科学教学中前概念的转化策略Word下载.docx

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一、学生前概念对科学概念教学的影响

　1.学生前概念的成因

科学作为一门包括物理、化学、生物、地理等知识在内的综合性的理科学科，与日常生活息息相关。

初中生受日常生活经验的影响，年龄较小，生理、心理还不够成熟，往往只能凭借自己的感性认识、经验得出结论。

例如，学生认为燃烧必须要用火点燃、金属不能燃烧、燃烧必须有氧气参加等等。

据调查，有60％的学生认为月亮只有在晚上可以看到，有一半以上的学生认为，夏天、冬天的变化是地球与太阳的距离远近造成的。

同时受个体认知方式的影响，个体在发展过程中，总是凭借自己喜好的认知方式认识事物。

归纳作为一种重要的思维方法，是人类认识事物本质和发现规律的重要的认知方式，但是，由于学生知识面较窄，经验较少，思维简单，往往把事物的非本质属性当做本质属性。

例如，学生把鲸当做鱼类，把蝙蝠当做鸟类。

从访谈中得知，学生小时候看到麻雀、乌鸦、燕子等，通过自己大脑简单的分析归纳得出结论，把“会飞”归结为鸟的本质属性，而不能抽象提炼出鸟的本质特征。

等等原因，就造成学生前概念的形成。

2.学生前概念对学习科学概念的影响

　　研究表明,许多前概念非常牢固,很难改变。

在概念的形成过程中,教学通常只能使学生的已有概念发生非常有限的改变。

新获得概念的应用范围非常有限,比如学生在教室之外很少使用被教授的科学概念。

即使在教室中,也仅是当所面临的任务或问题与他们学习这些概念的情境相似或者任务、问题非常简单时才会用到这些概念。

大多数学生把科学知识看作是对世界的忠实再现,而不是将它们视为人们对世界的暂时解释。

再有,教师和学生对于教学的一般性目标以及对特定教学事件目标的认识通常不一致,教师通常会将一个教学事件放在由一系列相关事件所组成的结构化过程中加以思考,而学生却缺少这种长远的眼光。

学生在接触到新的知识时，总是试图用旧的知识结构和思维方式去理解它，有时甚至会修正新知识的含义，以适应旧有的知识结构与思维方式，结果新的与旧的混杂在一起，派生出形形色色的偏离了科学概念的想法。

3.教师在科学概念教学中的问题

研究表明“教师和课程材料在没有考虑学生的前概念的情况下，教学是无效的。

”可见在科学概念教学中，我们不能忽视学生的前科学概念，只有充分理解前概念在每个学生身上的具体表现，并由此找到科学概念的生长点，才能真正发展学生的科学概念。

从教师方面来说,有一个非常重要的概念——对概念的认识,即在认识学生的前概念时教师是以自己的概念体系为参照的。

许多研究提到的前概念其实都是研究者按照自己的概念来认识学生的概念的结果。

对于学生的前概念教师缺少了解，缺少对前概念的调查和积累，备课时缺少备学生的环节，准备教具时也缺少考虑学生有哪些可能的想法；

教学中缺少让学生表达的机会，当学生对科学知识出现相异构想时，有的教师表现出的态度一是回避，二是责怪；

教师缺少从前概念形成角度作分析；

在教学中，学生的前概念常常未能被教师充分利用，从而造成教学资源的浪费。

二、前概念转化的策略

　　1.关注学生原有认识，暴露学生前概念

学生头脑中的前概念往往是内隐的，平时很少会表现出来，因此教师在教学前可通过问卷调查、访谈了解等方式了解学生前概念。

由于不同的生活经历，使每个学生对同一问题存在着不同的看法。

有这些分歧其实这并不可怕，恰恰相反，学生前概念的充分暴露，实际上为我们的后续课堂教学指明了教学的方向，提醒我们在教学中要“以生为本”可适当调整自己的教学步伐，应将课堂教学重点定位在运用合适的教学策略帮助学生扭转错误的前概念。

也许这样一来，可能会适当降低了教材所要达到的目标，但这是值得的，因为只有顺应学生的认知规律开展教学那才是有效的教学。

为了促成学生实现概念的转化，教师首先应当走近学生，透彻地了解他们在学习科学概念之前究竟存在哪些前概念。

教师必须创造条件，提供学生表达的机会，从而使学生能够暴露出自己的前概念。

研究证明，概念转化的四个条件:

（1）对已有观点的不满;

（2）新的概念必须是可以理解的;

（3）新概念本身是能够自圆其说的;

（4）新概念必须是负有成效的。

学生通常不能也不愿意改变他们已有的观念,因为他们乐于接纳旧概念而看不到新概念的价值，对教师来说创设条件使学生对现存概念感到不满是很有挑战性的工作。

2.创设问题情景，引发认知冲突

当老师充分了解学生的前概念之后，要使学生放弃错误的前概念，教师应当呈现给学生新的事实，诱发学生认知上的冲突，从而使学生对原有的前概念产生不满，并对建立科学概念产生期待。

只有当新的概念带来更多的成功，才可能被学生接受。

可以通过问题情境的设置，使科学概念与学生的前概念产生冲突，当学生无法用自己已有的前概念来解释、回答看到的现象，就不得不对已有的前概念进行反思，经历思想上的冲突和震撼。

在实际教学中，设置冲突情境的方法有很多，如组织学生讨论，乃至争论，让某些学生充分暴露自己前概念的不合理性；

安排类似的实验和生活情境等等。

如学生对物体的沉浮大多认为“重的沉，轻的浮”，真的是这样吗？

教师拿来较重的木块，和分量很轻的回形针分别轻轻放入水中，学生所看到的恰恰是重的浮，轻的沉，事实与学生的前概念发生了冲突，从而有效的激起了学生的探究欲望，引得他们更深的思考。

那物体在水中的沉浮究竟与什么有关呢？

难道和重量没关系，与体积有关？

那与体积又存在着怎样的关系?

是“体积大的浮，体积小的沉，还是体积小的浮，大的沉？

”这时的学生内心充满了疑惑，他们既对自己原先的认识产生了否定的态度，但同时又无法寻找到合适的答案，探究欲望强烈。

如果在教学中能根据需要为学生建立这样的一种认知冲突情境，能鼓励学生不断地对已有的观点产生怀疑，不断发现新的疑问，不断做出新的假设，他们的探究欲望将会非常强烈，他们的学习状态也将从“要我学”进入到“我要学”。

教师如能抓住机会，顺着学生思维的发展，为学生提供新的有结构的材料，必将对学生科学概念的建构起到一个事半功倍的效果。

3.自主探究、相互辨析，建构科学概念

在科学课堂上，帮助学生实现认知从前概念到科学概念的转变，就要帮助学生架起原有认知与现在认知之间的桥梁，最有效的方法就是为学生准备可供自主探究的观察、实验材料，让学生在与实物材料的相互作用中获得丰富的感性认识，在观察现象、分析数据的基础上，获得更多的信息，让学生将自己的探究结果与事先的猜想、假设加以比较，发现矛盾之处，从而去积极地建立新的科学概念。

学生的前概念大多是在生活的具体情境中建立起来的，科学教学如果能够重现学生获得前概念相类似的情景，通过情景的审视和分析，则能有效地引导学生将前概念转化为科学概念。

“物体的沉浮究竟和物体的重量、物体的体积有关联吗？

”学生通过现象的观察感到非常迷惑了，显然，自己原先的猜想是存在漏洞的，是片面的，那又有什么方法来证明物体的沉浮确实与轻重、与体积存在着关系？

这时的他们非常渴望能通过实验能验证什么，这时教师就顺藤摸瓜，给学生提供两组材料，一组是体积相同，重量不同的物体；

另一组是重量相同，体积不同的物体。

这组材料的提供，很好地解决了学生思维中的存在的缺陷，即在考虑改变一个因素时，我们应保持其他因素的不变。

实验的结果是显而易见的，学生通过自己的研究发现了在体积相同的情况下重的物体沉，轻的物体浮；

而当物体重量相同时体积大的物体就浮，体积小的物体就沉。

在学生获得这样真实的、直观的体验后，他们会自然而然的修正原先片面的前概念，初步建构起科学概念。

学生错误前概念的转变并非通过一个实践活动就能解决的。

因为在前概念形成过程中，学生可能也曾作过实验，这种前概念是根深蒂固的，学生可能会在实验中发现现在的实验现象和以前的“结论”是有差异的，但为什么会有这种差异，学生可能还不能一下子发现，他们会感到迷惑。

因此在课堂教学中我们除了给学生准备有结构的材料让他们进行探究外，也必须要留有一定的时间让学生进行课堂交流研讨。

给孩子们创造一个自由讨论的空间，让学生就实验中所得到的现象、数据进行分析探讨，鼓励他们大胆说出自己的想法，力求在研讨中发现自己的错误和漏洞，促使学生将错误前概念转化成科学概念。

4.系统整合，巩固强化科学概念

一种新概念，只有能被学生表达时，学生才能接受它。

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。

因此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。

同时，前概念对科学概念的建构之所以会产生干扰，原因之一是前概念与科学概念存在着某些相似性。

为此，教学中要引导学生对相似概念进行比较，要同中比异，异中比同。

通过比较，对事物的本质特征建立认识。

教师可以帮助学生制作概念图。

通过概念图的制作（如下图1），能使学生清楚地看到各个概念之间的联系，在大脑中形成知识的脉络，促进学生正迁移和有意义学习的发生，实现前概念的转变。

在转变错误的前概念建立新概念以后，还要提供对新概念进行巩固和系统化的机会。

因为孤立的概念很不稳定，很容易受其他因素的影响，也难迁移到其他的情境中。

建立概念图是使概念系统化的方法之一，教师还可以通过一些综合活动把知识相互联系起来加以运用，在不同的情境下运用新概念，通过各种练习强化新概念，促成概念的转化。

图1关于水的分布的概念图

参考文献：

[1]蔡铁权，姜旭英．概念转变的科学教学［M］．教育科学出版社，2008

[2]张大均．教育心理学［M］．人民教育出版社，2004

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[6]刘瑞东,祁雪莉.中学化学概念教学新探[J].化学教学,2004,（11）

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[8]刘瑞东,祁雪莉.中学化学概念教学新探[J].化学教学,2004,（11）