摘 要：科學概念作為小學科學課堂教學的三維目標之一已越來越被重視，但是在具體的教學過程中，常常很難達成預期的目標。究其原因，重點在于執(zhí)教者對學生相關(guān)前概念的理解上不到位，轉(zhuǎn)化上不妥當。讓“前概念”這座無形的思維冰山遮住了看清科學真相的雙眸，擋住了通往科學真理的康莊大道。對此，本文結(jié)合實際教學經(jīng)驗系統(tǒng)性地提出了“挖掘”“爆破”“重組”“完善”等四大策略，并詳細闡明了從“挖掘前概念”到“達成科學概念”的具體路徑。

關(guān)鍵詞：科學概念;前概念;轉(zhuǎn)化

在2000年和2001年，全日制義務教育《科學（3～6年級）》課標研制組進行的一項專題研究表明，我國小學生對科學概念的掌握程度的總體合格率為48.2，低于國外公眾對科學概念的掌握的程度。小學科學教學已經(jīng)走過了十多年，在許多方面都取得了長足的進步，但是，如何幫助學生更好地構(gòu)建“科學概念”依然困擾著大家。其中原因，主要在“前概念轉(zhuǎn)化”方面的認識和實踐有一定不足。老師們常常抱怨：“現(xiàn)在的孩子真難教，剛剛課堂上學過的內(nèi)容轉(zhuǎn)眼就忘了！”冰凍三尺非一日之寒，要想徹底轉(zhuǎn)化學生頑固的“前概念”，建立起穩(wěn)固的科學概念，需整體布局，多軌齊下，各個擊破。具體來說，要做到如下四點。

一、 挖掘：使“前概念”浮出水面

學生在學習科學概念之前，由于日常生活經(jīng)驗和前期學習，頭腦中形成的對各種現(xiàn)象的看法，稱為前概念。從學生認知的角度看，小學階段的學生處于形象思維相對強于抽象思維的階段。他們的日常生活經(jīng)驗及前期學習所形成的認識具有較強的“不完整性”和“不穩(wěn)定性”。受先入為主的思維模式影響，又有極強的“頑固性”。故而，在幫助學生構(gòu)建“科學概念”的具體教學過程中，必須清楚學生的前概念到底是一種怎樣的狀況。必須先將學生頑固的前概念挖掘出來，提前晾曬于課堂教學的陽光之下，以便教學者出謀劃策、科學對待。筆者認為，需做好如下兩點。

（一） 做好課前檢測

對于測查學生的前概念狀況，老師們經(jīng)常采用的辦法主要有兩個。其一，找個別學生做課前訪談;其二，在教學過程中用提問的方式暴露他們的前概念。不管是哪一種方法都有較強的局限性和片面性。這不利于教師課堂教學的設(shè)計和重難點的把握。

例如，有教師在教學《聲音的傳播》時，通過幾個簡單的課堂提問，將教學的重難點落在了棉線、木尺、鋁箔、尼龍繩四種物體的傳播本領(lǐng)比較之上，而忽視了聲音在物質(zhì)三態(tài)（氣體、固體、液體）的傳播速度比較。以至于一堂課下來，還有許多學生認為，聲音在空氣中的傳播速度最快。

在這一方面，我縣小學科學界做了深入的研究和實踐，由縣教研員牽頭組織精干力量編寫了各冊前概念測查的試卷，在每一個單元教學之前先對所有的學生做好檢測工作，并通過數(shù)據(jù)分析，全面掌握學生的前概念狀況，然后再書寫教學設(shè)計，真正做到以生為本、以學定教！

（二） 重視材料準備

“材料啊，材料！”章鼎兒老師曾在一次省級小學科學教師培訓大會上發(fā)出由衷的感嘆。是的，想要完整地了解學生的前概念真實狀況，僅憑書面的檢測是不夠的。學生的許多觀念和思想有時很難用文字來表達和辨別。若是在組織課堂教學的過程中，教師善于利用有結(jié)構(gòu)的材料，則可事半功倍，迎刃而解。

如，在教學《物體在水中的沉浮》一課時，筆者先給學生提供了如下一組實驗材料：小石塊、泡沫塑料塊、回形針、蠟燭、帶蓋的空瓶、蘿卜、橡皮。然后讓學生預測它們的沉浮，并闡明理由。通過課堂上的交流和爭辯，可以知道：在學生的科學前概念中，已經(jīng)粗略地知道影響物體沉浮的因素有物體的大小、輕重、形狀、材料、是否空心等。但是在綜合各種因素的考慮方面又跟最終的科學概念有很多沖突。對于這方面學生的前概念狀況，有結(jié)構(gòu)的材料成了最好的載體，幫了課堂教學的大忙。

二、 爆破：將“前概念”徹底瓦解

由于前概念具有極強的頑固性，若不將其有效化解，必然會嚴重阻礙科學概念的最終達成。因而，在引導學生走向科學概念的征途之中，必須將相關(guān)的前概念用力爆破，開辟出一條思維的暢通之路。具體可從以下兩方面入手。

（一） 激發(fā)學習興趣

愛因斯坦曾說：“興趣是最好的老師?！逼鋷资耆缫蝗盏乜茖W研究最初的動力來自于對科學的興趣。在興趣的激發(fā)下爆發(fā)出無限的動力和激情，最終，窮其一生走上科學研究的漫漫征途。小學階段的學生正處于科學學習的初始階段，“激趣引導”是將其頑固前概念爆破的前提。試想，倘若他們連對學習的興趣和熱情都沒有，又怎會將自己的前概念主動放棄呢？可見，“激趣引導”非常重要，在具體教學過程中，正確運用課堂提問不失為一種好辦法。

課堂提問是教學中一個不可或缺的環(huán)節(jié)，是師生相互交流、相互撞擊的雙邊教學形式。好的課堂提問，能活躍課堂氣氛、激發(fā)學生的學習興趣、啟發(fā)學生的想象與思維、點燃學生探究的欲望，能全面呈現(xiàn)學生的科學前概念。

如在教學《相貌各異的我們》這一課時，筆者精心設(shè)計了這樣一個環(huán)節(jié)：首先展示課前拍攝的班內(nèi)各個學生照片，讓他們說說分別是誰?？吹阶约旱恼掌蛘呤峭瑢W的照片，大家非常興奮，開始七嘴八舌地談論起來。然后提問：“你是怎樣辨別這些照片的？可以從哪幾個方面來辨別？”學生一下子從最初的興趣盎然轉(zhuǎn)為深深的思索。他們講到了六個方面：眼睛、鼻子、嘴巴、臉型、發(fā)型、胖瘦。通過交流，大家一起否定了“發(fā)型”和“胖瘦”這兩個容易變化的因素。老師再以其他四個方面為基點引導他們深入觀察。之后，再拓展到七大相貌特征：舌頭、下顎、前發(fā)際、耳垂、眼皮、頭發(fā)、酒窩等。在這一教學過程中，激發(fā)興趣無疑是至關(guān)重要的一個步驟，為之后前概念的爆破和科學概念的最終達成走出了至關(guān)重要的一步。

（二） 引發(fā)認知沖突

“認知沖突”是學生產(chǎn)生學習需要的誘因。因此，教師要精心設(shè)計能揭示前概念不合理的實驗，造成認知沖突，然后進行各種建構(gòu)活動，通過觀察、實驗驗證，不斷尋找證據(jù)，讓學生重組、建構(gòu)自己的知識結(jié)構(gòu)。可見，在前概念轉(zhuǎn)化的具體過程中，“引發(fā)學生的認知沖突”處于非常關(guān)鍵的一個位置。

例如，在教學《點亮小燈泡》這一課時，筆者首先提供給學生電池、小燈泡、導線三種材料，讓他們說說怎樣組裝這三種材料來點亮小燈泡。一名學生回答：“將導線的一端連著電池，另一端連著燈泡。因為導線可以將電池中的電傳給小燈泡，使小燈泡發(fā)光。”對此許多學生表示贊同。教師讓這名學生上臺演示，在全班同學期盼的目光中，小燈泡始終沒有被點亮。學生們大惑不解：水管可以將水龍頭中的“水”傳給水槽;木條可以將一端的“聲音”傳給另一端。為什么導線不能將電池中的“電”傳給小燈泡呢？可是活生生的事實就擺在眼前，他們急需炸毀錯誤的前概念，接受科學概念的洗禮。在此基礎(chǔ)上，教師因勢利導，讓學生仔細觀察小燈泡的構(gòu)造，從燈泡中的兩個“連接點”中找到突破，引發(fā)新的猜想，最終用實驗再一次驗證。

三、 重組：讓“前概念”走向“科學概念”

課堂前期各種富有情趣和科學韻味的情景或小實驗引發(fā)了學生的思維風暴，讓他們的前概念轟然爆破，讓學生處于一種思維的“混亂”和“渴求”中。這些只是前期的工作。接下來，我們需要重塑新知，有效吸收和掌握科學概念。具體可以下兩塊內(nèi)容著手。

（一） 修復“樸素前概念”

那些看法和觀念中與科學概念一致，只是缺乏嚴謹、科學表述的前概念稱為“樸素前概念”?！皹闼厍案拍睢笨梢宰鳛殛P(guān)鍵科學概念的基石。教學工程中需合理吸取，有效利用。

比如，在教學《測量力的大小》一課時，學生課前對彈簧已經(jīng)有了初步的了解，并且大致知道了用力越大，彈簧發(fā)生的形狀改變也就越大。這非常有利于學生對彈簧測力計的認識和應用，也有助于本節(jié)課的難點突破：讓學生制作橡皮筋測力計。

故而，在教學設(shè)計中筆者主要安排了三個重要環(huán)節(jié)：（1）讓學生玩彈簧，用彈簧去拉動各種物體，感受彈簧的特性;（2）認識彈簧測力計，用彈簧測力計拉動各種物體，修復“樸素前概念”，建構(gòu)科學概念;（3）制作橡皮筋測力計，應用科學概念。

（二） 清除“相異前概念”

與科學概念有沖突、甚至相悖的前概念稱為“相異前概念”，這類前概念阻礙了學生理解和掌握科學概念，干擾學生后繼形成正確的概念，對學習的影響是消極的。以便疏通學生的思維通道，讓學生更好地接受科學概念的洗禮。

比如，在教學《水和水蒸氣》一課時，學生頑固地認為熱水瓶中冒出的“白氣”是水蒸氣，盡管之前已經(jīng)通過學習知道了水蒸氣是一種無色無味的氣體?？梢?，受生活和前期認識的影響，“‘白氣是水蒸氣”這一“相異前概念”已根深蒂固。必須連根拔起、徹底清除，而且刻不容緩！對此，筆者在教學過程中刻意設(shè)置了一個環(huán)節(jié)：首先引發(fā)他們通過對“‘白氣是否水蒸氣”展開爭論，引發(fā)認知沖突;然后讓他們認真觀看熱水蒸發(fā)的視頻，自主剖析、小組討論;最后利用多媒體放大水壺冒“白氣”的截圖，集體剖析其中緣由，證實“白氣”原來是水蒸氣遇到較冷空氣凝結(jié)而成的小水滴。終于撥云見日、豁然開朗。

四、 完善：助“科學概念”扎實深入

小學時期是具體形象思維和抽象邏輯思維兩種思維形式交錯發(fā)展的時期，主要是發(fā)展抽象邏輯思維能力，由具體形象思維逐步過渡到以抽象邏輯思維為主要形式。

受這種思維特點的影響，通過高效課堂構(gòu)建的“科學概念”在學生的思維體系中根基不深，若不鞏固強化，極易受“新的日常生活經(jīng)驗”等相對形象化的思維因素的影響變形或夭折。教學者需對此引起足夠的重視，并付之有效的實踐。

（一） 清理思維路線

小學階段的學生在認知方面主要處于“前運算階段”，感性認識較強，理性把握不足，概括能力較弱。基于這方面的認識，教師需在學生對科學概念初步掌握之后，再次做好幫扶工作，幫助學生再一次游走思維路徑，加強理解和認識。

比如，在教學《為什么一年有四季》一課時，將整堂課的思維基點落在了“地球公轉(zhuǎn)（地軸傾斜）”“直射或斜射”“氣溫變化”“四季更替”四個點位上，通過明晰的模擬實驗和清晰地板書，在課堂小結(jié)環(huán)節(jié)，引領(lǐng)學生重走思維路徑，并完整地表述出本堂課的科學概念：在地球公轉(zhuǎn)過程中，由于地軸是傾斜的，造成陽光有規(guī)律地直射或斜射某一地區(qū)，導致氣溫也有規(guī)律地發(fā)生變化，從而形成了四季的更替。

（二） 運用干擾辨析

“實踐是檢驗真理的唯一標準！”實踐也可以幫助真理越辯越明。在科學概念成型之后，并不代表扎實有效、萬事大吉。教師要善于變化方式或題型，做好“后測試”工作。

比如，在學完《水和水蒸氣》一課后，教師問學生：你知道水蒸氣有什么特點嗎？學生回答：水蒸氣無色無味，它是空氣中的其中一種氣體。然后教師換一種方式提問：老師喝熱茶的時候，冒上來的白色氣體是什么氣呢？有學生就會回答：是水蒸氣！從第二個問題可以看出，部分學生在頭腦中殘存的前概念并沒有完全清除，遇到特定的環(huán)境又會生根發(fā)芽，正如白居易的一句詩“野火燒不盡，春風吹又生?！笨梢?，教師富有針對性“后測試”工作是多么重要。

總而言之，在小學科學教學中引領(lǐng)學生將“前概念”轉(zhuǎn)化為“科學概念”如同一次破冰之旅：明確“冰山”的位置，將其浮出水面，利用“加溫”的方式徹底炸毀，謹防再一次的思維冰凍，最終開辟出通暢的“行舟大道”，引領(lǐng)學生走向科學真理的殿堂。

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作者簡介：

曹炳達，浙江省寧波市，浙江省寧波市象山縣文峰學校。