前概念的教学理论

小学生科学前概念的成因分析及解决策略

【摘要】学生在新知识学习前，对所学知识已有的认识和了解，这就是学生的前概念。小学生受认知水平的限制，他们的科学前概念大多是不完整的、模糊的甚至是错误的。这种种前概念常根深蒂固地留在小学生脑中，短时间内很难改变。由于教师对学生科学前概念的认识不足，在课堂教学中就出现了“老师教得累，学生学得累，最后学生还是不清楚”的负效率现象。由此可见，对小学生科学前概念的研究，直接影响到课堂效率的提高。那么小学生这些偏颇的前概念从何而来？教师该如何正确引导？本文从这两个问题出发，以笔者实际教学过程中总结的经验为例，阐述个人的一些思考与研究。

【关键词】前概念认知教学小学科学

科学前概念是小学生在科学课前，对所学知识已有的认识和了解。小学生的前概念有的与科学概念相似，有的与科学概念相悖。在教学中我发现：如果学生的前概念和科学概念比较一致时，学生就容易理解、掌握所学知识，教师也教得轻松；反之，学生就会觉得很难接受，同一知识点往往反复出错，教师虽竭尽全力但收效甚微，让人颇感无奈。所以在实际教学中，如果教师能够提前了解小学生的科学前概念，就能在教学中做到有的放矢，从而提高课堂教学效率。

目前，国内一些教育工作者对前概念的研究虽已取得了一定的成果和经验，但这些研究内容更多是为了服务中学教学。随着中小学知识联系日益紧密，前概念的研究也正被越来越多的小学教师认识并得以重视。小学科学课程标准中就明确指出：科学教学应首先关注学生已有的知识基础和认知发展水平[1]。可见，前概念在小学生的科学学习中扮演着非常重要的角色。以下就是这几年我在教学过程中，对小学生科学前概念的一些思考和研究。

一、了解小学生科学前概念的途径

（一）直接提问法。常见于课前导入阶段，教师与学生面对面交流，老师提问，学生回答。这种方法的优点在于能第一时间了解小学生对所学知识的认知程度，可以针对不同班级学生的水平调整教学内容结构。但是这种方法的受众面有局限，只涉及提问到的学生，教师不能了解所有学生的认知情况，容易把发现的问题过分扩大或缩小。

（二）问卷调查法。教师把需要了解的内容让小学生以书面形式表达。教

师对问卷进行整理、分析，得出统计数据。这种方法的优点是能了解到每一位学生对所学知识的认知程度，统计数据真实可靠，能客观反映问题。但是问卷的试题往往带有教师主观意愿，问卷的质量无法量化；而且问卷回收后，数据统计工作繁琐，得出结论的周期长。

（三）画图法。这种方法特别适用于低年级的小学生。低段学生表达能力相对较弱，与其逼着他们写、说，还不如让他们把想法画出来。这种方法的优点是结果直观，教师能一眼看出问题所在；同时这种方法迎合了小学生的兴趣，使学生乐于参与。但这种方法有年段局限性，高段学生参与度不高。

当然，获得小学生科学前概念的途径还有很多，笔者不一一列举。在教学中，我们可以根据实际教学选择一种合适的方法来操作。

二、小学生存在的几种常见科学前概念的研究

小学科学教学的内容包罗万象，小学生对大千世界的了解也是深浅不一。结合这几年的教学实际，我把小学生的科学前概念分为三大类，即错误的科学前概念、模糊的科学前概念和空白的科学前概念。

（一）错误的科学前概念

这种前概念类型是小学生中最常见的，也是最容易被教师发现。笔者认为导致小学生产生错误的科学前概念有以下原因：

1.受日常生活经验影响产生的错误

在学习《水和水蒸气》一课前，所有学生都认为烧水时冒出的白汽是水蒸气。在课堂中，尽管教师如何解释，课后依然有大部分学生认为这些白汽就是水蒸气。类似的问题还有把“无色”说成“白色”、把“叶脉’说成“筋”等。分析这些问题的成因，在日常生活中，家长一直都是这样在表述，久而久之，小学生在脑海里就形成了深刻的印象。

策略：这种错误的特点是顽固性、长期性。对这种错误，教师要意识到小学生是需要经过较长的时间才能转变，千万不能急功近利。对屡次出错的学生要予以尊重，不能嘲讽。在校园中，教师要率先规范自己的言语表达。在课后，可以尝试着让学生去做家长的小老师，让学生指出家长的一些口头表达错误。这样不仅能达到纠正错误的目的，还能进一步激发学生学习的兴趣。

2.受形象思维影响产生的错误

在学习《空气》一课时，所有学生都会说“我们周围充满了空气”。但教师只要深入一问，便会发现问题——小学生把“周围”二字理解为“空旷的地方”。那么水中有空气吗？石头、木头这些固体物质里有空气吗？由于空气无色无形的特点，学生看不到水里、石头里的空气，所以他们认为这些地方没有空气。类似的问题还有“电池有电流”；“月亮是光源”等。

策略：小学生把眼睛看到的作为直接判断依据。但科学课中我们要学习太多无形的东西，如声、光、电等。对这一种错误，我们就用“眼见为实”的策略。这些物质虽无形，但我们可以设计一些明确反映事实的实验，让每一位学生在实验中用自己的亲历过程来调整自己的认识。

3.望文生义产生的错误

这种错误是由学生不了解某概念的确切涵义，仅仅从字面上去牵强附会而产生。比如，在科学五上《能量》单元里，出现了了一个非常重要的能量名称——热能。很多学生都理解为这种能量是热的，或者说只有热的物体才具有热能。所以他们在回答冰箱把电能转化成什么能量时，自然创造了一个“冷能”。类似的问题还有“白色污染是指白色的废品污染”；“糖类”就是“白糖，很甜”等[2]。

策略：小学生仅从字面上去理解，常导致概念涵义的错误扩大或缩小。但如果教师向学生完整解释这些词的科学定义，以小学生理解能力，这样的做法显然是把简单的问题复杂化。对于这类错误，我尝试过许多方法，最有效的还是故事教学法。学生对学习内容的新鲜感过去后，就会失去热情，讲故事，好比一种兴奋剂，能带给沉闷的课堂一丝生气。在故事的世界里，学生沿着历史的进程，感受科学发现的艰辛；了解科学家怎样发现问题、分析问题和解决问题。在这种轻松的氛围中，师生教学相长，课堂效率达到最佳。

4.由认知规律产生的错误

小学生的认知水平处在形象思维阶段，在这之前，他们多通过图像、声音等形式来认识世界。小学生的许多科学前概念在这些图像、声音中潜移默化的形成。如在教学《蚂蚁》一课时，我先让学生画画你脑子里蚂蚁的样子。结果，孩子画的蚂蚁是五花八门，有的画了长着眼睛、咧嘴笑的蚂蚁；有的画了长着类似人的两条腿，能直立行的蚂蚁；有的画的蚂蚁只有头和身体等。显然，这样的图画来自书本而非现实观察。

策略：儿童的认知规律是一个不可逆的过程。如果我们盲目追求科学性而忽视绘本给孩子带来的巨大作用，那这种教育无疑是在扼杀孩子的天性和创造力。对这类错误，与其说教师在帮学生改正，还不如说要帮学生建立一种良好的学习习惯。学生的成长过程我们不能左右，我们要做的是培养学生留心观察，及时记录和大胆质疑的习惯。

（二）模糊的科学前概念

在教学中，我们还常遇到学生“知其然，而不知其所以然”的情况。如在教学《斜面》一课时，学生都知道爬陡坡累，缓坡轻松；但问及为什么盘山公路要修得弯弯曲曲时,学生都说不出个所以然来。究其原因：在生活中，小学生多凭借感官对现象进行一些直观的解释，但这些解释往往停留在感性认识的水平上，缺乏严格的推理和实验验，所以当场景转换后学生又变不知道了[3]。

策略：针对这类前概念的成因，我们可以用“类比建模”的策略。教师可以用学生熟悉的事物来做对比，促进各种建构活动，帮助他们建立正确的新概念。以上述案例为例，在教学中我是这样来处理的：我把盘山公路截成一小段一小段，每一小段就如同一个斜坡。有了这样的对比，学生自然就领悟到盘山公路修得弯弯曲曲是通过延长路程来减小坡度，这样就方便车辆爬坡了。这种“类比建模”的方法能将问题的难度又大大降低，引发学生主动对问题的思考，有助建立学生学习的自信心。

（三）空白的科学前概念

在教学中，我发现有一部分知识是小学生从未接触过的，即空白的科学前概念。对这部分内容的教学，教师容易唱“独角戏”，学生主动参与的积极性很弱。如：教学《北极星不动的秘密》这一课前，我了解到大部分小学生连东南西北都分不清楚，他们怎么去找北极星？北极星的方位都找不准，怎么来观察北极星不动，其他星星绕着北极星转动这一天文现象？

策略：教师单纯的说教当然无法引起学生的共鸣，就算学生死记硬背把所学知识都记下来，这种印象也不会深刻。在教学中，我是这样来处理的：在当前学习的过程中如果出现相关的知识内容时，教师有意识的对知识进行拓展延伸，让学生了解其中的内容。如在教学五上《光》单元时，就有学生问及“为什么日晷要倾斜的放？”。我抓住这个契机，向学生介绍有关经纬度的知识，此时学生

学地饶有兴趣，巴不得你能和他们多说一点，于此同时我也为下学期学习《地球的运动》单元也做好了一些知识铺垫。

小学生的科学前概念各不相同，各有特点，很难将其一一细分归类。但作为科学教师，在平时教学中我们要注重对小学生科学前概念的收集与分析。只有及时了解小学生的科学前概念水平，采取合适的教学策略来补充、完善小学生的认识，才能真正做到引领小学生自主探究，提升科学教学的有效性。

【参考文献】

[1]科学（3～6年级）课程标准（实验稿）,2002.7

[2]祁建淮,莫让“前概念”蒙蔽了我们的双眼,2008.4

[3]潘海娟,浅析小学生前概念与科学概念生成的关系,2009.6