本站原创【摘 要】学生在学习科学概念之前,他们对这些概念大都有了一定的认识和了解,这种已有的认识和了解即为科学学习中的前概念.学生学习科学的过程,就是从前概念不断地向科学概念转变的过程.笔者在文章中诠释了科学前概念以及在小学科学课堂中如何进行有效的科学概念教学.
【关 键 词 】前概念；科学概念；建构
1.科学前概念的涵义
踏进科学教室的学生,并不是一张白纸,他带着进入课堂之前积累的所有生活经验,包括他在过去学习和生活中看到的各种现象,形成的各种观念,以及他们个体的想法,其中有一部分与当今普遍认可的科学理论是一致的有一些则是不一致的.我们把学生在接受正式的科学概念教育之前,对日常生活中所感知的现象,通过长期的经验积累而形成的对事物的认识,称为前科学概念,简称前概念.
前概念在学生的科学学习中扮演着非常重要的角色.新概念的形成建立在它的前概念基础上.当科学概念和前概念比较一致时,学生就容易理解；反之,他们就会觉得很难理解.所以在实际的科学教学中,如果老师能够把握住学生的前概念,就会使得教学有的放矢,就能更好地提高教学效果.
2.了解学生的前概念
2.1 口头交流,了解学生的前概念
口头交流就是课前叫几位学生过来问一些相关的问题,以聊天的方式了解学生的前概念.例如在上《运动与摩擦力》一课之前,与学生口头交流“你知道什么是摩擦力吗?”“哪些因素会影响摩擦力的大小?”等等.口头交流方便快捷,能迅速知道学生对概念掌握的大致水平,但不能细致入微地了解学生的想法.
2.2 教学前组织问卷调查,了解学生的前概念
我在教四年级上册《溶解》这一单元前,采取问卷调查的方式获取学生对物质在水中溶解了的前概念调查（问卷附后）.我根据调查分析了解到97%的学生认为溶解就是溶化,物质在水小了或看不见了就是溶解.10%左右的学生认为食盐在水中溶解后是均匀分布在水中的,53%学生认为食盐在水中是下面多一些.面粉在水中溶解了吗?23%学生认为溶解了因为面粉跟原来的不一样了,变细了.35%学生认为没有溶解因为还看得见面粉,有些面粉还沉在杯子底部.有20%左右的学生写的答案是部分溶解.绝大部分学生的“溶解“概念只停留在直观的现象上,他们看见颗粒不见了就是溶解,并不知道物质在水中溶解了是均匀地分布在水中,形成均匀、稳定的溶液.而且一定的水只能溶解一定量的物质,不能用过滤的方法将溶解了的物质从水中分离出来.在了解了学生的前概念后,我依据学生的前概念,设计活动版块,引导学生有目的的观察,帮助学生在活动中建构科学概念.
2.3 课前绘图,了解学生的前概念
人类的认知发展经过动作表征、映像表征和符号表征（其中最主要的符号是语言）.但当学生的心理发展还不十分完善时,他们的意思可能不能完全清晰地通过语言传达,而画图可以更加容易地让学生表达出自己的真实想法.所以在低年级用绘图的方式更容易把握学生的前概念.如温州建设小学陈台老师上三年级《被压缩的空气》这一课时,中间有个环节把注射器的头抵住橡皮塞,活塞压下去时,有部分空气哪里去了呢?这里陈老师让学生用圆圈表示空气画图.有些学生压下去后把注射器里圆圈画小了,密了；有些学生把圆圈画在注射器外面去了.这里可以看出有部分学生认为空气压缩后,空气逃跑了.陈老师针对这现象后面设计实验让学生真正理解被压缩的空气.
3.立足科学概念,选择有结构的材料
兰本达教授对材料有一段论述：“材料的种类和组合以及交给孩子们的次序就是材料的结构.所谓结构严密指的是各个材料之间、材料与教学目标之间具有紧密的联系.因此,具有这样功能的材料叫做具有严密结构的材料,简称‘有结构的材料’[4]”.
3.1 选择具有典型性和暗示性的材料’.”
材料的典型性暗示性意味着材料和概念之间的关联性,使用这些材料能揭示许多有关的现象.《声音是怎样产生的》这一课的教学难点和重点就是让学生建立起“振动”的概念.依据学生的生活经验,他们认为声音是由于物体之间拍打,摩檫,敲击等方式而产生的.“振动”这个概念很少会出现在学生的头脑中或者他们认为振动是拍打、摩檫、敲击等诸多方式中的一种.我在上这一课时给学生提供的材料是对鼓、黄豆、音叉、水、小口瓶、泡沫小球等,然后引导学生展开系列实验.这样,学生通过黄豆在鼓面上的跳动,音叉使水溅出来等直观现象使学生理解了声音是物体振动产生的.
3.2 材料的出示次序驾奴学生的思维
材料出示的次序就代表着思维的层次性,我们在准备材料的时候要思考怎样用材料去驾奴学生的思维.在科学教学中精心设计材料呈现的次序,控制材料的收发节奏,是发挥材料作用的有效手段.科学课中让学生应用各种材料开展探究,对学生来说是非常快乐的,但材料在课堂上也是一种不利的因素.材料一旦进入学生的视野,就会引发学生操作的冲动.学生的冲动会产生两个后果：要么乱动乱玩,要么仔细研究.这就要求老师考虑如何利用材料让学生往理想的方向发展,如何调控孩子的思维有浅层次、无序性向深层次、概念性方面发展.
4.在交流汇报中形成科学概念
科学教学中的讨论承载着学生思维发展的重任,不仅是学生思维的显现化过程,更是学生思维精细化发展的需要.讨论激发思维,思维固化概念.学生科学思维的过程不是一个简单的从因为到所以的过程,有价值的科学思维过程是一个不断激起矛盾并解决矛盾,思维经历着由清晰到模糊,再从模糊到清晰的不断反复的过程,而在经历这个过程后,达到的是一种思维的深入与明晰.课堂一直以学生的思考讨论交流为主,激发了学生的头脑风暴,激起了学生思维的创新与发展,在探究与讨论中确保学生的思维不间断,完善了自己原来的认识及在探究活动中新的科学概念的建构.
探究活动与科学概念的关系好比船与舵的关系,没有探究活动,科学概念将被架空,忽视科学概念,探究活动就失去方向.在科学探究活动中帮助学生建构科学概念,就要我们想方设法在活动的各个环节促使学生的概念不断地得到修正,得到发展.我们需要在了解学生的前概念,选择有结构的材料,有效的交流汇报这三个方面多思考.