關(guān)注科學(xué)概念，優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)

鐘遠(yuǎn)云

《兒童的科學(xué)前概念》是英、法等國家的一批從事科學(xué)課程的教育專家，對10～16歲的兒童在不同的物理學(xué)領(lǐng)域已有的前概念進(jìn)行訪談，分析了這些前概念形成的原因和特點(diǎn)，建議如何引導(dǎo)學(xué)生從前概念走向科學(xué)概念，同時指出了這些發(fā)現(xiàn)對教師和所有關(guān)注科學(xué)教育的人士的重要意義。細(xì)品此書兩番，使我從中受益匪淺。

一、何為科學(xué)概念（前概念和大概念）

前概念是前科學(xué)概念的簡稱，建構(gòu)主義認(rèn)知心理學(xué)又形象地稱之為日常概念，它是指個體在沒有接受正式的科學(xué)概念教育之前，對日常生活中所感知的現(xiàn)象，通過長期的經(jīng)驗(yàn)積累和辨別式學(xué)習(xí)而形成的對事物本質(zhì)的認(rèn)識。

例如：一些學(xué)生認(rèn)為“地球是平的”，“天空是水平的”且“宇宙空間存在底部”等。當(dāng)然，隨著兒童自身的發(fā)展及學(xué)習(xí)，兒童的前概念會被不斷修正，并終將獲得科學(xué)概念。

兒童的科學(xué)前概念具有個體差異性、不連貫性和穩(wěn)定性的特點(diǎn)。兒童的科學(xué)前概念的一般特征有：知覺主導(dǎo)思考、關(guān)注片面、關(guān)注變化而不是關(guān)注穩(wěn)定狀態(tài)、線性因果分析、不加區(qū)分地使用科學(xué)概念、依賴情境和一些概念占據(jù)支配地位。

大概念是指在構(gòu)思科學(xué)教育的目標(biāo)時，在知識方面不是用一堆事實(shí)和理論，而是趨向于核心概念及進(jìn)展過程可以幫助學(xué)生理解與他們在校以及離開學(xué)校以后的生活有關(guān)的一些事件和現(xiàn)象。我們把這些核心概念稱為科學(xué)上的大概念。

二、如何服務(wù)教學(xué)

前概念是學(xué)生在接受科學(xué)教育之前對事物和現(xiàn)象的認(rèn)識，這種已有的認(rèn)識會影響學(xué)生科學(xué)概念的形成?？紤]學(xué)生的前概念是使教學(xué)更加適應(yīng)學(xué)生的一種策略，這就要求教師在教學(xué)過程中必須先了解學(xué)生的前概念，盡可能地讓全班學(xué)生都能盡快地接受科學(xué)概念。

在品讀《兒童的科學(xué)前概念》的時候，恰逢我在準(zhǔn)備六年級上冊第三單元“能量”的教學(xué)設(shè)計(jì)。于是我在想：能否在講授第三單元之前先摸摸學(xué)生對“能量”的已有的認(rèn)知（前概念），進(jìn)而再選擇本單元學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和確定活動目的。

（1）你認(rèn)為電與光、聲、熱有關(guān)系嗎？電和磁會有聯(lián)系嗎？談?wù)勀愕南敕ā?/p>

（2）你認(rèn)為什么是能量，你身邊有什么能量，能量會怎么變化？談?wù)勀愕恼J(rèn)識。

學(xué)生從生活中、從科學(xué)課的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)對能量有一定的感性認(rèn)識，他們已經(jīng)常常在使用“能量”這個詞。他們知道橡皮筋拉長時的反彈力其實(shí)就是有能量，知道太陽的光和熱是太陽能，知道食物給了我們身體需要的能量，知道水和風(fēng)有能量，等等，但是在他們頭腦里還沒有形成關(guān)于能量一般意義的概念。

學(xué)生以前所學(xué)的科學(xué)內(nèi)容所涉及的是某個具體的能量現(xiàn)象，而本單元就是在這些研究的基礎(chǔ)上把學(xué)生具體的能量概念結(jié)構(gòu)起來，統(tǒng)一到抽象的能量大概念之下，使學(xué)生對能量有一個更加一般化的認(rèn)識。任何物體工作時都需要能量，而且能量可相互轉(zhuǎn)化、傳遞、儲存，學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化、傳遞、儲存的視角去解釋、描述身邊物體的變化。

本單元是一個綜合性很強(qiáng)的單元，這幾塊內(nèi)容之間看起來似乎是分散的、并列的、缺少必然的聯(lián)系。因此，這就要求我們從單元整體入手，設(shè)計(jì)教學(xué)探究活動。

（1）把握好每一個活動的目標(biāo)定位?；顒拥哪繕?biāo)定位如此，教師的教學(xué)策略更是如此，如在電磁鐵的大小與哪些因素有關(guān)的活動中，就可以從電能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生磁力的角度來引導(dǎo)學(xué)生尋找增強(qiáng)電磁鐵磁力大小的辦法。如因?yàn)殡姶盆F的磁力是電能在產(chǎn)生的，增加電池很可能增強(qiáng)磁力。認(rèn)識電流能夠產(chǎn)生磁性，感受電能轉(zhuǎn)化為動能的奇妙。通過尋找電的用途，認(rèn)識電能與其他能量形式及其相互間的轉(zhuǎn)化。最后探究煤、石油、天然氣能源礦產(chǎn)和太陽能之間的關(guān)系，進(jìn)而了解我們使用的能量幾乎都源自太陽能的轉(zhuǎn)化與儲存。

（2）做好各個主題活動之間的銜接（結(jié)構(gòu)）。本單元的結(jié)構(gòu)是從具體到抽象、從個別到一般逐步上升發(fā)展，學(xué)生把過去學(xué)習(xí)過的聲、光、電、熱多種能量形式都聯(lián)系在一起，能量只能相互轉(zhuǎn)化、傳遞，這不就是滲透了一種能量守恒思想嗎？

能量守恒定律：各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化是等量的。能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化的過程中，能量的總和保持不變。

教學(xué)的設(shè)計(jì)和開展肯定是始終圍繞學(xué)生展開，對學(xué)生的科學(xué)前概念進(jìn)行摸底，能夠讓我們的教學(xué)設(shè)計(jì)從學(xué)生感興趣的內(nèi)容入手，巧妙地設(shè)計(jì)教學(xué)過程，突破對與科學(xué)概念相距比較大的前概念的修正，遵循從簡單到復(fù)雜、從具體到抽象的教學(xué)規(guī)律，讓學(xué)生逐步準(zhǔn)確地掌握科學(xué)概念。

在我們的日常教學(xué)中，了解學(xué)生的前概念對教學(xué)有莫大的幫助，了解學(xué)生的前概念也是簡單的工作，例如：我們要了解學(xué)生對溫度計(jì)或是量筒的前概念，只要給學(xué)生一張白紙讓學(xué)生畫寫出來即可。了解學(xué)生的科學(xué)前概念，能夠?yàn)榻虒W(xué)活動更好地掌舵導(dǎo)航，目的明確地開展科學(xué)探究活動。

（作者單位：廣東省深圳市龍崗區(qū)橫崗中心學(xué)校）