基于前概念的科学概念教学探索“把固体放到水里”教学有感
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摘 要：前概念是科学教师进行设计的始发点，在教学中，教师如能以学生前概念为背景，调整策略，为他们提供丰富、真实的学习情境，将有利于学生获得更多、更全面的新经验，从而主动建构新的知识体系，实现高效的科学概念教学。
关键词：前概念；科学概念；矛盾事件；探究
美国著名教育心理学家奥苏泊尔说：“假如我把全部的教育心理学仅仅归纳为一条重要经验原理的话，影响学生唯一最重要的因素就是学生已经知道了什么，要探明这一点，并应据此进行教学。”因此，在科学教学过程中，教师应将关注学生科学前概念作为进行教学设计的基石，努力促进各种科学前概念的成长与发展。下面结合本人教学“把固体放到水里”一课，谈一谈基于前概念进行科学概念教学的一些做法与体会。
一、充分暴露前概念，呈现“此岸”风景
有学者形象地将科学教学喻为是从“此岸”到“彼岸”的过程。教师要协助学生顺利“摆渡”。必须先熟知“此岸”情况。“此岸”即学生的前概念。学生在日常生活中所形成的前概念，有些是科学的，但有些可能是不科学甚至是错误的。但学生头脑中的前概念有其内隐的特性，甚至有些只是深层次中的意识状态，为此，教师必须善于创造一种生活化的课堂氛围，让学生积极参与其中，充分暴露思想，并用语言加以描述，使前概念得以明确、清晰地展示。在“把固体放到水里”一课，课始我设置如下环节，引导学生展示其前概念。
师：桌上是老师为大家准备的研究材料，你认为这些固体放到水里后会有怎样的表现？你的理由是什么？
生：番茄放到水里会沉，因为我掂了一下，觉得它有点重。
生：我不同意他的说法，以前我洗番茄时，发现它会浮的。
师：有不同的意见出现了，非常好！一会我们用实验来说明问题。还有同学来说你们的猜测吗？
生：方糖放到水里会化掉，因为糖水就是这么来的。
师：在科学上，我们把固体在水里向四面八方分散开来的现象叫溶解。请继续！
生：我认为蜡烛在水里会沉，因为我觉得它挺长，也有点重。
……
师：如果取这些固体的一部分，同样放在水里，表现又会如
何呢？
生：大土豆因为比较重，所以在水里是沉，但如果切成土豆片的话，我觉得可能会浮，因为土豆片比较轻了。
生：长蜡烛重，我觉得会沉，短蜡烛轻，可能会浮。
生：小块的方糖可能溶解的会更快些，因为它颗粒少。
……
师：通过以上讨论，大家认为固体在水里有下沉，上浮和溶解这些不同的表现。而且认为重的，大的固体会沉，轻的，小的固体会浮。事实果然如此吗？就让我们用实验来证明吧！
从以上的教学过程中不难看出，学生的前概念中认为固体的沉浮是与轻重、大小呈正相关的。这明显是不科学的概念。通过这样的预测环节，学生将他们关于固体在水里表现的认知真实地加以表述，学生的前概念在课堂上得以生动展示。这一方面有利于学生相互之间产生前概念间的碰撞，另一方面，也为教师组织后续的教学指明了方向。
二、展示“矛盾事件”，引发认知冲突
欲修正学生前概念中不科学的部分，最有效的动力来自于与前概念不相符的“矛盾事件”。要使学生主动将不科学的前概念上升至科学概念，要设置问题情境，呈现给学生一些他们用当前概念无法解释的“事实”。通过这样的矛盾事件，可有效激发学生的求知欲和好奇心，让他们主动对前概念进行反思。如：在“把固体放到水里”一课，学生对材料在水里的表现作出一一的预测后，便开始了验证性实验过程。在此过程中，他们所预测的现象并未如期而至，反而发现长短蜡烛都浮，大小土豆都沉等一系列“矛盾事件”。这样的矛盾事件，动摇了学生的前概念，进而引起学生析疑和释疑的更深层次的学习需求。在教学中，我们就是要在了解学生前概念缺陷的基础上，善于利用现有结构或材料，制造出一系列类似的“矛盾事件”，从而引发学生自觉而主动地学习。
三、亲历体验探究，化解“矛盾事件”
概念的形成不应仅仅停留在知其然的层面，更是知其所以然的过程。学生前概念的形成是他们长时间生活经验的产物，在头脑中往往是根深蒂固的，事实性的“矛盾事件”对前概念只起到动摇的作用，而科学概念的形成，必须通过一系列有思维参与的科学探究活动，让学生积累充分的感性认识，他们才能把握自然事物的本质，真正理解矛盾的来源，实现认知的同化与顺应。如：本课在学生意识到物体的沉浮不是简单地与大小或轻重有关后，我们就将问题聚集于大小或轻重是否与沉浮有关的问题研究上。
师：从事实来看，固体的沉浮并不如我们先前预测的那样大的、重的沉，小的、轻的浮。但固体的大小，轻重对固体的沉浮是否有关，我们有办法研究吗？
生：要研究大小是不是对固体沉浮有影响的话，要找两个大小不同的固体放到水里。
生：这两个固体还得是一样重。
师：还有什么要注意的地方吗？
生：要放到同样的水里。
师：同学们考虑得真细致。那要研究固体的轻重对沉浮是否有影响的话呢？
生：那就要找轻重不同的固体。
生：它们还应该是一样的重。
……
在学生提出实验方案后，教师利用两组试管进行实验的验
证。一组同大小但轻重不同，另一组同轻重但大小不同。借助实验学生观察到，相同大小的物体，重的容易沉而轻的容易浮，而相同轻重的物体，大的容易浮而小的容易沉。经历这样的探究过程，学生前期错误的前概念得以修正。
基于前概念的科学概念教学才是真正有效的教学。教师要善于创设情境，让学生的前概念得以充分暴露，然后通过矛盾事件，让学生产生认知的冲突，产生学习的内需，而后搭设支架，帮助学生通过积极的思考和丰富的实践活动，主动建构科学完善的概念体系。只有这样，科学教学才会显示出蓬勃的生命力，学生的科学素养才能得到长效的滋养与提高。
（作者单位 江苏省溧阳市后六小学）