前概念对儿童学习科学的影响及启示

余雪菲

1、前言

人类科学技术对社会的发展越来越起着重要的作用，科学教育受到越来越多的重视和鼓励，儿童的科学教育是科学教育的基础，注重孩子的科学前概念对科学教育工作者有重要的指导意义。研究儿童的科学前概念可以帮助儿童对科学的学习和科学教育的发展，对青少年的发展乃至社会的发展都具有重要价值。

2、儿童的科学前概念概述

科学前概念也称为“迷思概念”或“另有概念”，苏联心理学家维果茨基称为“自发概念”，是指学生在学习科学之前由长期的日常经验形成的对事物、现象的看法和观念。按照认知心理学的观点，这种前概念的存在是必然的。因为个体从出生就开始了探索环境、顺应环境的活动，在活动中构建出了特定的认知模式，前概念就是这种图式的反映。

学生们带着自己的“前概念”学习科学，如果教师没注意或者没把握好他们对科学概念的理解的前概念，那么就会导致学生们的认知产生冲突，将一些现象的理解和推理建立在已知的或者可观察到的特点上。

事实上学生日常生活经验知识往往是粗浅甚至错误的，这一概念往往受到知识面窄的限制。如果在他们探索世界的认知概念的过程之前没有科学的指导，那么他们形成这些想法，可能会是不科学的，在儿童未来的学习中可能受到干扰。而且新概念与前概念整合时会发生冲突，此时他们必须对前概念进行重组，导致思维方式发生“革命”，随着时间的推移，儿童对信息处理得越充分，这种联系就会越多，联系越巩固，记忆效果就越好，从而推动概念的转变^。

3、儿童的科学前概念对学习过程的影响

3.1联系生活实际展开思考和探究

在还没进行系统地学习有关的科学知识之前，很多儿童都是带着自己建立在先前的学习体验上的对事件或现象的认知和解释进入科学课堂的。传统的教学模式只是单纯的靠教师绘声绘声地传授科学概念，学生很难产生动态性的理解。

如《测量降水量》这节内容中，学生根据自己的生活经验往往把“大”理解为形容词而不是科学术语中描述降水量的量词。降水量是指24小时内雨量器内收集到的雨水的多少，而不是生活中我们用眼睛看到的，耳朵听到的雨的大小。课堂中，教师根据生活常识提出这一科学概念，然后学生对于这一概念还模糊抽象，让学生自制雨量器，通过动手实践和收集到的水量，正确区分小雨、中雨、大雨、暴雨等各种降雨，真正意义上理解雨下得多“大”。

注重儿童的科学概念，了解不同儿童的学前认知和经验，通过不同主题的教学设计和实践活动形象、生动、直观地将一些很难表达的教学内容或无法观察到的现象显示出来，从而进一步让学生对问题加深理解，提高其学习积极性，获得最佳的教学效果。

3.2课内课外相结合的实践运用

由于学生带着前概念进入课堂，对科学知识的学习常常会有“先入为主”的影响，但是反过来，只要清楚了解到他们的前概念有针对性的使他们认识到其观点与科学概念的不同，或者顺藤摸瓜，在前概念的基础上更深层的进行巩固，对新概念的整合就能起到事半功倍的效果。

如《植物的茎》这一节中，为了了解学生本身对植物的茎的认识情况，要求他们通过对常见植物的茎实物进行观察后，画出他们所认识到的茎，此时每个学生的前概念就充分显示出来，有的学生认为茎是实心的，有的学生认为茎是空心的。虽然他们的观点不完全正确，但是都有了自己认识，此时，教师提出的新概念就为他们进一步的思考探究提供了机会和条件。

《大纲》指出：自然学科的教学目的是在指导学生获得自然科学知识的同时，培养他们用科学的能力。我们要重视让学生运用学过的知识解释生活中的现象变化，更要重视引导学生创造性地综合运用这些知识解决生活中的问题。

如课本中的《馒头发霉了》《铁钉生锈了》這两节科学知识就非常典型。导致馒头发霉的因素有温度、湿度、空气等。铁钉生锈的主要原因是与水和空气接触发生化学反应。学生们在上完课后对新知识念念不忘，并主动要求分组回家想不同的办法解决这些问题。最后，他们通过自己的实践结果，总结出食物应密封好放在冰箱保存，但时间不宜过长。铁制品使用完清洗后要擦干密封好，或者在菜刀表面涂一层薄薄的食用油以隔绝空气。学生们自觉主动地学习，课内课外相结合，是创新能力和实践能力的重要途径，培养了科学学习的兴趣也逐渐提高了他们的科学素养。

4、儿童的科学前概念对教学的启示

4.1根据儿童的科学前概念选择合适的教学活动

我国科学教育工作所面临的突出问题之一就是如何真正将科学教育新理念与有效的科学教学实践相结合。

根据学生的认知规律，合理安排实验课、第二课堂、户外参观等教学活动开展教学可以达到很好的教学效果。如课堂小实验，学生在动手实验之前，教师通过不同角度的提问，了解学生的前概念后引导学生自己对要学习的科学知识提出问题并主动探究，可以提高学生的兴趣和主动积极性。在学生做实验的同时教师还可针对重点内容进行详细的讲解，此时科学概念就在实验过程中潜移默化地深入学生的大脑。

4.2增加在教学过程中对儿童的科学前概念的重视

儿童在进入课堂学习的过程中会暴露出许多错误的前概念，关注学生的前概念，根据他们错误的前概念设定教学目标，安排教学活动，能有效地帮助他们认识和改变错误的前概念并建立起新概念。教师应运用观察、实验、类比等方法引导学生正确认识有关科学现象的过程，帮助学生获得更生动深刻、更能体现事物本质特征的感性经验，同时引导学生运用分析、综合、概括等思维方法对感性经验进行整合和总结。比如，教科版《溶解》这一单元中，为了帮助学生理解“溶解”这一科学概念时，教材设计水、盐、沙子等材料，让学生分别进行“沙子和盐能否溶解于水”的探究实验。通过实验观察和类比，学生得出了“盐能溶解于水而沙子则不能”的结论。但还是有一部分学生对概念转变不够，认为“溶解就是物质消失在水里”，显然学生对“溶解”概念的认识是肤浅的、片面的。于是，教师又让学生探究“面粉能否溶解于水”，对三次实验结果进行交流和讨论，进而帮助学生促进概念的联系，对科学知识进行了整合。重视学生的思考，将学生的前概念运用到教学活动中，以使教学效果达到最佳。

4.3发挥教师的主导作用，凸显学生的主体地位

教学中不论运用哪种教学方式都不能完全取代教师在课堂教学中的主导作用。探究儿童的科学前概念对教学的最大启示就是在教学过程中体现教师的主导作用，发挥学生的主体地位。

例如在《植物、动物和人》这一节中，学生会潜意识认为人类才是自然界的主体，任何事物都以人类为中心，如果只是一味强调人类只是其中一员，动物和植物同意享有生存的权利，学生们一定无法完全理解。作为教师，此时就应该引导他们认识到植物、动物和人所具有的共同特征，鼓励他们主动探讨植物、动物和人之间的不同之处，认识到人只是自然界中的一部分，意识到作为人类要为自己以及其他生物创造一个良好的生产环境。

5、总结

笔者通过查阅大量的文献资料并结合自身的实践经验总结发现，学生自主探究创造性的培养贯穿于他们探究科学知识的整个实践过程之中，在科学教学活动中重视儿童的科学前概念，在现代科学教学中发挥重要的作用。作为一名科学教师，要在认真推敲分析科学的知识内容的基础上，着力于从学生学习体验和前概念的实际出发，科学合理地运用教学资源，优化教学模式，真正实现科学教育理论与教育实践的切实融合，充分的调动学生的学习积极性、主动性和创造性，使学生的创新思维和能力得到充分的发展，从而推进我国的科学教育事业。

（作者单位：福建省南平市浦城县光明中心小学）