浅谈小学科学学习中前概念的运用

摘要：科学课程要从学生的认知特点和生活经验出发,让他们在熟悉的生活情景中感受科学的重要性,了解科学与日常生活的密切关系,逐步学会分析和解决与科学有关的一些简单的实际问题.要创造学习科学良好的条件和环境,使学生在学习中体验科学的魅力和乐趣；培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。关键字：科学学习  前概念  运用一、前概念的意义前概念，又叫前科学概念，在教学中泛指学生在新课教学前，对所学知识已有的认识和了解。从教育心理学的角度看，任何有意义的学习过程都是原有知识同化新知识的过程，美国心理学家奥苏泊尔在《教育心理学》一书中写道：“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学习最重要的因素是学生已经知道了什么，根据学生原有的知识状况进行教育。”可以说，原有的知识状况是决定新知识学习的重要内部因素之一。传统的科学教学往往只是考虑科学本身的逻辑结构，而不太重视学生头脑中已有的知识经验，以至于教师觉得教科学不容易，学生反映学科学困难，如果上课能够巧妙利用学生已有的知识经验——前概念，也许会有意想不到的效果，打造出高效课堂。二、小学生科学前概念的特点小学生“前概念”产生途径主要有：先入为主的日常生活经验；知识的负迁移和旧有概念的局限；由语词带来的曲解；进行不当的类比。虽然形成前概念的途径不同，但是从中我们不难看出小学生前概念的一些特点。1、比较感性学生的前概念往往来自于自己的生活经验，只是凭借感官对现象进行一些直观的解释，这些解释往往停留在感性认识的水平上，缺乏严格的推理和实验验证，有时他们借用表面类似的现象对事物进行解释。例如学生对地球形状的认识、力与运动的认识、对溶解现象的解释等中都体现出了这一特点。2、缺乏守恒性由于小学生的认知水平大都还处于“前运算”的阶段上，他们对于一些现象的认识缺乏守恒性，造成了一些错误认识。比如在光线通过放大镜的解释中，他们有人认为通过放大镜以前的光线比通过以后的光线多，也有人认为光通过放大镜后变多了；水蒸发后没了，完全消失了。3、泛灵论“泛灵论”是指把本来没有生命的物体赋以意识或借用神一类的虚无事物来对自然现象进行解释。在年龄越小的学生的解释中“泛灵论”成分往往也越多。比如，对于力的存在，年龄小的学生往往认为有生命的物体才有力量。再如，对于“生命死亡以后会怎样”的解释中，有的小学生会想到“天堂”或“上帝”这类虚无的事物。4、顽固性对于学生感性认识比较丰富的那些前概念，它们在学生的大脑中已经形成了一种固定的模式，而且这种模式不是孤立存在的，往往存在于一定的认知框架或体系中，因而具有一定的稳定性。比如蝙蝠是鸟类，鸡不属于鸟类；还有我们会发现学生对于“浮力”及“力是维持运动原因”的前概念就非常稳定，教师很难通过一两个实验来改变学生的错误认识。5、差异性前概念是个人的，不同文化背景和生活经验下的小学生前概念可能不同，对于同一现象，不同的学生会出现一些不同的解释。这些不同主要缘自于他们的生活经验和文化背景的差异。比如在对“生命死亡后会怎样”，美国的小学生的解释中就渗透有浓厚的宗教意识。三、小学科学学习中前概念的运用（一）小学科学学习中前概念的运用主要分三个过程进行：收集，探究和重构。收集：在上课前我们可以让学生说一说他们对本节课要学习的知识的已有认识，不论对错，充分尊重学生的认知。探究：结合学生的认知，探究新知，因势利导，学生自己就会发现原有认知中的错误，并自主纠正。重构：最后分析和综合知识，形成本节课的知识结构，融合成新，学生重新构建了一个正确的，比较完整的认知。（二）例证分析1、有关声音的产生问题（1）：生活中有哪些声音？（学生可能会说：风吹树叶的声音；虫鸣鸟叫声，很好听；上下课的铃声；说话声，拍手声……）问题（2）：你觉得声音是怎么产生的？（学生：由声带产生的；由物体之间的撞击产生的；由于震动产生的……）探索声音的奥秘（1）展示实验材料钢尺，演示弹拨以及按压钢尺的方法，讲解实验记录的方式。用力方式弹拨按压是否发声画出钢尺运动方式我的猜想（2）视频展示趣味实验，将气球挂在发声的音箱前方。提出问题：你看到了什么？将你观察到的现象用语言进行描述，并记录下来。（3）用手摸着喉咙，发出“啊——”的声音。描述：什么感觉，互相交流体会。进一步锻炼，利用科学语言交流讨论的能力。（4）试管里放些泡沫屑，吹试管口。描述：听到了什么？看到了什么？将实验现象用一句话记录在记录单上。精练语言，提炼实验现象。（5）敲击音钹，然后轻轻按住。听到什么？看到了什么？有什么感觉？结合以上五组实验的实验记录，分析归纳，物体发出声音时有什么共同现象？都在不断重复地做往返运动，这种运动称为振动。声音是由振动产生的。2、有关水的蒸发问题（1）：把装满水的玻璃杯放在窗户的阳台上，过几天后杯子里的水会发生什么变化？学生：水不会发生变化（持这种观点的较多）；学生：水可能会变少，如果要问他们水变少的原因时，可能是小动物或人把它喝了；学生：水变少，因为水跑到空气里了（极少数学生这样认为）；学生：水会变多（但是他们给不出理由）。问题（2）：用湿粉板擦擦黑板，黑板上留下一道水痕，但不久以后水痕就消失了，那么这些水究竟都到那里去了？学生：水转进了黑板里，被黑板吸收了。问题（3）：衣服晾在屋子里和晾在外面阳光下，哪个干得更快？学生：在阳光下干得快些。（几乎所有的学生都自己在阳光下干的快些。如果要他们进行解释，他们说因为外面热一些，很少有人说温度加快了水蒸发的速度。）教师操作：取两只相同的不锈钢长柄汤勺，都加入同样多的水，把其中的一只放在桌面上；另一勺水则放在蜡烛上加热。师：观察到什么现象吗？比一比谁发现的现象最多。放在蜡烛上加热的水里过一会儿就会不断地冒出气泡，水上方空气中有很多白汽。过几分钟后，勺子中的水就少了。而另外一只不加热勺子里的水量几乎没有变。师：从我们看到的现象里你有什么发现吗？小结：水蒸发的快慢与水吸收热的多少是有关系的，水在受热的情况下蒸发会加快。师：水会蒸发，在阳光照射下，河流和大海中的水一直在蒸发，因而空气中有很多看不见的水蒸气，那么如果不断的蒸发，河流和海里的水岂不是越来越少了啊，最终会没有，是这样的吗？那是怎么回事呢？教师演示：在桌面上放一只小杯子，里面加入一些热水。然后用一只大的玻璃杯，杯口朝下罩住盛水的小杯子。师：有什么发现吗？上面罩住的杯子的杯壁上有很多的小水滴。师：你能解释吗？小结：玻璃杯周围空气中的水蒸气遇到盛冰的玻璃杯冷却下来，在杯壁上形成了小水滴。3、关于溶解与结晶准备了一小盆水、几袋食盐、锅和燃具。问题（1）：这些水能溶解多少盐？学生：能把全部的盐溶解。（几乎所有的学生都说能把所有的盐都能溶解掉。于是访谈者让学生把盐溶解到水中，结果发现水只能溶解掉一定的盐。看到这个现象，学生感到很惊讶，他们使劲地搅拌和捣碎食盐，认为通过这种方法能把更多的盐溶解掉。可结果盐还是不溶解。于是访谈者再问他们第二个问题。）问题（2）：你知道盐是如何溶解于水的吗？请猜想一下！学生：盐溶于水就像冰雪的融化一样，融化成水后就溶解了。问题（3）：把盐水蒸干后，盐会不会析出来？学生：盐不会析出。（几乎所有的学生都说盐不会析出来。他们认为盐会随着水的蒸发而消失到空气当中。于是访谈者把盐水倒入锅里加热，直到把所有的水都蒸发完，结果析出了食盐的晶体。对此学生感到很惊讶，认为不可思议。）三、小结在适应全面推进素质教育，教育以人本的今天，倡导科学教育的新观念，适应课程设计和教学方法的改革趋势，是近几年来科学教育所关注的重要课题。因此教师要注意科学课中，知识与技能目标、过程与方法目标、情感三态度与价值观目标、三维度之间相符相成，融为一体的辨证关系，充分发挥前概念的作用，使学生的天性、灵性、悟性得到淋漓尽致的发挥。