初中科学概念教学应积极关注和运用学生的前认知

吕鑫民

摘 要： 学生在学习某一科学概念之前，对该概念都有一些认知，教师的任务就是将学生头脑里已有的前认知顺利转换成科学概念。本文分析了初中科学概念教学应关注和运用学生前认知的必要性，探讨了有效关注和运用学生前认知的相关策略。

关键词： 概念学习 转换 前认知

长期以来，科学教师在课堂教学时往往只关注新知识的传授，忽视学生头脑中原有的认知。事实上，学生不是空着脑袋走进教室的，而是带着各种关于自然事物或现象的朴素想法，甚至是以某些相当确定的错误看法走进课堂的，教师必须采取相应措施，积极探寻引领概念转变的手段与方法。通过对理论的学习与实践的感悟，笔者准备从以下两个方面谈谈关于“概念学习”的一些看法。

一、初中科学概念教学应关注和运用学生前认知的必要性

实际教学过程中，初中科学很多内容本身比较抽象，且具有较强的逻辑性。如学生在学浮力、密度、比热等一些科学概念时，往往存在许多“问题与困惑”，很多学生不能用学过的知识解释相关问题。我们在教学中发现，学生对这些内容并不是茫然无知。表现在课堂中，学生往往会针对这些科学概念提出种种不同的看法或者疑虑。

二、初中科学概念教学中积极关注和运用前认知的策略分析

1.利用多种途径，暴露前认知。

对学生来说，因为前认知通常处于隐蔽的状态，他们对前认知缺乏清晰的认识。为此，教师应当通过提问、测试、问卷调查等多种途径，使学生充分暴露自己的前认知，从而才能应用有效的课堂教学策略，提高教学实效。我们主要从两个不同的时间段呈现学生的前认知，分别是课前了解与课堂了解。课前了解一般采用以下两种方法：一种是课前聊天了解法，这种方法主要用于知识目标不多，教学目标难度不大，且与生活关系密切的教学内容，因此非常简单且随机。另一种是课前问卷调查法，如教学内容比较抽象的“牛顿第一定律”就采用此方法。

除了课前了解外，笔者在上课期间运用多种方法将学生的前认知显露，从而在课堂中适时调整教学策略。经常运用的有以下几种：①材料挖掘法。主要用于教学内容了解的物质在生活中是随处可见的。如“植物的一生”和“常见的植物”等教学内容都很适合用这种方法了解学生的前认知。②归纳挖掘法。这种方法主要是用于学生对相关教学内容已有所了解，能用归纳法进行总结的教学内容。如“常见的动物”、“物态变化”等。

2.列举实例，消除前认知。

面对某个情境，当学生的前认知与科学概念存在一定距离时，教师可以通过举例，启发学生的思考，帮助学生将前认知转换为科学概念。

例如，学习“摩擦力”时学生对压力这一概念，有下面这一明显的错误前认知：认为压力一定等于物体重力。如何消除这一前认知，此时就可以通过大量实例进行纠正。

实例1：把手压在桌面上，问学生桌面受到的压力是否等于手的重力？

实例2：把手压在竖直安放的黑板上，问学生黑板受到的压力是否等于手的重力？

实例3：把手压向天花板，问学生天花板受到的压力是否等于重力？

通过大量实例，基本可以消除大多数学生之前错误的前认知，形成比较正确的认识：压力不是重力，但有时它们会相等。这种方法一般适用于课堂了解到的前认知，因为科学教学中总是出现这种情况：学生在课堂上会暴露出很多前认知，所以，教师通过大量实例能较好地纠正它们。

3.引发学生认知冲突，重构新概念。

要使学生放弃错误的前认知，教师应当呈现该学生新的事实，诱发学生认知上的冲突，从而使学生对原有认知产生不满，并对建立新概念产生期待。

例如，关于浮力问题，学生在学习之前早已有了感性认识，笔者故意设下圈套，一块铁在水中下沉，而同样体积的木头在水中上浮，请大家选择谁所受的浮力大？很多同学站在现象学的角度指出是木头的浮力大。然后笔者出其不意地在他们面前展开一幅新的画面：实验测试表明，测出漂浮的木块所受浮力小于沉在水中的铁块所受的浮力。

这一情景与学生头脑中原有认知相冲突，从而激起他们在自然界奥秘面前的惊奇感，促使他们产生探究欲。认知冲突的结果就会走向新概念的重构。

4.系统整合，巩固科学概念。

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。例如，上《牛顿第一定律》这节课后，结果发现解决类似“钥匙落下来时是落在手里，还是落在手后面？”的问题时，还有很多学生答错，但稍一点拨，又醒悟过来。如此反复多次。看来，一个新概念，只有被学生熟练表达时，才意味着学生真正接受了它。为此，我收集了一些有关《牛顿第一定律》的习题，并按以下类别做了整理：（1）紧扣概念内涵题型；（2）紧扣概念外延题型；（3）相似概念区别题型；（4）实验探究题型。

正是通过有意识的知识应用，学生多次进入同一教学内容，更容易把科学概念与原来的前概念进行多角度、多层次对比，能够更清楚地看到各个概念之间的联系与区别，从而在大脑中形成知识脉络，促进学生知识的正迁移和有意义学习的发生，实现前认知的转换。

参考文献：

[1]郭晓成.怎样消除前概念对物理教学的不利影响.甘肃教育，2008（5）.

[2]刘坡.知晓学生前概念设置课堂教学策略.学苑教育，2010（1）.