基于前概念的低年段小學(xué)生科學(xué)概念建構(gòu)研究

李蕓萱

小學(xué)階段義務(wù)教育中科學(xué)教育負(fù)責(zé)實(shí)施科學(xué)啟蒙教育的任務(wù)，確保低年段學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中掌握科學(xué)概念、理解科學(xué)概念以及認(rèn)識(shí)自然科學(xué)規(guī)律，小學(xué)生對(duì)于科學(xué)概念理解是學(xué)生所要達(dá)到的科學(xué)素養(yǎng)水平之一。在科學(xué)概念教學(xué)中，低年段的小學(xué)生對(duì)科學(xué)概念已有一些認(rèn)知，并不是“一張白紙”，并對(duì)于相關(guān)科學(xué)概念存在一些前概念。在教學(xué)中，教師應(yīng)該足夠關(guān)注并尊重小學(xué)生的前概念，針對(duì)錯(cuò)誤的前概念應(yīng)加以足夠的重視并糾正。

2017年9月起，小學(xué)科學(xué)課程起始年級(jí)由3年級(jí)提前至1年級(jí)。定位與“語(yǔ)文”“數(shù)學(xué)”同等重要，成為小學(xué)核心課程。2017年教育部頒布了新的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，指出，科學(xué)教學(xué)應(yīng)首先關(guān)注學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)和認(rèn)知發(fā)展水平，并新增了“技術(shù)與工程領(lǐng)域”的內(nèi)容，由原來(lái)的14個(gè)概念增加到18個(gè)概念。

小學(xué)科學(xué)課程主要是通過(guò)科學(xué)概念的建立，培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為他們的繼續(xù)學(xué)習(xí)和終身發(fā)展打好基礎(chǔ)，正所謂“學(xué)非探其花，要自拔其根”?？茖W(xué)概念教育是課堂教學(xué)基礎(chǔ)，也是課堂教學(xué)的中心環(huán)節(jié)及最重要的一部分。良好的科學(xué)概念教育能給小學(xué)生樹立正確的認(rèn)知觀;能激發(fā)小學(xué)生強(qiáng)烈的科學(xué)探究意識(shí);能給小學(xué)生創(chuàng)造共同探索科學(xué)奧秘的氛圍，為今后的科學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

前科學(xué)概念是學(xué)生在接觸科學(xué)知識(shí)前，對(duì)現(xiàn)實(shí)生活現(xiàn)象所形成的經(jīng)驗(yàn)型概念。有的前科學(xué)概念與科學(xué)知識(shí)相似、有的與科學(xué)知識(shí)相?；虿槐M一致，但卻廣泛存在于每個(gè)人的思維中。低年段的小學(xué)生正處于認(rèn)知發(fā)展不完善階段，對(duì)一些科學(xué)概念常常依據(jù)自己獨(dú)特的認(rèn)知方式進(jìn)行理解，這些認(rèn)知可能不正確，這樣就會(huì)對(duì)一些科學(xué)概念產(chǎn)生偏差，產(chǎn)生前科學(xué)概念，從而影響正確科學(xué)概念的建構(gòu)。

一、低年段小學(xué)科學(xué)概念特點(diǎn)

（一）描述性

通過(guò)科學(xué)概念的分析，不難發(fā)現(xiàn)概念具有描述性的特點(diǎn)。如：科學(xué)家：發(fā)現(xiàn)大自然奧秘的人;工程師：設(shè)計(jì)、發(fā)明、創(chuàng)造產(chǎn)品的人;月相變化：月亮的形狀叫月相，月亮的圓缺變化叫作月相變化。

有些科學(xué)概念小學(xué)生較難掌握、難以理解，而且受前概念的影響，學(xué)生理解往往也是不完整的。觀察與實(shí)驗(yàn)是描述的關(guān)鍵，要掌握科學(xué)概念，需要學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、活動(dòng)探究學(xué)會(huì)多方位、細(xì)致入微地觀察探索。如：月相變化的概念，通過(guò)“月亮的圓缺變化”簡(jiǎn)明的文字進(jìn)行描述，使此概念易于低年段的小學(xué)生理解?？茖W(xué)家及工程師的概念，若要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡M(jìn)行闡述，會(huì)產(chǎn)生低年段小學(xué)生難以理解的詞匯。所以，在對(duì)低年段小學(xué)生科學(xué)概念定義時(shí)，會(huì)將此類概念通過(guò)言簡(jiǎn)意賅的語(yǔ)言、易于理解的方式進(jìn)行描述。

（二）特征性

概念主要就是將事物的共性特征進(jìn)行整合，這種特征是具體的、形象的。通過(guò)此類概念的闡述，能夠清晰地把握此概念的特征。例如“水”的特征為“無(wú)色”“無(wú)氣味”“無(wú)味道”“透明的液體”，所以在定義“水”的概念時(shí)，小學(xué)科學(xué)教科書是這樣定義的，水在常溫之下是一種無(wú)顏色、無(wú)氣味、無(wú)味道、透明的液體。小學(xué)生在學(xué)習(xí)水的概念時(shí)，便能了解到水的相關(guān)特征。又如：“空氣”的概念，空氣是一種無(wú)色、無(wú)氣味、無(wú)味道、透明的氣體，同樣體現(xiàn)了定義性概念的特征性的特點(diǎn)。

（三）形象性

在低年段小學(xué)生科學(xué)概念中，不難看到有些概念具有形象性，這樣符合低年段小學(xué)生的心理認(rèn)知，將文字概念形象地躍然于紙上。

【例】溶解是像鹽粒和胭脂紅這樣，放入水中后會(huì)均勻地分散，最后它們的顆粒不見了的現(xiàn)象。教材上的科學(xué)概念并不是沒(méi)有采用科學(xué)家概念，而是依據(jù)內(nèi)涵特征通過(guò)形象的敘述形式體現(xiàn)。溶解的概念科學(xué)家是這樣定義的：兩種以上物質(zhì)混合而成為一個(gè)分子狀態(tài)的均勻分布的過(guò)程。然而，這樣的科學(xué)概念不符合低年段小學(xué)生的心理特征和認(rèn)知水平。分子的概念是低年段小學(xué)生無(wú)法理解的，分子在水中怎么分布，怎能沒(méi)變化，低年段小學(xué)生是無(wú)法想象的。所以說(shuō)，在二年級(jí)科學(xué)教材中解釋溶解概念時(shí)，將顆粒溶解到水中的現(xiàn)象形象地展現(xiàn)在小學(xué)生面前。這樣的概念采用形象敘述的方法進(jìn)行定義，通過(guò)溶解概念，不僅掌握溶解的過(guò)程，還能聯(lián)想到教師在教學(xué)時(shí)是如何進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)是怎么進(jìn)行的、溶解到底是什么樣子的、哪些物質(zhì)能溶解，以便低年段小學(xué)生達(dá)到利于理解利于記憶的效果。

（四）規(guī)律性

規(guī)律性概念是通過(guò)逐步探究歸納獲得的，概念表達(dá)的語(yǔ)句簡(jiǎn)潔明了。例如：植物依賴周圍環(huán)境中的土壤、光、水分、溫度等因素而生存。此科學(xué)概念展現(xiàn)了歸納性的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)一種或多種植物的觀察，從個(gè)別到一般總結(jié)出植物的生存環(huán)境。

因而，在低年段小學(xué)生獲得概念過(guò)程時(shí)，學(xué)生可以用自己的話語(yǔ)來(lái)表達(dá)，只要是正確的理解，就能抓住要點(diǎn)，但切忌詞不達(dá)意的胡亂猜測(cè)。

（五）概述性

如“磁鐵總是同時(shí)存在著兩個(gè)不同的磁極，相同的磁極相斥，不同的磁極相吸。”這個(gè)科學(xué)概念的核心是理解磁鐵的性質(zhì)，不僅概括相同的磁極相斥，還敘述不同的磁極相吸。又如：“力可以使物體的形狀發(fā)生改變?！毖院?jiǎn)意賅的文字將力的概念進(jìn)行概述。

二、低年段小學(xué)生科學(xué)前概念分類

“學(xué)生不是空著頭腦走進(jìn)課堂”，在接觸正確的科學(xué)概念前，低年段學(xué)生對(duì)科學(xué)概念已有一些認(rèn)知，正確的認(rèn)知可以幫助學(xué)生更好理解科學(xué)知識(shí)，然而錯(cuò)誤的認(rèn)知就會(huì)影響科學(xué)概念的學(xué)習(xí)。此時(shí)前概念對(duì)科學(xué)概念的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了一定的影響。

1. 矛盾型

學(xué)生針對(duì)一些科學(xué)概念能夠理解，但是在概念應(yīng)用時(shí)就會(huì)無(wú)法解釋、無(wú)法自圓其說(shuō)、產(chǎn)生矛盾。如：舉出互相矛盾的例子、在解釋說(shuō)明概念時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤與概念內(nèi)涵相矛盾。此時(shí)所產(chǎn)生的前概念可以歸類于“矛盾”型。如：科學(xué)概念，地球是球形的。產(chǎn)生的前概念，地球是球形的，大地是平坦。地球是球形的，因?yàn)榈厍騼x是球形的。

2. 偏差型

學(xué)生對(duì)于一些科學(xué)概念存在著一些認(rèn)知偏差，和正確的科學(xué)概念之間存在一些距離，需要教師給予科學(xué)的引導(dǎo)，逐步完善學(xué)生的概念認(rèn)知。這類概念正確性相對(duì)不高，需要教師特別關(guān)注引導(dǎo)，將這類前概念定義為“偏差”型。如：科學(xué)概念，動(dòng)物的特征是能運(yùn)動(dòng)、需要食物維持生命、能生長(zhǎng)、能產(chǎn)生下一代。產(chǎn)生的前概念，玩具狗屬于動(dòng)物。

3.迷思型

另一些前概念在認(rèn)知上出現(xiàn)了很大的錯(cuò)誤，對(duì)今后的學(xué)習(xí)構(gòu)建正確的科學(xué)概念有較大沖突，有礙于科學(xué)概念的構(gòu)建，因此將把這類正確性很低的前概念定義為“迷思”型前概念。如：科學(xué)概念，月相變化：月亮的形狀叫月相，月亮的圓缺變化叫作月相變化。產(chǎn)生的前概念，月亮上有嫦娥，玉兔、月相變化就是月亮自身形狀的變化、月亮白天休息，夜晚工作。

三、低年段小學(xué)科學(xué)前概念形成原因

（一）先入為主的日常生活經(jīng)驗(yàn)

學(xué)生在日常生活中經(jīng)?？吹借F塊沉于水中的現(xiàn)象，于是就在頭腦中形成了鐵塊可以沉沒(méi)于任何液體中的前概念。當(dāng)演示鐵塊漂浮于水銀面上時(shí)，許多學(xué)生根本就不相信，而是認(rèn)為這是老師在玩魔術(shù)。這就是前概念對(duì)科學(xué)概念教學(xué)的影響。前概念在學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)中扮演著非常重要的角色，科學(xué)概念的形成建立在它的前概念基礎(chǔ)之上。關(guān)于力，有些學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)得知力有大小，部分學(xué)生可以利用力的大小描述力（如用勁大、用勁小、力氣大、力氣小等），但幾乎沒(méi)有學(xué)生想到力的方向不同，力的作用效果不同。

（二）相近科學(xué)概念之間的混淆

在低年段小學(xué)科學(xué)概念中，相近的科學(xué)概念往往有很多。這些概念從表面上看聯(lián)系緊密，但是從本質(zhì)屬性上來(lái)看，又存在較大差異性。絕大多數(shù)低年段小學(xué)生往往缺乏具體的科學(xué)情景，在認(rèn)知和理解上往往存在不夠到位的問(wèn)題，因而很容易產(chǎn)生混淆，甚至將關(guān)系簡(jiǎn)單化。1-2年級(jí)學(xué)生對(duì)于“力作用于物體，可以使物體移動(dòng)”有初步印象，但對(duì)于“力作用于物體可使物體形變”認(rèn)識(shí)較為模糊，他們認(rèn)為有的物體會(huì)形變，有的不會(huì) 。對(duì)于力與運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)概念，低年段學(xué)生是混淆的。什么是力？什么是運(yùn)動(dòng)？它們之間又有什么樣的聯(lián)系？大多數(shù)孩子分不清楚。

在“描述物體的位置與方向”，學(xué)生能較好地運(yùn)用“前后遠(yuǎn)近”描述位置，對(duì)于“左右”不能順利地辨認(rèn)，“東南西北”的辨別就更加困難。

（三）科學(xué)方法的不當(dāng)使用

很多低年段小學(xué)生由于科學(xué)知識(shí)不夠充足，對(duì)生活的認(rèn)識(shí)不夠全面，思維往往又具有單向性。在這些因素的共同作用下，學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的歸納分析過(guò)程往往存在一定的主觀片面性，難以準(zhǔn)確把握科學(xué)概念的內(nèi)在本質(zhì)。“鯨魚”常被誤認(rèn)為是“魚”，但經(jīng)由增加對(duì)鯨魚的了解，使既有的知識(shí)表征逐漸與哺乳類的特性聯(lián)結(jié)，則鯨魚的分類就不再屬于魚類而是哺乳類。

（四）知識(shí)的負(fù)遷移

在科學(xué)學(xué)習(xí)中也常常經(jīng)過(guò)從已知到未知，從舊知中生發(fā)新知的認(rèn)識(shí)過(guò)程，這種心理現(xiàn)象就是遷移。先前知識(shí)對(duì)以后知識(shí)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生消極的影響，就稱為負(fù)遷移。

例如：學(xué)生了解“熱脹冷縮”的原理，所以認(rèn)為水結(jié)冰，體積就會(huì)變小，然而這個(gè)認(rèn)知是錯(cuò)誤的。

四、基于前概念的低年段小學(xué)生科學(xué)概念建構(gòu)策略

（一）以生活經(jīng)驗(yàn)為起點(diǎn)，通曉學(xué)情

由于低年段小學(xué)生首次以課程形式正式學(xué)習(xí)科學(xué)，對(duì)于科學(xué)概念也存在錯(cuò)誤的認(rèn)知。低年段學(xué)生前概念積累呈現(xiàn)個(gè)性特征，由于生活環(huán)境、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、感悟體驗(yàn)等方面都存在差異性，體現(xiàn)在學(xué)生前概念積累時(shí)，學(xué)生之間會(huì)有較大差距。若想準(zhǔn)確地理解科學(xué)概念，教師就需要了解學(xué)生對(duì)于哪些科學(xué)概念存在前概念。教師在課堂教學(xué)之前，或者是教學(xué)之初，要有學(xué)情調(diào)查意識(shí)，利用各種教學(xué)手段，探知低年段學(xué)生前概念掌握情況，這樣可以為教學(xué)設(shè)計(jì)和調(diào)整提供充分信息支持。現(xiàn)代信息技術(shù)快速發(fā)展，為學(xué)生獲得認(rèn)知?jiǎng)?chuàng)造良好條件，作為教師，不可低估學(xué)生前概念積累水平，以免降低課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的針對(duì)性。

因此，課前的摸底測(cè)查就顯得十分必要。摸底測(cè)查，就是對(duì)于下節(jié)課要學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)或在每個(gè)單元的開始，教師進(jìn)行前測(cè)。測(cè)查的形式可以是多種形式相結(jié)合，教師深入學(xué)生中去，以學(xué)生朋友的身份，可以是訪談，可以是問(wèn)卷調(diào)查，可以是教師的側(cè)面觀察，可以是將知道的寫出來(lái)，考慮到低年段小學(xué)生識(shí)字寫字能力，也可以將所想的畫出來(lái)。充分了解學(xué)生的前概念，并認(rèn)真做好記錄，收集學(xué)生的前概念并進(jìn)行分析、梳理和歸類，在科學(xué)課堂上做到有的放矢。

（二）以本質(zhì)為抓手，舉例剖析

在教學(xué)總結(jié)時(shí)，憑借教師單純的說(shuō)教當(dāng)然無(wú)法引起學(xué)生的共鳴，就算學(xué)生死記硬背把所學(xué)知識(shí)都記下來(lái)，這種印象也不會(huì)深刻。在教學(xué)中，在當(dāng)前學(xué)習(xí)的過(guò)程中如果出現(xiàn)相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容時(shí)，教師有意識(shí)地對(duì)知識(shí)進(jìn)行拓展延伸，讓學(xué)生了解其中的內(nèi)容。

每一個(gè)低年段小學(xué)生具有的前概念各不相同，各有各的特點(diǎn)。而作為科學(xué)教師，要充分認(rèn)識(shí)前概念對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的重要性。從學(xué)生的前概念出發(fā)，充分尊重學(xué)生的前概念，采取一定的教學(xué)策略來(lái)豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，消除學(xué)生錯(cuò)誤前概念。在科學(xué)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)、材料準(zhǔn)備、教材學(xué)習(xí)難度、學(xué)生心理層次等方面有效把握，做到有的放矢、游刃有余，從而讓更多的學(xué)生在經(jīng)歷科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)后，逐步認(rèn)識(shí)到原有認(rèn)知的不足和缺陷，樂(lè)于接受新的科學(xué)概念替代原有認(rèn)知，逐步提高科學(xué)概念的理解層次，形成準(zhǔn)確的科學(xué)概念。

（三）以成因?yàn)橐罁?jù)，激發(fā)思維

針對(duì)低年段學(xué)生的重要性，在教學(xué)過(guò)程中教師應(yīng)該結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況，合理安排和規(guī)劃當(dāng)前的教育方法、目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容。充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在興趣的帶領(lǐng)和推動(dòng)下，教師充分利用各種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，更為重要的是教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，不能只是教師推動(dòng)一下，學(xué)生學(xué)習(xí)一點(diǎn)，而應(yīng)該是學(xué)生積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)。

在科學(xué)課中如何將概念引入，直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)概念的理解、接受。低年段小學(xué)生學(xué)習(xí)概念一般以感知具體事物，獲得感性認(rèn)知開始的。因此，教師的課堂中重視科學(xué)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)生的思維，使學(xué)生產(chǎn)生積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)新知識(shí)的欲望，這種欲望是低年段學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念的前提。

（四）以知識(shí)為基石，糾偏引正

低年段小學(xué)生對(duì)科學(xué)概念進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握時(shí)，總會(huì)不自覺(jué)對(duì)科學(xué)概念進(jìn)行擴(kuò)大或縮小，影響了其對(duì)科學(xué)概念的準(zhǔn)確理解與掌握。

在利用相關(guān)舊知時(shí)，要認(rèn)真尋找它與新知的共同因素，通過(guò)類化作用去同化和順應(yīng)新知。有比較才有鑒別，有些新知往往與有關(guān)舊知既有聯(lián)系又有區(qū)別，教學(xué)時(shí)，可先復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過(guò)的舊知，然后對(duì)比著學(xué)習(xí)新知，并著重弄清它們的異同點(diǎn)，對(duì)原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的分解、調(diào)整、重組，達(dá)到“以舊探新”之目的。

【作者單位：渤海大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院遼寧】