“影響固體沉浮因素”科學(xué)前概念成因分析及轉(zhuǎn)化策略

◇王 瑜

基于對學(xué)生的前概念的了解，我選擇對61名學(xué)生對“有關(guān)影響固體沉浮的因素”的前概念進行研究，選用問卷調(diào)查結(jié)合課堂教學(xué)的方法，提出了幾項策略：課堂與前測結(jié)合，暴露學(xué)生前概念；發(fā)揮“同化”作用，抓住“科學(xué)”前概念；巧設(shè)認知沖突，轉(zhuǎn)化錯誤前概念；循序漸進，逐步轉(zhuǎn)化前概念；創(chuàng)設(shè)情境，形成科學(xué)概念。

一、問題的提出

（一）研究的意義

日常概念也稱“前概念”，是指未經(jīng)專門的教學(xué)，與其他人在日常交際和積累個人經(jīng)驗的過程中慢慢形成并掌握的概念。當日常概念和科學(xué)概念的含義一致時，有利于學(xué)生對科學(xué)概念的掌握；當前概念和科學(xué)概念相違背時，則會影響科學(xué)概念的形成。

（二）研究的問題

本研究的目的是調(diào)查“學(xué)生對影響物體沉浮的因素”的前概念有哪些，并在教學(xué)實踐中尋找促進前概念向科學(xué)概念發(fā)展的方法。

二、關(guān)于“影響物體沉浮的因素”的前概念探查以及其成因分析

（一）研究對象

本實驗的研究對象為紅太陽旭日景城小學(xué)三年級共61名學(xué)生，六年級共57名學(xué)生。并根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)重點設(shè)計了問卷調(diào)查。

（二）問卷題目

問題1：物體放入水中會發(fā)生什么？

問題2：你認為有的物體會浮，有的物體會沉，這與什么有關(guān)？

（三）探查結(jié)果及分析

三年級：在回答第一個問題時，53名（86.8%）的學(xué)生認為把物體放入水中有沉浮?？梢姶蠖鄶?shù)的學(xué)生在前概念中已經(jīng)有沉和浮的概念。

在回答第二個問題時，得到的回答主要有3種：有83.6%的學(xué)生認為“沉浮”與輕重有關(guān)。有13.1%的學(xué)生認為與大小有關(guān)。2名學(xué)生（0.16%）認為兩側(cè)都有。經(jīng)過進一步的訪談，發(fā)現(xiàn)認為與“大小”有關(guān)的則有62.5%的人認為小的浮，大的沉；有37.5%的人認為大的浮，小的沉。

（四）關(guān)于“影響物體沉浮因素”前概念形成原因的總結(jié)

1.源于學(xué)生的生活經(jīng)驗

學(xué)生在現(xiàn)實生活中經(jīng)常會遇見“物體沉浮”的現(xiàn)象。這些生活經(jīng)驗有些和科學(xué)概念是相符的，有利于學(xué)生科學(xué)概念的形成；有些生活經(jīng)驗與科學(xué)概念不相符，會妨礙學(xué)生科學(xué)概念的形成。

2.源于小學(xué)生自身的特點

兒童在認識事物的時候容易單一化地判斷影響物體的因素。所以對于大多數(shù)學(xué)生而言，影響“物體沉浮因素”都是單一的，不是“輕重”，就是“大小”。

三、有關(guān)“影響物體沉浮因素”前概念轉(zhuǎn)化的策略

（一）課堂與前測結(jié)合，暴露學(xué)生前概念

學(xué)生的前概念不但能讓老師抓住教學(xué)的突破口。更能讓學(xué)生了解自己，從而隨著教學(xué)的深入對自己的前概念更好地進行同化和順應(yīng)。所以教學(xué)的第一步，我設(shè)計讓學(xué)生先充分暴露自己的前概念。

{教學(xué)片斷}

師：同學(xué)們都知道，把一個物體放入水中，有的會浮，有的會沉。那么影響物體沉與浮的因素究竟是什么呢？小組討論。

學(xué)生歸納出和我們前測相同的3種情況。第一，可能是輕重；第二，可能是大??；第三，可能大小和輕重都有關(guān)系。

（二）發(fā)揮“同化”作用，抓住“科學(xué)”前概念

前概念并非都是錯誤的，當日常概念和科學(xué)概念的含義一致時，有利于學(xué)生對科學(xué)概念的理解和掌握。根據(jù)我們的前測發(fā)現(xiàn)，認為“輕重”或是“大小”決定物體的沉浮，只是認識得不夠全面，并不是錯。

{教學(xué)片斷}

師：有的同學(xué)認為這與物體的輕重有關(guān)，但就讓我們先來研究研究“影響物體沉浮因素”是不是與“物體的輕重”有關(guān)。你有什么好方法。

生：做實驗。

師追問：你想設(shè)計一個什么實驗，來研究“影響物體沉浮因素是不是與物體的輕重有關(guān)”？

生：對比實驗

師：小組討論，這個對比實驗要注意什么？

小組匯報：我們要注意，水的量，物體的大小都是相同的。

教師提供器材：一盆水、同樣的密封藥瓶里面裝有棉花、水、沙子。

通過了這個實驗證明了“物體的沉浮”與物體的輕重有關(guān)，重的沉，輕的浮。這與大多數(shù)同學(xué)的前概念是吻合的，經(jīng)過這樣的教學(xué)過程，學(xué)生強化了“物體的沉浮與輕重有關(guān)”這一概念。

（三）巧設(shè)認知沖突，轉(zhuǎn)化錯誤前概念

每個學(xué)生都認為自己的前概念是正確的。所以在教學(xué)中，只有當學(xué)生對自己原有前概念產(chǎn)生不滿意時才會激起學(xué)生的求知欲和好奇心。

{教學(xué)片斷}

出示：沉入水中的小石子和浮在水中的巨輪。

提問：思考——除了“輕重”會給物體的沉浮帶來影響以外，還可能有什么原因？

在教學(xué)中選擇小石子和大船這樣“重的浮，輕的沉”的實例，引發(fā)了概念的沖突。當孩子已經(jīng)意識到——物體的沉浮與物體的輕重和大小都有關(guān)系的時候。教師再一次引發(fā)認知沖突。

{教學(xué)片斷}

出示實驗：將同一個雞蛋放入水中，它沉下去，不斷加鹽，它浮了起來。

讓學(xué)生進一步研究物體沉浮與液體密度的關(guān)系。

（四）循序漸進，逐步轉(zhuǎn)化前概念

在上面的課例中，我們也發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化孩子的前概念不是一蹴而就的，因為學(xué)生的前概念是復(fù)雜的。所以教師必須耐下心來分析前概念，幫助孩子同化和順應(yīng)。

（五）創(chuàng)設(shè)情境，形成科學(xué)概念

在剛剛的教學(xué)中，我也創(chuàng)設(shè)了“大船和小石頭”“普通水和鹽水”這兩個情境來引發(fā)認知沖突。在教學(xué)中，通過創(chuàng)設(shè)探究情境，讓學(xué)生根據(jù)自己的理解，試著用前概念去解釋實驗現(xiàn)象，讓學(xué)生強烈意識到前概念的存在與問題。