浅谈如何利用学生的前概念构建科学概念

任万学 王亚莉

概念是客观事物本质特征在人们头脑中的反映。它是通过分析、比较、抽象和概括而形成的。但是由于概念形成的途径不同，儿童头脑中的概念有科学的概念，也有不科学的概念，这些都统称为前概念。它们在学生头脑中却根深蒂固，不易改变。科学概念是来自科学家共同体对客观世界的认识，基于实验研究的结果，是有组织构成的、系统的科学知识。它对学生认识事物、了解事物起到不可替代的作用，对今后的学习和发展是不可或缺的。

那么，如何利用学生的前概念构建科学概念呢？我认为应从以下几个方面入手：

一、了解学生已有的前概念

由于小学生年龄较小，社会经验比较缺乏，对概念的认识不够全面系统，甚至会导致认知的错误。例如，在教学小学科学“鸟”一课时，教师往往会问：“同学们，你认为什么是鸟？鸟有什么特点呢？”学生会各抒己见：“鸟是会飞的，鸟是长翅膀的，鸟是下蛋的，鸟是长羽毛的……”显然，这些回答是不够全面的。对于以上学生的认知水平，教师应该有所了解，在学生的自尊心和学习积极性不受打击的情况下，给予肯定和否定，并进行引导，使之对客观事物产生科学的认识。

二、有效利用前概念

有效利用前概念，不但不会影响孩子的学习，还会调动孩子的学习积极性和探索精神。为科学概念的學习奠定了良好的基础。例如，在教学“鸟”这一课时，针对学生对鸟的认识和了解，教师可以启发和引领学生：鸟会飞，但会飞的都是鸟吗？如蝴蝶、蝙蝠。乌龟会下蛋，是鸟吗？小狗长毛，是鸟吗？显然这些都不是鸟。那么，究竟什么是鸟呢？单从某一方面去讲是不行的。我们应该从以上各个方面找出鸟类所具备的共同特点：首先，从运动上看，会飞的都是鸟吗？鸡、鸭、鹅都是由能展翅高飞的鸟驯化而来的，但它们现在都飞不起来了，难道它们就都不是鸟了吗？所以，从运动方式上无法判断。然后，从繁殖方式上看，鸟都是用卵来繁殖的，这是一个共同点。接着，用鸟身体表面长的毛来观察，鸟的毛与猫、狗的毛有什么区别？猫、狗的毛是一根一根的，而鸟的毛是一片一片的，是羽毛，这样我们就真正概括出了鸟的特点。

三、引导学生发现科学概念

按照皮亚杰的观点，学生改变原有认知结构的主要机制是顺应，是指把原有的认知结构进行调整和改变，以便更好地理解和接纳新现象。也就是说，当新知识和原有认知有较大差异和矛盾时，必须将原有知识进行结构调整和改变，接纳新知识，解决认知矛盾。例如，我们在教学“杠杆”一课时，我会问：“同学们，你能拿起比自己重上几倍的重物吗？”（不能。）那么，我们今天就来认识一种新的工具——杠杆。看它能不能帮助我们解决这个问题。通过实验探究得知，动力臂越长，越省力，学生就会意识到：如果给我们一根足够长的杠杆，我们就可以搬起比自己重上几倍、几十倍、几百倍……的重物。解决了学生前概念和科学概念的认知冲突，使学生掌握科学的概念。

四、构建科学概念

科学概念是对自然现象、过程等感性材料进行抽象的产物。在让学生构建科学概念的过程中，如果只是向学生提供形成科学概念的感性材料，而不让学生的思维活动参与加工，构建起来的科学概念也是肤浅的、片面的。因此，要引导学生运用分析、综合、概括的思维方法，对感性认识进行加工，才能得到扎实的科学概念。例如，在教学“形状与抗弯曲能力”时，我们可以通过实验，把一张纸将保持原有形状不变和变成V，U，I，L等形状相比较，看谁的抗弯曲能力强。通过实验表明，只要这张纸的形状发生了改变，它的抗弯曲能力就有了不同程度的增加。把学生获得的感性材料与理性材料相结合，我们就得出了“只要物体的形状发生改变，它的抗弯曲能力就有所增加”这一科学概念。与此同时，教师还可以把知识进行延伸，把变形后抗弯曲能力增加的强度的大小进行排序。为什么有的增加得多，有的增加得少？变形后的物体“谁的厚度增加得多，谁的抗弯曲能力就增加得多”。接着，再让学生解释“立木顶千斤”，以便进一步深化学生对科学概念的理解。

编辑 王梦玉