基于“前概念”，讓科學(xué)教學(xué)更“精準(zhǔn)”

浙江省青田縣油竹實(shí)驗(yàn)小學(xué) 徐雙豐

科學(xué)學(xué)科與生活具有緊密的聯(lián)系，小學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)課程學(xué)習(xí)之前，就已經(jīng)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象有直觀的認(rèn)識(shí)，這一種認(rèn)識(shí)即為“前概念”。小學(xué)生的科學(xué)“前概念”并不是對(duì)科學(xué)知識(shí)與科學(xué)現(xiàn)象正確化的認(rèn)知，這一種認(rèn)識(shí)具有錯(cuò)誤性、缺陷性和片面性，會(huì)給他們的科學(xué)學(xué)習(xí)帶來(lái)一定的“負(fù)干擾”?！皩W(xué)為中心”教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)的是要以學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)開(kāi)展教學(xué)，從而達(dá)到教學(xué)的“精準(zhǔn)化”，小學(xué)生的科學(xué)“前概念”正是他們的真實(shí)學(xué)習(xí)起點(diǎn)，因此，教師在教學(xué)中，要以此為切入點(diǎn)開(kāi)展教學(xué)，從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高效化的科學(xué)學(xué)習(xí)。

一、創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突，轉(zhuǎn)化錯(cuò)誤“前概念”

小學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)之前，會(huì)存在一些錯(cuò)誤性的“前概念”，造成錯(cuò)誤“前概念”的主要原因是他們只是基于事物的表面化及生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行猜想。在小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中，教師要善于通過(guò)創(chuàng)設(shè)認(rèn)知突顯的策略引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)化錯(cuò)誤“前概念”。

1.借助沖突情境，轉(zhuǎn)化錯(cuò)誤“前概念”

學(xué)生在對(duì)新的科學(xué)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)之前，他們對(duì)相關(guān)的科學(xué)知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)有了一定的了解，包括已有的假設(shè)和經(jīng)驗(yàn)，不過(guò)這一些假設(shè)和經(jīng)驗(yàn)往往存在一定的錯(cuò)誤性，因?yàn)檫@是學(xué)生在對(duì)生活進(jìn)行感知時(shí)所獲得的最初印象。想要對(duì)學(xué)生已有的錯(cuò)誤“前概念”進(jìn)行改正很不容易，因?yàn)樗麄兊摹扒案拍睢狈浅！邦B固”。教學(xué)中，教師要善于根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容為他們創(chuàng)設(shè)沖突情境，以此幫助他們轉(zhuǎn)化錯(cuò)誤“前概念”。

例如，一位教師在教學(xué)《磁鐵的兩極》一課時(shí)，在課堂上向?qū)W生提問(wèn)：“如果將小鋼珠放置于條形磁鐵中間，將手松開(kāi)之后會(huì)發(fā)生什么呢？”大部分學(xué)生認(rèn)為會(huì)停到條形磁鐵中間，這是他們根據(jù)“前概念”進(jìn)行的猜測(cè)。此時(shí)，教師進(jìn)行了演示，在演示中小鋼珠卻滾向了磁鐵的兩邊，這和學(xué)生的“前概念”是有沖突的。基于這一沖突點(diǎn)，教師提問(wèn)：“為什么小鋼珠會(huì)向磁鐵的兩邊滾呢？”在這個(gè)問(wèn)題的引導(dǎo)下，學(xué)生紛紛進(jìn)行了猜想：“難道在一塊磁鐵中，不同的部分磁性是不一樣的？”“在一塊磁鐵中是不是兩邊的磁性最強(qiáng)？”帶著這一些猜想，學(xué)生開(kāi)展了科學(xué)探究活動(dòng)，在科學(xué)探究的過(guò)程中得出了“磁鐵中磁性最強(qiáng)的部分是兩極”這一結(jié)論。

以上案例中，正是因?yàn)榻處煘閷W(xué)生創(chuàng)設(shè)了沖突化的情境，因此，有效地引發(fā)了學(xué)生的積極思維，他們?cè)跊_突化情境中有效地對(duì)自己的錯(cuò)誤“前概念”進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到了高效化科學(xué)探究的目的。

2.借助沖突事件，轉(zhuǎn)化錯(cuò)誤“前概念”

小學(xué)生的有些“前概念”已經(jīng)成了定勢(shì)，教師要想改變學(xué)生的錯(cuò)誤“前概念”是有一定難度的。在小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中，教師要善于通過(guò)沖突性的事件幫助學(xué)生轉(zhuǎn)化錯(cuò)誤“前概念”。

例如，一位教師在教學(xué)“空氣占據(jù)空間嗎”一課時(shí)，他準(zhǔn)備一個(gè)杯子，并將面巾紙放到里面，再將杯子整體浸沒(méi)到水中，讓學(xué)生猜想這時(shí)候紙巾會(huì)怎樣？一般情況下，學(xué)生結(jié)合自己的以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行猜測(cè)，他們覺(jué)得紙巾會(huì)被水浸濕。教師然后開(kāi)始操作，在做了多次操作之后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)杯子中的紙巾并沒(méi)有被水浸濕。得到的結(jié)論和學(xué)生的猜想是有矛盾沖突的，教師基于此來(lái)讓學(xué)生對(duì)紙巾沒(méi)有被水浸濕的原因進(jìn)行探討。學(xué)生進(jìn)行探討分析之后明白了，出現(xiàn)這種情況原因是杯子里面的空氣也會(huì)占據(jù)空間。

以上案例中，教師利用沖突化的事件，讓學(xué)生明白了自己的已有認(rèn)知和科學(xué)現(xiàn)象之間的差異。學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中，利用新的科學(xué)概念來(lái)對(duì)事件現(xiàn)象進(jìn)行重新解釋?zhuān)ㄟ^(guò)多次的調(diào)整讓學(xué)生的錯(cuò)誤“前概念”得到轉(zhuǎn)化，進(jìn)而讓他們形成正確的科學(xué)認(rèn)知。

二、借助科學(xué)實(shí)驗(yàn)，修正缺陷“前概念”

小學(xué)生的一些“前概念”是模糊化的、片面化的，這一些“前概念”可稱(chēng)之為缺陷“前概念”?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)的有效載體，在小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中，教師要善于借助科學(xué)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生修正缺陷“前概念”。

1.借助模擬實(shí)驗(yàn)，修正缺陷“前概念”

在小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中，通過(guò)創(chuàng)設(shè)模擬實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生利用已有“前概念”來(lái)對(duì)科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解決，是一種有效的教學(xué)方式。在這個(gè)過(guò)程中，教師要通過(guò)合理的方法讓學(xué)生的“前概念”所存在的缺陷暴露出來(lái)，進(jìn)而引導(dǎo)他們對(duì)自己的缺陷“前概念”進(jìn)行自主化修正。

以“雨水對(duì)土地的侵蝕”一課的教學(xué)為例，在學(xué)習(xí)之前很多學(xué)生的認(rèn)為道路在下雨之后會(huì)變得非常泥濘。很顯然，學(xué)生的這種看法是非?，嵥榈?，片面的，他們沒(méi)有想到雨水對(duì)大地的侵蝕，會(huì)讓地形發(fā)生變化。在對(duì)這節(jié)課進(jìn)行學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)對(duì)不同自然力對(duì)巖石風(fēng)化的作用進(jìn)行了學(xué)習(xí)，同時(shí)了解了風(fēng)化作用對(duì)地表造成的影響。一位教師在教學(xué)中借助“下雨”模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察“下雨”時(shí)的土地和徑流，初步感知流水對(duì)土壤造成的侵蝕，并基于此，將影響土地被侵蝕程度的因素這一問(wèn)題提出來(lái)，讓學(xué)生基于他們的已有經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行推測(cè)和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。學(xué)生在模擬和觀察“下雨”之后，便初步認(rèn)識(shí)了雨水對(duì)土地的侵蝕作用，進(jìn)而讓他們的“前概念”得到了修正，最終讓他們形成正確科學(xué)認(rèn)知。

下雨和火山爆發(fā)等這些自然現(xiàn)象都是不可以人為進(jìn)行再現(xiàn)的，通過(guò)合理的模擬實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生的原有認(rèn)識(shí)得到補(bǔ)充，進(jìn)而在腦海中形成完整正確的科學(xué)認(rèn)知。

2.借助演示實(shí)驗(yàn)，修正缺陷“前概念”

科學(xué)演示實(shí)驗(yàn)具有非常強(qiáng)的真實(shí)性，通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生的注意力得以集中。在小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中，教師要通過(guò)有效提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，在討論的過(guò)程中讓學(xué)生的“前概念”顯露出來(lái)，之后基于學(xué)生的觀點(diǎn)開(kāi)展演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)分析、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)到自己“前概念”的缺陷之處，進(jìn)而讓他們的缺陷“前概念”得到修正。

例如，在教學(xué)“擺的研究”一課時(shí)，有些學(xué)生會(huì)基于自己的原有經(jīng)驗(yàn)來(lái)猜測(cè)擺錘重量和擺的速度間的關(guān)系，他們認(rèn)為兩者成正比關(guān)系。但是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)，兩者間并不存在關(guān)聯(lián)，這樣便讓學(xué)生產(chǎn)生了非常激烈的認(rèn)知沖突，讓他們的科學(xué)探究興趣得到了激發(fā)，進(jìn)而修正他們的“前概念”。又如，在教學(xué)“空氣有重量嗎”一課時(shí)，很多學(xué)生會(huì)認(rèn)會(huì)空氣的重量是非常輕的，可以忽略不計(jì)。我在課堂上給他們開(kāi)展“空氣球平衡”的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有空氣的氣球比有空氣的氣球輕，這樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果和學(xué)生的原有“前概念”形成矛盾，從而引導(dǎo)他們對(duì)其進(jìn)行自主化修正。

三、組織交流探究，完善片面“前概念”

小學(xué)生的一些科學(xué)“前概念”具有一定的片面性。通過(guò)交流學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性得到有效發(fā)揮。在小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)，在這個(gè)過(guò)程中幫助學(xué)生對(duì)原有片面“前概念”的完善。

1.組織合作交流，完善片面“前概念”

在小學(xué)科學(xué)課堂上，小學(xué)生通過(guò)合作交流就可以超越自己原有的不全面的思維認(rèn)知，從而知道彼此的獨(dú)到觀點(diǎn)和不同見(jiàn)解。與此同時(shí)，通過(guò)合作交流，所有的學(xué)生都可以積極地參與進(jìn)來(lái)，在平等、輕松的氣氛中把他們的原始觀點(diǎn)表達(dá)出來(lái)，并將“前概念”顯現(xiàn)出來(lái)。學(xué)生的原始觀點(diǎn)和“前概念”也許具有一定的矛盾性，所以學(xué)生在交流的過(guò)程中會(huì)認(rèn)識(shí)到自己原有“前概念”的片面性，從而在這個(gè)過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行完善。

以《水能溶解一些物質(zhì)》一課的教學(xué)為例，學(xué)生通過(guò)合作交流學(xué)習(xí)，理解了“溶解”的概念后，教師讓學(xué)生判斷“將麥片放到水中可以是不是可以被溶解”。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，有的學(xué)生認(rèn)為可以溶解，有的學(xué)生認(rèn)為不可以溶解。此時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于這個(gè)問(wèn)題在小組內(nèi)展開(kāi)討論，他們?cè)谟懻摰倪^(guò)程中知道了麥片中所包含的糖類(lèi)成分能夠被水溶解，但是麥片中所包含的燕麥成分不能被水溶解，所以將麥片放到水中不能被溶解。通過(guò)這樣的方式可以讓學(xué)生通過(guò)判斷分析，來(lái)展開(kāi)詳細(xì)全面的思考和研究，進(jìn)而學(xué)會(huì)對(duì)科學(xué)概念進(jìn)行正確把握。

以上案例中，正是因?yàn)榻處熃M織學(xué)生在課堂上開(kāi)展合作交流，學(xué)生在合作交流的過(guò)程中開(kāi)展了互動(dòng)式學(xué)習(xí)，在互動(dòng)學(xué)習(xí)的過(guò)程中有效地完善了自己的片面化“前概念”。

2.組織科學(xué)探究，完善片面“前概念”

在小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展科學(xué)探究學(xué)習(xí)是十分重要的，通過(guò)科學(xué)探究學(xué)習(xí)能夠有效地幫助學(xué)生完成自己片面化的“前概念”，從而在這個(gè)過(guò)程中培養(yǎng)他們的辯證思維。

例如，一位教師在教學(xué)“磁鐵的兩極”一課時(shí)，先對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，讓他們以小組為單位來(lái)一起進(jìn)行科學(xué)探究，學(xué)生對(duì)條形磁鐵的兩極可以做到很容易的理解：南極的一端指向南方，北極的一端指向北方。對(duì)于環(huán)形磁鐵的磁極，有的學(xué)生認(rèn)為在左邊和右邊，也有的學(xué)生認(rèn)為是在上面和下面，顯然，學(xué)生的認(rèn)知是片面化的。教師又讓學(xué)生探究環(huán)形磁鐵是否存在磁極，如果有磁極會(huì)在哪里呢？通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)活動(dòng)，可以讓學(xué)生對(duì)磁鐵性質(zhì)的思維認(rèn)知得到完善，從而可以更加充分地對(duì)科學(xué)概念進(jìn)行理解和應(yīng)用。

以上案例中，教師引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)探究中對(duì)環(huán)形磁鐵的磁極進(jìn)行探究是十分重要，在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生對(duì)自己的“前概念”進(jìn)行了完善，從而形成了科學(xué)化的概念。

總之，在小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中，尊重學(xué)生的“前概念”是十分重要的，教師要善于把學(xué)生的“前概念”視為一種寶貴的教學(xué)資源，并且在課堂教學(xué)中進(jìn)行運(yùn)用，這樣，就能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高效化的科學(xué)探究學(xué)習(xí)，提升他們的科學(xué)探究素養(yǎng)。

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