呂睿

前概念是指沒(méi)經(jīng)過(guò)專門(mén)的教學(xué)，而在日常生活中通過(guò)辨別學(xué)習(xí)、積累經(jīng)驗(yàn)而掌握的概念，也叫日常概念。這些概念來(lái)源于學(xué)生自己的生活經(jīng)驗(yàn)和直觀感受，通常以他們的生活常識(shí)為主，是自然而然形成的。科學(xué)概念是指在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)揭示概念的內(nèi)涵而形成的概念，是指組織起來(lái)構(gòu)成的、系統(tǒng)的科學(xué)知識(shí)，是由科學(xué)家建造的更復(fù)雜的知識(shí)結(jié)構(gòu)的表達(dá)，并且和數(shù)據(jù)、方法、理論及其他概念相連?？茖W(xué)知識(shí)的推衍、規(guī)則的建立都離不開(kāi)科學(xué)概念。學(xué)生前概念中有些與科學(xué)概念一致，會(huì)促進(jìn)科學(xué)概念的學(xué)習(xí)，另一些則與科學(xué)概念相違背，從而抵觸科學(xué)概念，造成非預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果。前概念具有個(gè)體性、片面性、頑固性，并與科學(xué)史發(fā)展上的某些概念存在相似性的特點(diǎn)。

在平時(shí)的科學(xué)課堂教學(xué)中，有些學(xué)生頑固的錯(cuò)誤前概念導(dǎo)致他們很難接受科學(xué)概念，進(jìn)而影響他們對(duì)自然現(xiàn)象做出科學(xué)的判斷與解釋。比如蘇教版科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)中的“一切都在運(yùn)動(dòng)中”一課，很多學(xué)生始終無(wú)法理解或接受“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”這一概念，導(dǎo)致他們?cè)诜治鲈S多案例中的物體是否在運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題。類(lèi)似這樣的情況，在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中并不少見(jiàn)，這跟教師所教學(xué)生的年齡特征有很大關(guān)系。那么如何在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中將學(xué)生的這些頑固的錯(cuò)誤前概念引導(dǎo)提升為科學(xué)概念呢？在平時(shí)的教學(xué)工作中，筆者總結(jié)了以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。

一、尊重學(xué)生，在不否定的前提下深入了解

由于小學(xué)生的年齡較小，他們對(duì)很多事物的判斷通常是根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)觀察和理解得出的結(jié)果，這些概念在形成的過(guò)程中往往帶有自發(fā)性，缺少正確的引導(dǎo)。雖然這些樸素的觀念有時(shí)聽(tīng)起來(lái)令人啼笑皆非，有時(shí)頑固到難以突破，但是學(xué)生思維的產(chǎn)物，也是學(xué)生理解新事物的基礎(chǔ)，有其存在的客觀性。作為教師，我們應(yīng)該深入了解學(xué)生的這些前概念，搞清楚他們?yōu)槭裁磿?huì)有這樣的想法，以便于后面的應(yīng)對(duì)與糾正。

在三年級(jí)下冊(cè)中講到“葉的蒸騰作用”時(shí)，筆者問(wèn)學(xué)生：“你覺(jué)得葉的蒸騰作用有什么好處？”一位學(xué)生一本正經(jīng)地回答道：“我覺(jué)得葉的蒸騰有排毒的作用?！边@一答案震驚全場(chǎng)，全班同學(xué)哈哈大笑，那學(xué)生滿臉通紅。筆者從沒(méi)有聽(tīng)過(guò)這樣奇怪又好笑的答案，難怪其他同學(xué)都忍不住笑呢。但同時(shí)筆者又對(duì)這一前概念充滿好奇，于是追問(wèn)為什么。這位學(xué)生義正辭嚴(yán)道：“我覺(jué)得就像人小便一樣，有排毒的作用?！惫P者恍然大悟，學(xué)生這樣的思考似乎很形象呀，都是體內(nèi)水分的排出嘛，能有這樣的聯(lián)想很不容易，說(shuō)明他是經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考的，所以筆者沒(méi)有進(jìn)行否定，而是對(duì)他的這種行為給予了表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)。有時(shí)候筆者覺(jué)得這個(gè)世界仍舊有很多東西是科學(xué)沒(méi)有研究或解釋的，有時(shí)學(xué)生的一些奇奇怪怪的前概念看似與目前的科學(xué)概念不相符，但誰(shuí)又敢保證一定是不正確的呢？或許在將來(lái)的某一天，科學(xué)家們經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)孩子們的某些想法還真是事實(shí)呢，至少筆者經(jīng)常會(huì)這么暢想。

二、先立后破，循循善誘

有人說(shuō)科學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)必須有立有破，先立而后破。所謂“不破不立，先破后立，破字當(dāng)頭，立也就在其中了”這種說(shuō)法是違反科學(xué)發(fā)展規(guī)律的。按照皮亞杰的觀點(diǎn)，學(xué)生改變?cè)姓J(rèn)知結(jié)構(gòu)的主要機(jī)制是順應(yīng)。也就是說(shuō)，當(dāng)新知識(shí)和原有認(rèn)知有較大的差異和矛盾時(shí)，必須將原有知識(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和改變，通過(guò)順應(yīng)學(xué)習(xí)才能接納新知識(shí)，解決認(rèn)知矛盾，實(shí)現(xiàn)由原有的前概念向新的科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變。剛開(kāi)始筆者也在想，對(duì)于學(xué)生錯(cuò)誤的前概念到底是適合“先立后破”還是“先破后立”。在上了四下科學(xué)“一切都在運(yùn)動(dòng)中”以及我們的“做中學(xué)”校本教材“沉與浮”之后，筆者覺(jué)得“先立后破”可能更適合小學(xué)階段的孩子。

在“一切都在運(yùn)動(dòng)中”的教學(xué)中，學(xué)生總是不理解“運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的”這一概念，他們潛意識(shí)里總會(huì)選擇靜止的物體作為參照物，這會(huì)干擾他們對(duì)物體究竟是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的作出準(zhǔn)確判斷。剛開(kāi)始，筆者用了一個(gè)簡(jiǎn)單的公交車(chē)的flash否定他們的猜測(cè)，接著建立了參照物以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)的概念。結(jié)果讓學(xué)生解釋“巍巍青山兩岸走”的時(shí)候，學(xué)生總是會(huì)說(shuō)是因?yàn)榇瑤е艘黄疬\(yùn)動(dòng)，所以感覺(jué)山不停地向后移動(dòng)。還有很多學(xué)生認(rèn)為船上的乘客沒(méi)運(yùn)動(dòng)，是船運(yùn)動(dòng)了，帶動(dòng)了人。甚至到后面解釋“坐地日行八萬(wàn)里”時(shí)，學(xué)生也是不知所措。

最近再上起這節(jié)課時(shí)，筆者嘗試著采用“先立后破”的辦法，先利用幾個(gè)案例給學(xué)生建立并強(qiáng)化“運(yùn)動(dòng)”和“參照物”的科學(xué)概念，使他們徹底搞清楚只要兩個(gè)物體的位置發(fā)生了變化，我們就可以說(shuō)相對(duì)于其中一個(gè)物體而言另一個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)，這與我們平時(shí)的想法可能有些不同。接著筆者讓學(xué)生找出一些圖片中運(yùn)動(dòng)的物體，并闡述判斷的理由，然后對(duì)照“運(yùn)動(dòng)”的科學(xué)定義肯定了他們的回答。連續(xù)判斷幾幅圖片進(jìn)一步強(qiáng)化了運(yùn)動(dòng)的概念，同時(shí)學(xué)生對(duì)自己的判斷也有了一定的自信。緊接著筆者以其中一張乘坐扶手電梯的圖片為例，問(wèn)學(xué)生：“你們剛剛都說(shuō)相對(duì)于墻面來(lái)講，電梯上的人在運(yùn)動(dòng)，因?yàn)橄鄬?duì)于墻面，電梯上人的位置發(fā)生了改變，這時(shí)你們選擇的參照物是墻面，不管選擇什么樣的物體作為參照物，扶梯上的人都在運(yùn)動(dòng)嗎？”有些學(xué)生開(kāi)始想到好像不是這樣的，如果選擇同一側(cè)電梯上的另一個(gè)人為參照物，這個(gè)人就不再運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗麄兊奈恢脹](méi)有發(fā)生變化。筆者表?yè)P(yáng)這些孩子善于思考的科學(xué)素養(yǎng)并得到全班一致認(rèn)可之后再追問(wèn)：“那相對(duì)于這一側(cè)的電梯呢？”孩子們理所當(dāng)然就想到了也沒(méi)有運(yùn)動(dòng)。再問(wèn)：“你們不是認(rèn)為人沒(méi)運(yùn)動(dòng)，而是電梯帶動(dòng)了人嗎？”這時(shí)，孩子們便會(huì)恍然大悟，原來(lái)選擇的參照物不同，判斷其是否運(yùn)動(dòng)的結(jié)果就不同。這樣“先立后破”的嘗試很快解決了之前遇到的麻煩。所以，有時(shí)當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤或片面的前概念時(shí)，教師可以先建立好其中某個(gè)重要的概念，并肯定學(xué)生的前概念，使他們?cè)趶?qiáng)化好已有概念的基礎(chǔ)上再提出與之相違背的事實(shí)，激發(fā)學(xué)生的思考，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)接受并理解新概念的目標(biāo)。

三、巧妙實(shí)驗(yàn)，激發(fā)內(nèi)心沖突

研究證明，小學(xué)生對(duì)自然事物已經(jīng)形成初步認(rèn)識(shí)，有些錯(cuò)誤的前概念在頭腦中往往是根深蒂固的，僅僅靠說(shuō)教的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)科學(xué)概念的構(gòu)建和轉(zhuǎn)變是根本行不通的，如果通過(guò)一系列直觀的、有思維參與的科學(xué)探究活動(dòng)，更有利于幫助學(xué)生形成科學(xué)概念。小學(xué)科學(xué)以科學(xué)探究為主要學(xué)習(xí)方式，決定了學(xué)生必須依靠自己的參與探究來(lái)構(gòu)建科學(xué)概念。有時(shí)，巧妙利用科學(xué)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，往往能更好地激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，攻克學(xué)生錯(cuò)誤的前概念，從而建立科學(xué)概念。

例如在“物體的形狀改變以后”一課的教學(xué)中，學(xué)生對(duì)“物體由于發(fā)生了彈性形變之后產(chǎn)生了彈力”這一概念始終模糊不清或不能接受。于是筆者將一塊拴有橡皮筋的木塊發(fā)給學(xué)生，讓他們拉長(zhǎng)皮筋，然后松手，學(xué)生發(fā)現(xiàn)木塊由靜止到運(yùn)動(dòng)了。筆者提問(wèn)：“為什么木塊運(yùn)動(dòng)了？”學(xué)生統(tǒng)一認(rèn)為是拉橡皮筋的手給了木塊一個(gè)拉力。無(wú)論筆者怎么苦口婆心地引導(dǎo)，他們就是想不到是皮筋的彈性形變產(chǎn)生了彈力。突然筆者看到講臺(tái)上有一團(tuán)棉線，于是發(fā)給學(xué)生拴在木塊上，再將棉線拉直，看看木塊運(yùn)動(dòng)不運(yùn)動(dòng)。結(jié)果學(xué)生都發(fā)現(xiàn)木塊紋絲不動(dòng)。筆者追問(wèn)：“不都是拉皮筋和線的嗎，怎么這回木塊不動(dòng)了呢？你們覺(jué)得是拉力的作用嗎？”學(xué)生恍然大悟，棉線沒(méi)有什么彈性，發(fā)生的彈性形變很小，而皮筋的彈性形變較大，看來(lái)是這個(gè)原因?qū)е履緣K的運(yùn)動(dòng)呀。筆者緊接著提及彈力的產(chǎn)生原因，學(xué)生便能順理成章地理解了。

四、活學(xué)活用，強(qiáng)化科學(xué)概念

設(shè)置具體的問(wèn)題情境，運(yùn)用已形成的科學(xué)概念解決問(wèn)題，是學(xué)習(xí)科學(xué)概念的目的，也是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念掌握的情況，更是加深學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解，深化科學(xué)概念的重要環(huán)節(jié)。只有通過(guò)運(yùn)用，才能暴露學(xué)生對(duì)科學(xué)概念理解的缺陷，以便進(jìn)一步地深化學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解。

如在做中學(xué)“沉與浮”知識(shí)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生總是認(rèn)為輕的物體會(huì)浮，重的物體會(huì)沉，并能舉出相應(yīng)的一些例子證明自己觀點(diǎn)的正確性，在預(yù)測(cè)不同物體的沉浮時(shí)，也會(huì)下意識(shí)地以這樣的前概念作出判斷。當(dāng)然，這一前概念不能說(shuō)完全錯(cuò)誤，但至少是片面的。筆者讓學(xué)生用重的蠟燭和輕的鐵絲做實(shí)驗(yàn)后引發(fā)他們的認(rèn)知沖突，進(jìn)而讓他們認(rèn)識(shí)到沉浮可能和物體的輕重沒(méi)什么關(guān)系。因?yàn)閷W(xué)生有關(guān)沉浮的這一前概念特別頑固，所以在他們剛從片面的前概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變的初期，筆者便決定趁熱打鐵，強(qiáng)化他們對(duì)科學(xué)概念的理解。筆者準(zhǔn)備了大小懸殊非常大的兩個(gè)土豆，請(qǐng)學(xué)生預(yù)測(cè)它們?cè)谒锏某粮∏闆r。結(jié)果不出所料，仍有一半左右的同學(xué)認(rèn)為大土豆沉小土豆浮，原因依舊是重的沉輕的浮。不過(guò)對(duì)這樣的判斷已經(jīng)有學(xué)生會(huì)質(zhì)疑了，他們將之前蠟燭和鐵絲實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論遷移至此，認(rèn)為不一定會(huì)是重的沉輕的浮，這說(shuō)明已經(jīng)有部分孩子轉(zhuǎn)變了前概念。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)大小土豆都沉了。于是筆者將小土豆切得越來(lái)越小再不斷讓學(xué)生判斷，這下幾乎所有的學(xué)生都不再有異議了，一致認(rèn)為不管切多小都是沉，和輕重沒(méi)關(guān)系。

學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程在某種意義上說(shuō)是改變學(xué)生原始知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程，即概念改變的過(guò)程。從認(rèn)知發(fā)展的角度來(lái)看，前概念體現(xiàn)了人類(lèi)認(rèn)知發(fā)展的一般規(guī)律：從簡(jiǎn)略到復(fù)雜、從片面到全面、從錯(cuò)誤到正確。在小學(xué)科學(xué)的實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)把學(xué)生的前概念作為教學(xué)的始發(fā)點(diǎn)、生長(zhǎng)點(diǎn)，借助完整的探究過(guò)程，設(shè)置具體的問(wèn)題情境，才能從實(shí)際意義上引導(dǎo)學(xué)生接觸科學(xué)概念，消除錯(cuò)誤前概念，幫助學(xué)生形成科學(xué)概念，促進(jìn)學(xué)生深化科學(xué)概念，從而掌握并建構(gòu)科學(xué)概念。

【參考文獻(xiàn)】

教育部基礎(chǔ)教育司科學(xué)（3-6年級(jí)）.全日制義務(wù)教育科學(xué)3-6年級(jí)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀（實(shí)驗(yàn)稿）[M].武漢：湖北教育出版社，2002.

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