢測發(fā)現(xiàn)，有部分學(xué)生還存在著相當(dāng)多的錯(cuò)誤和不理解，更有個(gè)別的同學(xué)反復(fù)檢測了三次，還會(huì)存在著同樣的錯(cuò)誤。這就說明了改變學(xué)生的錯(cuò)誤前概念是一件非常難的事，學(xué)生即使在已經(jīng)接受相關(guān)的科學(xué)學(xué)習(xí)后，對(duì)于相應(yīng)的問題往往還是不能深刻理解，因?yàn)閷W(xué)生更關(guān)注實(shí)驗(yàn)中那些支持他們原先理論的現(xiàn)象與數(shù)據(jù)，真正在具體的應(yīng)用情境中，不少時(shí)候當(dāng)家作主的還是他們固有的前概念。

3前概念影響著教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)。

學(xué)生的頭腦不是白紙一張，能夠以中立的方式接受任何教育，恰恰相反，學(xué)生是帶著先前獲得的觀念進(jìn)入科學(xué)課堂學(xué)習(xí)的，帶著他們觀察到的現(xiàn)象有關(guān)的各種想法和解釋進(jìn)入科學(xué)課堂的即使他們那時(shí)候候還沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過有關(guān)的學(xué)科知識(shí)。學(xué)生形成這些想法和解釋，是因?yàn)樗麄冊谌粘Ｉ钜呀?jīng)有了各方面的經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)最大的困難，并不是知識(shí)本身的復(fù)雜性，而是學(xué)生已經(jīng)有了可以影響學(xué)習(xí)效果的前概念。當(dāng)學(xué)生的“前概念”和科學(xué)概念相似或相近時(shí)，學(xué)生就容易理解、掌握所學(xué)知識(shí)，教師教得輕松;反之，兩者相互干擾、相互牽制，學(xué)生學(xué)得糾結(jié)。

4改進(jìn)學(xué)生錯(cuò)誤前概念的策略

4.1提供機(jī)會(huì)讓學(xué)生表達(dá)自己的概念。利用小組討論、全班集體討論或者讓學(xué)生把自己的概念寫出來、畫出來或用其他方式表示出來等機(jī)會(huì)，讓他們表達(dá)自己是如何思考的。

4.2選擇學(xué)習(xí)體驗(yàn)，引入差異性事件。教師如果事先知道學(xué)生的前概念，就可以用與學(xué)生的期望相沖突的體驗(yàn)直接挑戰(zhàn)學(xué)生的前概念，以促使他們重新考慮。了解學(xué)生的想法有助于我們選擇那些更可能使學(xué)生以我們期待的方式給出解釋的教學(xué)活動(dòng)。觀察一件出乎意料的事情會(huì)刺激學(xué)生去思考這究竟是怎么回事，由此產(chǎn)生的概念沖突可能會(huì)使學(xué)生對(duì)自己已有的概念感覺不滿意，因而感覺到了有必要轉(zhuǎn)變概念。

4.3蘇格拉底式的詰問。當(dāng)學(xué)生的概念不一致或者互不相關(guān)時(shí)，蘇格拉底式的詰問就有助于學(xué)生意識(shí)到他們的思維缺乏一致性，因而更加連貫地重構(gòu)他們的概念（從談話中用剝繭抽絲的方法，使學(xué)生逐漸了解發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤，建立正確的知識(shí)觀念。

4.4明確活動(dòng)目的，在實(shí)際中練習(xí)應(yīng)用概念。歸納問題是很重要的，必須提供機(jī)會(huì)來鼓勵(lì)學(xué)生這么做。特別是，教師需要仔細(xì)考慮實(shí)驗(yàn)在科學(xué)教學(xué)中的作用。讓學(xué)生弄明白實(shí)驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)用范圍和局限是很重要的。

綜上所述，在關(guān)注學(xué)生學(xué)科知識(shí)水平的同時(shí)關(guān)注學(xué)生在掌握學(xué)科知識(shí)過程中形成的生活經(jīng)驗(yàn)，捕捉學(xué)生的前概念，使課堂學(xué)習(xí)變得更有意義最終才能形成學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識(shí)等思維品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1]德賴弗 蓋內(nèi) 蒂貝爾吉安.兒童的科學(xué)前概念.上海科技教育出版社. 2008.