科学前概念-科学知识的生长点
科学前概念的分析及应用
科学前概念的分析及应用着名发展心理学家皮亚杰的研究显示，学生在学习科学课程之前，头脑里并非是一片空白，他们在日常生活中，对客观世界中的各种事物已经形成了自己的看法，并无形中养成了各自独特的思维方式。
这种在接受正规的科学教育之前所形成的概念一般称之为科学前概念（TheconceptofScience），简称前概念。
在实际教学实践中不难看出，前概念最大的一个特点就是顽固。
本文应用。
前概念的转变条件作用的前概念，当新的科学概念和前概念比较一致时，学生在探究活动中往往会表现得比较活跃和积极，就容易达成相应的教学目标；一种是具有负向迁移作用的前概念，当新的科学概念和前概念产生冲突时，前概念则会严重干扰科学概念的构建，相应的教学任务也不易完成。
在日常科学教学研究与实施策略中，不能人为地将前概念的这两种作用相互割裂，而应平等地加以重视。
前概念在教学中的应用利用前概念的正向迁移作用完成知识迁移前概念实际上是不可多得的教学资源，要让个体看到它对自己的价值，看到它能解决的实际问题。
当然前概念的运用也是学习的目的，也是检验前概念掌握情况的重要标志，还是加深对原有概念理解的重要环节。
因为只有通过运用，学生对概念理解上的缺陷才能暴露出来，才能进一步有针对性地加以纠正、完善和深化对科学概念的理解。
如在学习六年级上册《谁选择了它们》一课时，通过对田野里生活着的绿青蛙，和沙漠中生活着的黄青蛙生活环境的分析，学生这一科学概念（前概念），从而顺利完成了知识的迁移，并让利用前概念的负向迁移作用修正原有概念对原有前概念的不满是概念修正的前提。
学生只有认识到自己原有的科学概念失去了作用，他才会去改变这一前概念。
当学生遇到原有科学概念所无法解释的事实时，就会引发认知冲突，这就会导致对原有科学概念的不满。
而这种不满，就会表现为由客观事实所引起的对原有科学概念的不信任，所以为了促进学生实现由原有前概念向科学概念的转变，需要在给学生提供丰富的感性认识的基础上激发其产生“困惑”进而形成对现有科学概念的“不满”，接受新的前概念或去寻找新的解释，形成新的前概念。
正确认识和处理科学前概念
正确认识和处理科学前概念作者：刘胜军来源：《湖北教育·科学课》2017年第02期儿童对多彩缤纷的世界，在学习之前，已经有了一定的认识，且会形成一些与科学知识相似、不尽一致甚至相悖的看法，这其实就是他们的科学前概念。
科学前概念在儿童的科学学习过程中扮演着至关重要的角色，儿童拥有的科学前概念最终会把他们引导到当前的科学概念上来，教师对学生科学前概念的把握直接影响着课堂教学的质量。
我们要在教学中，善待学生的任何科学前概念，并创设良好的教学情境，采取高效合理的教学策略，引导、纠正学生的科学前概念，使他们更好地转变、建构科学概念。
一、科学前概念的主要特征自发性。
科学前概念是在学生的大脑中自发性地建构的，没有人教他们这个问题应该这样或者那样，认识他们站在自己的立场，凭感性经验进行建构。
广泛性。
包括内容的广泛、地域的广泛以及学生的广泛。
科学前概念包罗万象，不同地区甚至不同国家的学生，以及各个层次的学生，都具有相异构想。
顽固性。
科学前概念一旦形成，就容易形成思维定势，根深蒂固、印象深刻，要想转变，相当困难。
隐蔽性。
学生头脑中的科学前概念是潜移默化形成的，以潜在形式存在，平时不易表现出来。
负迁移性。
先前的知识结构对新的知识结构的建立有时会产生负面影响。
反复性。
学生学习科学概念后，科学前概念还会对学生产生作用，使其产生糊涂的认识。
科学前概念很难在一个有限的学习时间里彻底消除，即使在学习中被纠正过，也很容易形成反复，过一段时间或毕业后又会忘记科学概念，科学前概念会继续潜伏在人的思维中。
表象性。
学生的认识比较肤浅、直观，还停留在对表象的概括水平上。
二、正确认识和处理科学前概念1.尊重学生的科学前概念尊重学生的科学前概念是引导他们建构科学概念的基础。
在实际教学中，学生所表现出来的科学前概念往往有很多错误，教师不能武断地否定，应当尝试着从学生的思维角度来解释，也许会发现很多闪耀着科学火花的思维亮点。
2.注意分析学生的科学前概念在课堂教学的过程中，学生会呈现怎样的科学前概念，很难预测准确。
科学前概念的分析与辩证利用
前概念是小学科学学习的起点
前概念是小学科学学习的起点小学科学学习是学生接触自然科学知识的起点，也是培养学生科学思维和养成科学习习惯的关键时期。
小学生对科学的认识和学习，不仅仅是学习知识，更是在学习中培养科学素养和方法论。
本文将从小学科学学习的起点入手，探讨小学科学学习应该注重培养的关键概念。
小学科学学习的起点就是培养学生对自然科学的兴趣和好奇心。
小学生对自然科学的认识是在家庭和学校中逐渐积累和形成的。
家长和老师可以通过引导学生参与一些简单的科学实验，观察自然现象，感受科学的魅力；也可以通过科普读物，科学故事等方式，培养学生对自然科学的兴趣，激发学生对科学知识的探索欲望。
在此期间，学生应该接触一些与科学知识和科学方法相关的基本概念，初步了解什么是科学，科学是怎样产生的，以及科学是怎样对世界进行认识的。
小学科学学习的起点在于培养学生的观察力和实验能力。
观察是科学实验的出发点，只有通过观察，学生才能发现问题、提出问题，才能形成对自然现象的直观认识。
开展适合小学生年龄特点和认知水平的科学实验是非常必要的。
学生可以通过简单的实验，如观察饮水机原理，测量水的沸点，观察水的升华等，增强学生实际操作和观察的能力，引导学生去发现、去探究自然现象，激发学生对科学知识的好奇心。
在这一过程中，学生需要初步了解一些与科学实验相关的基本概念，如变量控制、实验设计、观察认识等概念。
小学科学学习的起点还在于培养学生的科学思维。
科学思维是在解决问题时，运用科学方法和科学知识进行思考，分析，推理和判断的过程。
在小学阶段，学生可以通过生活中的常见问题，培养自己的科学思维。
为什么牛奶可以结块，为什么汽车在上坡时要换低挡，为什么月亮有阴晴圆缺等问题。
通过这些问题，学生可以初步认识到问题的复杂性，启动自己的思考，提出解决问题的方法，从而培养自己的科学思维。
学生还可以通过与同学的讨论和交流，学习借鉴别人的思维方式，锻炼自己的思维和表达能力。
小学科学学习的起点还在于培养学生对科学知识的理解和应用能力。
前概念对儿童学习科学的影响及启示
前概念对儿童学习科学的影响及启示1、前言人类科学技术对社会的发展越来越起着重要的作用，科学教育受到越来越多的重视和鼓励，儿童的科学教育是科学教育的基础，注重孩子的科学前概念对科学教育工作者有重要的指导意义。
研究儿童的科学前概念可以帮助儿童对科学的学习和科学教育的发展，对青少年的发展乃至社会的发展都具有重要价值。
2、儿童的科学前概念概述科学前概念也称为“迷思概念”或“另有概念”，苏联心理学家维果茨基称为“自发概念”，是指学生在学习科学之前由长期的日常经验形成的对事物、现象的看法和观念。
按照认知心理学的观点，这种前概念的存在是必然的。
因为个体从出生就开始了探索环境、顺应环境的活动，在活动中构建出了特定的认知模式，前概念就是这种图式的反映。
学生们带着自己的“前概念”学习科学，如果教师没注意或者没把握好他们对科学概念的理解的前概念，那么就会导致学生们的认知产生冲突，将一些现象的理解和推理建立在已知的或者可观察到的特点上。
事实上学生日常生活经验知识往往是粗浅甚至错误的，这一概念往往受到知识面窄的限制。
如果在他们探索世界的认知概念的过程之前没有科学的指导，那么他们形成这些想法，可能会是不科学的，在儿童未来的学习中可能受到干扰。
而且新概念与前概念整合时会发生冲突，此时他们必须对前概念进行重组，导致思维方式发生“革命”，随着时间的推移，儿童对信息处理得越充分，这种联系就会越多，联系越巩固，记忆效果就越好，从而推动概念的转变。
3、儿童的科学前概念对学习过程的影响3.1联系生活实际展开思考和探究在还没进行系统地学习有关的科学知识之前，很多儿童都是带着自己建立在先前的学习体验上的对事件或现象的认知和解释进入科学课堂的。
传统的教学模式只是单纯的靠教师绘声绘声地传授科学概念，学生很难产生动态性的理解。
如《测量降水量》这节内容中，学生根据自己的生活经验往往把“大”理解为形容词而不是科学术语中描述降水量的量词。
降水量是指24小时内雨量器内收集到的雨水的多少，而不是生活中我们用眼睛看到的，耳朵听到的雨的大小。
儿童科学前概念的例子
儿童科学前概念的例子在儿童科学教育中，科学前概念是培养和发展孩子们科学思维和探索精神的重要环节。
科学前概念指的是孩子通过观察、实验和亲身体验，提前接触和理解一些基本科学知识和概念，为后续的科学学习奠定基础。
通过早期的科学前概念教育，孩子们能够更好地理解科学的本质，培养创新能力和解决问题的能力。
举个例子来说，让我们来看看关于物体密度的概念。
在科学前概念教育中，可以通过一系列的游戏和实验，引导孩子们对物体密度的认识。
首先，可以给孩子们提供一些常见的物体，如木块、塑料球、铁块等，让他们用手感受这些物体的质地和重量。
然后，可以鼓励他们进行一些简单的实验，如将不同的物体投入水中观察浮沉情况。
通过这些实验，孩子们可以自己亲身体验到不同物体的重量和密度的差异。
接着，老师或家长可以给孩子们讲解物体密度的概念。
可以告诉他们，物体的密度是指单位体积内的质量。
简单来说，同样大小的物体，密度越大则质量越大。
为了进一步加深孩子们对物体密度的理解，可以设置一些问题和游戏。
比如，给他们提供不同形状和材料的容器，再提供一些物体，让他们根据物体的密度进行分类和填充容器。
这样的活动既能培养孩子们的观察力和分类能力，又能帮助他们更好地理解和应用物体密度的概念。
通过这个简单的例子，我们可以看到科学前概念教育的重要性。
它不仅能够引导孩子们主动参与科学探索和实验，还能够为他们日后的科学学习打下坚实的基础。
希望越来越多的教育者和家长能够重视科学前概念教育，在孩子们的成长过程中，引领他们走进科学的奇妙世界。
基于“前概念”认知的小学科学教学
基于“前概念”认知的小学科学教学小学科学的教学是培养学生科学素养和科学思维的重要途径，而“前概念”认知是小学科学教学的重要理论基础之一。
本文将从“前概念”认知的概念、特点以及在小学科学教学中的应用等方面展开探讨，以期能够为小学科学教学提供一些启示和借鉴。
一、“前概念”认知的概念及来源“前概念”（前包括预先、先前等意思）是指人们在学习科学知识之前，已经具有的有关该知识的一些基本认知、观念和经验。
在教学中，学生学习新知识之前，他们已经拥有一些有关这个领域的认知，这些认知就是“前概念”。
这些“前概念”可能来源于学生的日常生活经验、社会环境以及以往教学中习得的知识等。
“前概念”认知的研究在认知心理学和教育心理学领域有着深厚的理论积淀。
20世纪60年代以来，认知心理学对“前概念”认知的研究逐渐走向成熟。
皮亚杰、维戈茨基等学者提出了许多与“前概念”认知相关的重要理论和观点。
这些理论和观点为我们深入了解和认识“前概念”认知提供了有力的理论支持。
1.丰富性。
学生的“前概念”认知是在日常生活和学习中积累而成的，因此在内容上是丰富多彩的，既包括关于事物的形态特征，也包括关于事物相互关系、功能作用等方面的认知。
2.混乱性。
学生的“前概念”认知由于来源多样，因此在某些方面可能是混乱的、模糊的、错误的，有时甚至与科学的认知相反。
3.稳定性。
学生的“前概念”认知随着学习的不断深入，可能会得到修正和完善，但在某种程度上，它们又具有一定的稳定性，不易被轻易改变。
4.个性化。
每个学生的“前概念”认知都具有一定的个性化特点，这与其个人的生活经验和学习历程有关。
1.把握学生的“前概念”。
在开展小学科学教学之前，首先要深入了解学生的“前概念”认知，把握学生对所学科学知识的初步认知和了解，以便根据学生的“前概念”设计教学内容和教学方式。
2.启发和引导学生的“前概念”。
在科学教学中，要充分利用学生的“前概念”，启发和引导学生通过观察、实验、比较等方式进一步认知所学知识，从而促进学生的科学思维和探究精神的形成。
小学科学教学中的前概念及教学对策
小学科学教学中的前概念及教学对策史柏良一、前概念的含义学生在学习自然科学课程之前．头脑里并非一片空白．他们在日常生活里对客观世界中的各种事物已经形成了自己的看法，并在无形中养成了独特的思维方式。
这种在接受正规的科学教育之前所形成的概念一般称为前科学概念，简称前概念。
例如，铁比木头重，车不拉不走，冰温只要达到lOO度就沸腾等。
二、对前概念的认识如何看待学生头脑中业已形成的前概念呢？从人类认识发展的角度来看，前概念的产生是正常的、必然的，因为在科学发展史上前概念也屡见不鲜。
前概念的产生正体现了人类认识发展的一般规律，我们应该把它作为科学含义可被转换的认知结构接受下来，这才是我们应该持有的正确态度。
再者，学生先前的生活经验未必都是错误的，虽然这些来自学生个体生活经验而建立的对科学概念的看法往往是片面的、模糊的。
在学习新知识时，不少学生只注意到自己所理解的部分。
所以，即便在学习后学生通常也不会放弃原有的概念．而是对新概念加以排斥，甚至扭曲对新概念的理解而导致了学生头脑中存在的与科学概念不一致的认识。
三、前概念对科学教学的影响研究者们对儿童的科学学习展开了大量研究，发现大部分孩子的科学学习是关于自然现象的原有概念的发展或转变，而不是新信息的点滴积累过程。
作为科学教师，我们要做的就是充分认识并利用学生前概念中的积极方面，并将其作为一种资源进行教学，同时纠正和预防其消极的方面，以实现概念的转变。
因此教师必须充分了解学生科学学科的原有知识经验背景，了解学生有哪些概念是片面的甚至是对立的．并充分运用学生的原有概念创设教学中的认知冲突，以此作为引发学生进行概念转变学习的契机。
因为要转变学生的前概念，仅仅告诉学生“正确”的概念是无效的，只有在激励性的情境中．在学生的前概念与科学概念的激烈碰撞中，才能解决前概念与科学概念之间的矛盾冲突，实现由前概念向科学概念的转变。
四、小学科学教学的基本对策利用什么方式可以有效地进行概念转变呢？在实际教学中．有这样几种基本对策：1．以自身的前概念为基石．自我发现问题．使概念转变更深刻五年级上学期进行电学学习的时候，学生脑子里存有相当多的前概念。
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科学前概念:科学知识的生长点
摘要：对于科学教师而言，采用恰当的教学策略，充分利用好学生的科学前概念，能引领学生自主探究，在探究中摈弃糟粕吸取精华，真正提升科学教学的有效性。
在浙教版七（下）《牛顿第一定律》的教学中，前概念对于学生克服旧观念、催生新知识所起的作用显得尤为突出。
为此，本文紧紧围绕《牛顿第一定律》的教学过程，描述了初中学生科学前概念的表现及特点，揭示了初中生科学前概念的成因，提出了科学前概念转化的策略，强调了科学前概念是学生进行探究活动的基础和生长点。
关键词：牛顿第一定律；前概念；转化策略
所谓科学前概念，是指学生在学习新科学概念前，在原先的学习、生活中，对各种自然现象和过程在头脑中反复建构所形成的但不一定有科学性的概念。
这些概念中，有一些是能正确反映科学世界的，另有一些是有悖于科学的错误概念。
鉴于前概念在《牛顿第一定律》的教学中起着举足轻重的作用以及复习的需要。
一、《牛顿第一定律》教学中前概念的表现及成因
经过教学实践及调查发现，对初中生学习《牛顿第一定律》产生负作用的前概念通常表现为：
1.错误的观念
在学习《牛顿第一定律》之前，学生已经积累了很多与力有关的生活经验，但这些生活经验往往存在着从表面上看很符合事实但
经不起科学推敲的错误之处。
尽管在学习《牛顿第一定律》之前，学生已经在课堂上学习了较为系统的力的初步知识，但由于心理定势的作用，长期积累下来的错误观念还是频频出现：
（1）有力才会运动
（2）物体不受力的作用就要停下来
（3）运动方向一定与力的方向一致
（4）力可以脱离施力物体而存在
后两点在学生迫切需要“自圆其说”时，往往暴露的一览无余。
2．概念之间有混淆
虽然学生掌握的某些前概念本身并没有科学性的错误，甚至在原先的学习中算是掌握的好的，但一旦接下来学习与之“相近”的概念时却往往会出现混淆现象。
相近的科学概念之间区别虽小，但彼此之间的“小”区别却是体现各自本质意义的。
也正因为“小”，初中学生就更加难以区别。
3.定势于整体受力分析
如图（a）所示，木块与小车一起向右做匀速直线运动，某时刻观察到如图（b）所示的现象，由此可判断小车突然做（）运动，试从力和运动的关系角度解析其原因________。
学生解释该问题时，往往答得很简单：由于惯性。
并且推广到了所有类似的问题。
学生不善于从木块的下部（与车接触处，受到车的摩擦力）和木块上部（不受摩擦力）来做局部受力分析，而定
势于整体受力分析，结果不能做出更具体的解释。
二、《牛顿第一定律》前科学概念的特点
1.自发形成
学生的头脑并非一张“白纸”，教师也不是能在上面任意涂画的。
学生在长期的生活实践当中，逐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法。
他们几乎每天都会看到物体在力的作用下运动，而在力停止作用时物体静止，于是主观地断言：有力，则物体运动；无力，则物体静止。
2.具有隐蔽性
由于学生头脑中前科学概念都在潜移默化中形成的，所以它以潜在的形式存在。
这包含两方面的意义：其一是学生自己并没有意识到它的存在，因为学生并没有有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念。
其二是前科学概念平时并不表现出来，但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来。
3.具有顽固性
由于前科学概念是儿童头脑中业已形成的概念，且长期的日常生活经验与观察又加强了这些概念。
因此，学生头脑中的前科学概念是非常顽固的。
三、促进初中生科学前概念发展的策略
德国多特蒙得大学纳曲替高教授说:“对于前概念不能只去破坏它，或像垃圾似的丢掉它，这样做是没有用的，而是应当通过有效
的教学活动，把错误的前概念转变为科学概念。
”教育心理学研究表明：要转变学生的前概念，就是要改造和重组学生原有的认知结构，是认知发展进行同化与顺应的过程。
1.融科学知识、科学方法与科学精神于一体
牛顿第一定律不仅在自然科学本身上占有重要地位，而且在《科学》教学活动中也具有很好的教育价值。
在教学中，我们不仅应当注重科学知识教学（定律本身），而且要特别强调定律得出所运用的科学方法，包括理论实验的方法和科学推理方法。
这一点常常是许多科学教师容易忽略的方面。
同时，还要结合定律的教学，潜移默化地对学生进行科学精神教育。
为什么只有伽利略能够大胆地怀疑亚里士多德延续2000多年的错误结论？——引导学生树立起科学的怀疑精神，树立实践是检验真理的唯一标准的信念。
这样融知识、方法和精神于一体的教学，才真正体现了牛顿第一定律教学的全部内涵，才能提高学生的总体科学素养。
2.运用现代科技成果，促使学生形成“事实感”
鉴于目前的科技水平，在《牛顿第一定律》的教学过程中，我们现在根本无法100%的亲身创设一个“不受外力作用”的实验条件，这在很大程度上只有依赖于推测了。
而初中学生，特别是初一学生要根据实验现象推理出类似“天方夜谭”式的结论，并要应用到实际生活中去，确实是（下转第94版）
（上接第93版）一个难点。
幸好现代航天技术已经得到较大的
发展，通过视频能观察到航天员在太空船舱中不受任何外力而“飘来飘去”（做匀速直线运动）、不受任何外力而处于静止状态。
学生对此饶有兴趣，极易形成事实感。
事实证明，通过这样的航天视频，学生对于《牛顿第一定律》的理解和记忆确实起到了极大的催化作用，教学效果大增。
3.系统整合，强化科学概念
在利用1~2节课认认真真教完、学完《牛顿第一定律》后，结果往往发现学生在解决类似“钥匙落下来时是落在手里，还是落在手后面？”的问题时，还有很多的学生答错，但经人稍一点拨，却又醒悟过来。
如此反复多次。
看来，一个新概念，只有被学生熟练表达时，才意味着学生真正接受了它。
已有教学研究表明：当学生刚刚形成一个新的科学概念时，这个概念在其认知结构中往往是孤立的，很容易受到其他因素的影响。
在学生经过有效的自主探究，主动转变错误的前概念建立新的科学概念以后，我们还需设置一定的教学情境帮助学生迁移新概念，让学生能运用新学习的科学概念解决前概念无法解决的问题，让学生意识到科学概念比前概念更合理，并能解释更广泛的现象，从而将科学概念系统化。
为此，我收集了一些有关《牛顿第一定律》的习题，并按以下类别做了整理：（1）紧扣概念内涵题型；（2）紧扣概念外延题型；（3）相似概念区别题型；（4）实验探究题型。
通过有意识的知识应用，对同一内容的学习在不同时间分次进
行，每次的情景都是经过改组的，而且目的不同，分别着眼于问题的不同侧面。
学习者通过多次“进入”同一教学内容，更容易把科学概念与原来的前概念进行多角度、多层次对比，学生更清楚地看到各个概念之间的联系与区别，从而在大脑中形成知识的脉络，促进了学生知识的正迁移和有意义学习的发生，实现前概念的转变。
总之，科学概念教学从某种意义上来说实际是前概念的补充、深化、发展或者纠错的过程。
许多像《牛顿第一定律》中表现出来的科学前概念是科学教师引领学生自主探究的生长点。
转变学生前概念，尤其是对那些模糊、错误的前概念进行消除与改变是非常艰巨而有意义的工作，有待于大家进一步的研究。
（作者单位浙江衢州市衢江区全旺初中）
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以pdf格式阅读原文。