朱剑军
浙江省义乌市望道中学 322000
【摘要】学生在接受科学教育之前在认识人、自然及其相互关系的过程中形成了对客观世界的看法，并在无形中养成他们独特的思维方式，这就是前概念。这些概念中有的与科学概念相似，有的与科学概念相悖甚至是错误的。这些错误的前概念如不及时转化，将长期存在于学生的认知结构中。要拨开前概念这层迷雾，了解是前提，分析师基础，转化是关键。了解学生的前概念，分析其对教学的影响，从而采取合适的教学策略进行转化，有利于提高科学教学的有效性，符合当前“轻负高效”的教学要求。
【关键词】前概念 概念 建构 科学教学 启示
概念是反映事物本质属性的产物，是人们用于认识和掌握自然现象之间的纽结，而前概念广泛存在于每个人的思维中。美国著名教育心理学家奥苏伯尔说：“影响学习最重要的因素是学生已经知道了什么，我们应当根据学生前概念的状况去进行教学。”然而在科学教学中常常遇到这样的情况：学生一听讲就会懂，一看书觉得会，一做题就会错。有时虽会解答一些常规的典型题，但无力对其进行深入探讨，碰到一些新的情景，往往难以变通和适应。究其原因，还是对基本的概念理解不透彻，不能在新旧知识的联系与区别中重新认识建构，一方面限于自己的原有想法与观念，另一方面靠死记硬背科学概念来应付考试，对学习准确的科学概念有较大负面影响。
一、前概念的成因探析
(一)对科学语言或文字的错误理解
学生习惯于通过文字阅读来理解文字表面的东西，当接触到一个新的概念或物品时往往凭直觉，遇到模糊的信息就采取想当然的方式，这样就把个人的生活经验迁移到概念上使其失真。如学生误认为“光年”是时间单位；“干冰”是冰；匀速圆周运动中的“匀速”理解为“速度保持不变”。
(二)先入为主的日常生活经验带来影响
科学前概念的形成首先从感知开始，受生活经验和日常观察的影响牵强附会的用生活化或口语化知识来理解科学知识而产生错误。如学生很容易错误地认为：物体运动需要力的作用，没有力就不会运动；铁块比棉花重。
(三)认知水平的局限
初中生的思维以形象思维占主导，多通过图像、声音等来认识自然，习惯于从表象不判断，缺少辩证思想和对科学本质的认识。如错误的认为：灯不亮是没有电流通过；摩擦力的方向一定与运动方向相反；静止在地面上的物体没有被推动是因为推理小于摩擦力；静止的物体没有惯性，物体速度越快，惯性越大。
(四)数学知识的负迁移
数学知识是学习和研究科学的重要工具。但科学不同于数学，科学更重要的是科学事实、科学本质和科学过程。学生在解决科学问题时常常有“数学惯性”，以数学关系来理解科学概念。
(五)凭直觉来推断
要用科学知识来判断的问题，学生往往仅凭直觉从表面现象加以判断，从而产生错误。其原因是没有理解自然现象中所隐含的科学原理，易被表现的迷雾所覆盖。如错误的认为：踢出去的足球能在空中飞行一段距离是受到一个向前的推力；下滑的物体受到了下滑力、惯性力；浮力大小随深度的增加而增大；人站在平面镜前，镜面越小，所成的像也越小，人离镜面越远，像也越小。
二、前概念对学生后天学习的影响
科学教学，就是为了通过教学活动使学生形成正确的概念，为科学知识的学习和掌握打下良好的基础，因此就必须充分考虑前概念对学生后天学习的影响。
(一)前概念的积极作用
学生头脑中的一些前概念与科学的概念是相一致的，虽然这些前概念处于比较表面的、直觉的、低级的水平，但是这些前概念为建立科学概念提供了原材料，是学生学习的一种资源。教师可以抓住学生对“新事物”的好奇心，激发学生学习科学的兴趣，促进科学概念的同化，实现科学前概念的正迁移。
(二)前概念的消极影响
前概念对学生的科学学习影响极大，有的科学概念即使老师讲过好多遍，学生仍弄不清楚。“教师教得苦，学生学得累，最后学生还是不清楚”是科学概念教学的困惑。学生头脑中的一些前概念与科学概念是相悖的，这些前概念是对科学概念的错误理解，对学生学习新知识起到了阻碍作用，如果这些错误的前概念得不到及时的纠正，将影响对新的科学知识的同化和顺应，使学生形成错误的思维方式，变成科学学习的障碍，学生会觉得科学很难学。
三、前概念对科学教学的启示
1.运用类比方法，在类比中建构
在科学教学中，我们可以利用类比的方法，为学生对学习的新知识提供一个相近的表象，刺激学生回忆起已有的经验表象，以此为契机促进认知同化。建构主义学习和认知主义学习理论都强调了对比归纳建立概念图的作用，因此可用图表把概念连接表征学生对这主题的理解，引导学生将学习的概念与已有概念沟通，在类比中建立模型和概念图。
2.创设熟知情景，在情境中正确建构
学生的前概念大多是在生活的具体情境中建立起来的，科学教学如果能够重现学生获得前概念相类似的情景，从学生身边感兴趣的问题着手，创设既符合学生心理特征和接受能力又能配合教材内容的问题情境，通过情景的审视和分析，则能有效地引导学生将前概念转化为科学概念。 图1
例如针对学生认为“用吸管吸牛奶是靠人的吸力把牛奶‘吸’进
嘴里”的误解，可设计如图1的实验，将针筒往里推，看到牛奶往上喷，证明吸牛奶是大气压将牛奶压入人的嘴里。
3.深入问题情境，由冲突引导学生独立探索，在暴露后修正
通过创设问题情境，使教材内容和学生的认知结构之间制造一种“不协调”，从而把学生引入一种与问题有关的情境中，问题情境的创设不仅利于提出问题，更重要的是根据学生现有认知水平设置新问题，使之与学生已有的知识经验产生激烈的矛盾冲突。一旦产生这种认知冲突，就能激起学生的求知欲和好奇心，暴露学生对科学概念理解上的缺陷，以诊断问题所在，然后加以修正，促使学生进行认知结构的同化与顺应。
4.在对比中辨析，使前概念转化更有效
类似的前概念易造成学生思维的混乱，教师可以用图表形式对比相互间的异同点，经行差异辨析，以消除相似因素的混淆，使学生准确地掌握概念间的区别与联系。例如在复杂电路元件连接中电压表和电流表的问题，是因为学生没有真正理解电压表为什么不能与被测电路串联而是并联。教师可将电压表与电流表列表进行比较学习，并在具体电路中让学生理解掌握。
5.加强实验，增强感性认识，使前概念转化更直观
在教学中，教师可将一些片面的前概念涉及的教学内容设计成实验，引导学生认真观察实验现象。当实验现象与学生的前概念不相符时，学生就会产生思维碰撞，此时，再因势利导，借助实验，验证科学结论，从而推翻前概念，实现认知结构的顺应。
综上，在教学中应注重面向全体学生，注重科学概念形成过程的教学，尽量接近科学家们在其研究过程中形成的概念,提高学生的科学素养，培养学生的思维能力，提高教学的有效性。
【参考文献】
[1]冶德林. 选择适当的例证进行物理概念教学.《现代教育研究》2009年第3期
[2]吴志标. 初中科学教学中学生前错误概念揭示和矫治.《中学物理》，2012，（9）