科學(xué)前概念的分析及應(yīng)用

1、常&球呎 科學(xué)前概念的分析及應(yīng)用 著名發(fā)展心理學(xué)家皮亞杰的研究顯示，學(xué)生在 學(xué)習(xí)科學(xué)課程之前，頭腦里并非是一片空白，他們?cè)?日常生活中，對(duì)客觀世界中的各種事物已經(jīng)形成了自 己的看法，并無(wú)形中養(yǎng)成了各自獨(dú)特的思維方式。這 種在接受正規(guī)的科學(xué)教育之前所形成的概念一般稱(chēng)之 為科學(xué)前概念（The concept of Science，簡(jiǎn)稱(chēng)前概念。 在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中不難看出，前概念最大的一個(gè)特點(diǎn) 就是頑固。本文就著重從前概念的轉(zhuǎn)變條件入手，分 析并介紹前概念在教學(xué)中的應(yīng)用。 前概念的轉(zhuǎn)變條件 美國(guó)康奈爾大學(xué)的波斯納等人借鑒了庫(kù)恩、拉卡 托斯等當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)家的思想，針對(duì)概念轉(zhuǎn)變發(fā)生的 條件，提出了著名的概

2、念轉(zhuǎn)變模型（Conceptual Change Model，簡(jiǎn)稱(chēng)CCM）。他們認(rèn)為一個(gè)人原有的前概念 要發(fā)生改變需要具備以下四個(gè)條件：對(duì)現(xiàn)有概念的不 滿；新概念的可理解性；新概念的合理性；新概念的 有效性。 根據(jù)這個(gè)模型，前概念可以分成兩種，一種是具 有正向遷移作用的前概念，當(dāng)新的科學(xué)概念和前概念 比較一致時(shí)，學(xué)生在探究活動(dòng)中往往會(huì)表現(xiàn)得比較活 躍和積極，就容易達(dá)成相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)；一種是具有 負(fù)向遷移作用的前概念，當(dāng)新的科學(xué)概念和前概念產(chǎn) 生沖突時(shí)，前概念則會(huì)嚴(yán)重干擾科學(xué)概念的構(gòu)建，相 應(yīng)的教學(xué)任務(wù)也不易完成。在日?？茖W(xué)教學(xué)研究與實(shí) 施策略中，不能人為地將前概念的這兩種作用相互割 裂，而應(yīng)平等

3、地加以重視。 前概念在教學(xué)中的應(yīng)用 利用前概念的正向遷移作用完成知識(shí)遷移 前概 念實(shí)際上是不可多得的教學(xué)資源，要讓個(gè)體看到它對(duì) 自己的價(jià)值，看到它能解決的實(shí)際問(wèn)題。當(dāng)然前概念 的運(yùn)用也是學(xué)習(xí)的目的，也是檢驗(yàn)前概念掌握情況的 重要標(biāo)志，還是加深對(duì)原有概念理解的重要環(huán)節(jié)。因 為只有通過(guò)運(yùn)用，學(xué)生對(duì)概念理解上的缺陷才能暴露 出來(lái)，才能進(jìn)一步有針對(duì)性地加以糾正、完善和深化 對(duì)科學(xué)概念的理解。如在學(xué)習(xí)六年級(jí)上冊(cè)誰(shuí)選擇了 它們一課時(shí)，通過(guò)對(duì)田野里生活著的綠青蛙，和沙 漠中生活著的黃青蛙生活環(huán)境的分析，學(xué)生總結(jié)出 當(dāng)周?chē)h(huán)境發(fā)生變化時(shí)，生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生 變化”這一科學(xué)概念（前概念）。在接下來(lái)的課程學(xué)習(xí)

4、 中，面對(duì)“長(zhǎng)頸鹿的脖子為什么會(huì)這么長(zhǎng)？” 的問(wèn)題, 學(xué)生很快就明白了其中的原因：因?yàn)橹車(chē)h(huán)境的變化， 長(zhǎng)頸鹿的祖先改變了原有吃草的習(xí)性，而改吃駝刺合 歡樹(shù)的葉子，駝刺合歡樹(shù)長(zhǎng)的很高，為適應(yīng)這種變化， 長(zhǎng)頸鹿的脖子也就因此發(fā)生了改變。在課的結(jié)尾，再 次利用這一科學(xué)概念（前概念），提出了一個(gè)反問(wèn)“那 駝刺合歡樹(shù)為了逃避被吃，會(huì)不會(huì)越來(lái)越高呢”，從而 順利完成了知識(shí)的遷移，并讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到自然界物種 之間的激烈斗爭(zhēng)，使知識(shí)結(jié)構(gòu)更加完整。 利用前概念的負(fù)向遷移作用修正原有概念 對(duì)原 有前概念的不滿是概念修正的前提。學(xué)生只有認(rèn)識(shí)到 自己原有的科學(xué)概念失去了作用，他才會(huì)去改變這一 前概念。當(dāng)學(xué)生遇到原有科

5、學(xué)概念所無(wú)法解釋的事實(shí) 時(shí)，就會(huì)引發(fā)認(rèn)知沖突，這就會(huì)導(dǎo)致對(duì)原有科學(xué)概念 的不滿。而這種不滿，就會(huì)表現(xiàn)為由客觀事實(shí)所引起 的對(duì)原有科學(xué)概念的不信任，所以為了促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn) 由原有前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變，需要在給學(xué)生提供 豐富的感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上激發(fā)其產(chǎn)生“困惑”進(jìn)而形 成對(duì)現(xiàn)有科學(xué)概念的不滿”，接受新的前概念或去尋 找新的解釋?zhuān)纬尚碌那案拍?。如在教學(xué)五年級(jí)下第 一單元物體在水中是沉還是浮一課時(shí)，在設(shè)定了 沉浮的標(biāo)準(zhǔn)以后，教師把小石頭、泡沫塑料塊、回形 針、蠟燭、帶蓋的空瓶、蘿卜和橡皮放在桌上，讓學(xué) 生預(yù)測(cè)哪些物體會(huì)沉、哪些物體會(huì)浮，并要求他們把 預(yù)測(cè)結(jié)果和預(yù)測(cè)的理由填入表格。通過(guò)他們的預(yù)測(cè)可 以看

6、出，學(xué)生普遍存在著“物體越輕越容易浮，物體 越重越容易沉的不太正確的前概念，所以在做完實(shí) 驗(yàn)以后，很多學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)自己原先的假設(shè)居然是 錯(cuò)誤的，很困惑，尤其在對(duì)回形針和蘿卜的沉浮判斷 上，這進(jìn)一步激發(fā)了他們探究物體沉浮奧秘的興趣。 接下去，在做“改變橡皮和蘿卜的重量與體積”的實(shí) 驗(yàn)中他們修正了原有的前概念，認(rèn)識(shí)到物體的沉浮其 實(shí)和物體本身的材料有很大的關(guān)系，建立了“同一種 材料，沉浮與其重量無(wú)關(guān)”的正確的科學(xué)概念，從而 完成了知識(shí)的遷移。 作為一線的科學(xué)教師要充分重視和了解學(xué)生的前 概念。在日常的教學(xué)中對(duì)于學(xué)生的前概念不能簡(jiǎn)單粗 暴地予以否定，而是要盡量做到尊重。只有這樣，才 能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，轉(zhuǎn)變學(xué)生的原有知識(shí)，使 得教學(xué)有的放矢，更好地提高教學(xué)效果。 參考文獻(xiàn) 1 梁平在自然科學(xué)領(lǐng)域中學(xué)生的錯(cuò)誤觀念及其 轉(zhuǎn)變J.外國(guó)教育資料，1