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[摘要] 对于科学教师而言，只有善于揭示学生的科学前概念，有的放矢采用恰当的教学策略，才能引领学生自主探究，真正提升科学教学的有效性。本文就小学生科学前概念的表现，阐述了如何获得小学生科学前概念的方法及小学生科学前概念发展的策略，强调了科学前概念是学生进行探究活动的基础和生长点。
[关键词] 科学学习；前概念；转化
通常，我们把学生在接触科学知识前，对现实生活现象所形成的经验型概念称为前概念。孩子们进入科学课堂前总是带着相关的科学前概念，如果将要探究的科学概念和前概念比较一致，学生就容易理解；反之，学生就会觉得很难。因此，作为新概念形成的基础，前概念在学生的科学学习中扮演着非常重要的角色，它必然成为学生探究活动生长点。那么如何来进行科学学习的前概念的转化呢?
1 小学生科学前概念表现
首先要了解小学生科学前概念的状况。小学生学习科学前形成的前概念通常表现为：
1.1 几类概念之间的混淆，学生对许多概念已有自己的认识，这些认识对科学概念的形成可能具有积极作用，也有可能产生负面影响。如“融化”“熔化”与“溶解”，日常生活中学生会认为这三个词语表达的概念是一致的，他们会说“糖在水里融化了”；也有很多同学认为“白色”即“无色”，“透明”即“五色”等。
1.2 概念内涵模糊、不全面的认识。小学生对某些概念虽有一定的了解，但对其内涵的认识不够全面，不够准确。如：对磁铁磁性的模糊认识调查中发现，学生基本知道磁铁有磁性，但有95％的学生认为“条形磁铁中间吸不住大头针，所以是没有磁性的”，并在判断“磁铁折断后断截面的磁极”时出现“没有磁极”等错误观点。
1.3 对概念外延的错误认识。对概念内涵认识模糊，常导致概念外延的错误扩大或缩小。由于学生平常看到的金属大多是固体，感觉比较坚硬，就会认为“金属都是固体、硬的、比较重，不会变形”，有的学生认为人体需要的“糖类”就是“食用糖”，“白色水汽”就是“水蒸气”等。
2 获得小学生科学前概念的方法
了解科学学习前学生已有的看法和观点，可以是针对一节课内容，也可以是整个单元内容的；可以是与个别学生的“闲聊”，也可以是集体的调查问卷等。在实践研究中，笔者采用的下列三种方法具有较强的可行性。
2.1 访谈法即与学生作随机的、面对面的交流，并对学生的回答作弹性回应，访谈的内容可以是实例性的，也可以是概念性的。笔者曾在教学《保护我们的消化器官》前对学校四年级的孩子进行关于“消化”的前概念探查。
师：对于“消化”，你了解什么?
生：食物吃下去后，大部分有营养的被吸收了。没用的东西就变成大便排泄出来了。
生：食物在身体内被消化，应该是有一个专门的通道的，从嘴巴开始，要经过食管、胃、肠，最后从肛门排出来。
生：不同的消化器官有不同的功能，但我不知道它们怎么分工。
师：知道食管、胃、肠的位置吗?你还想知道什么?
生：食物的营养部分是怎样被吸收的?谁吸收的?吸收进的营养物质到哪里去了?
生：食物自己是怎么在“通道”里运动的呢?
生：为什么会有肚子饿的感觉?为什么有时候肚子会叫?
生：从口腔到食道有吞咽的动作，产生了动力，那么进入食道以后呢，是因为引力吗?
师：你觉得自己的消化器官健康吗?
生：当然健康啦。
生：我有时候会胃疼，是消化出问题了吧。
从访谈可以了解到：学生虽然无法看到人体内的消化器官和消化过程，但对“消化”比较好奇，从日常生活经验中已积累了一些关于消化器官的名称，知道是人体的一个重要功能构成，但对各个消化器官的结构功能非常模糊。
2.2 绘画法是学生通过画图的方式表达出他们对某一概念或某一实验过程的理解。对于学生不能完全清晰地通过语言、文字传达概念时，它可以更加简易地让孩子表达出自己的真实想法；对学生一些似是而非的模糊概念的把握上，教师可以通过他们的图示探查到学生更深层的想法。
在教学《保护我们的消化器官》一课时，为进一步了解学生关于消化道、消化器官在体内位置的前概念，让学生画“食物旅行图”。从图中可以了解：学生没有胸、腹的概念，把主要的消化器官画在了胸部；胃、肠消化器官的名称大部分学生知道，只有个别学生知道胃的大体位置。但胃的形状、肠的长度及肠的分类不知道；有一部分学生把胃、肠、心脏、肺、肾等混为一起，把消化道、尿道、生殖道和血管混为一谈，各器官的顺序和功能也是混乱的。
2.3 问卷法，可以是开放式的答题，也可以是单项或多项的选择题。前者可以收集学生较为细节的想法，后者对大量样本的测试中具有更高的效率。
在教学三上《植物》单元前，为了解学生对“植物生命特征”的已有概念，专门对三年级的80名学生进行了一次问卷调查。
从问卷信息可知：学生能辨认出的植物并不多，主要集中在桂花、松树、银杏、广玉兰等叶或花具有明显特征的树木，对草、水生植物几乎没有提及；植物的生长条件罗列出阳光、空气、土壤、浇水、施肥等；植物的特点大多提到了形态结构，但对“树枝”、“茎”和“叶脉”的概念是混淆的；都认为植物有生命，因为会长大，会结果、长种子。
3 促使小学生科学前概念的转化
3.1 尊重已有概念，修正教学目标。教学《保护我们的消化器官》一课时，发现若按教参所描述的教学目标“知道食物大致的消化过程”，那么课堂上只要通过查阅资料，通过教师的讲解就可以做到，它和科学探究没有必须的依赖关系。因此，笔者对学生的“消化”的《前概念访谈记录》作了细致的分析，对已有概念中与科学概念一致的、不完整的、缺失的分别归类，根据学生的探究兴奋点重新修正了教学目标。见下表：
3.2 创设矛盾情境，引发认知冲突。好的情境创设应该对学生前概念具有较强的衍生性与问题性，科学教师要善于制造矛盾事件，使学生明确意识到自己和别的学生想法不同，引起概念的冲突。
仍以《消化器官》为例，课堂中通过对“食物旅行图”的描绘，学生发现每个人都有自己的想法，到底谁画得对?人体内的正确结构到底是怎样的?带着问题，借助教师提供的人体模型，关于“消化器官的位置”的探究活动就开始了。
又如在《声音是怎样产生的》教学中，当学生非常肯定的认为是“碰撞、摩擦、敲打产生声音”时，教师演示了一个小实验：用力压弹伸出桌边的尺子。
师：我手离开后，尺子有没有发出声音?
生：有。
师：这时没有敲打、没摩擦、没碰撞，为什么还有声音?
生：(一下子闷了)。
师：声音究竟是怎样产生的?
生：可能是因为尺子上下动的原因。
生：也许是拨尺子，引起了尺子的变化，才有声音的。
师：那我们能否找到更多的物体，观察它在发出声音时，物体本身有没有发生变化?
生：立即兴奋的投入到实验探究活动中去。
此例与前例不同的是让学生发现自己对某一科学现象的认知结构和真实的科学现象之间的差异，接着意识到对同一科学事实的两种不同认知结构之间的冲突，在不断调整的过程中促进概念的转变。
3.3 提供教学模型，重新建构概念。在学生的科学探究活动中，从科学前概念到科学概念的转变是一个循序渐进甚至反复批判完善的过程，在这个过程中需要感性经验的支持。因此教学中要关注学生实际，通过丰富的实物演示或科学模型，来突出重点，丰富感性认识，消除学生思维方面的片面性与表面性，从而使学生能够对已有的朴素的前概念分析区别，拋弃错误概念，形成清晰的科学概念。
《消化器官》一课探究的是学生无法亲眼看见的科学事物与现象，笔者在学生遇到认知冲突时。不断生成新问题时提供有结构的材料——或是标准的科学模型，或是自制教具，或是现代教育技术的运用，让学生在“解暗箱”的过程中时时感受“柳暗花明又一村”的探究乐趣，并由此建构起关于“消化器官”的科学概念。见下表：
科学前概念是科学教师引领学生自主探究的生长点，转变学生前概念，尤其是对那些模糊、错误的前概念进行消除与改变是非常艰巨而有意义的工作，有待于大家进一步的研究。
[关键词] 科学学习；前概念；转化
通常，我们把学生在接触科学知识前，对现实生活现象所形成的经验型概念称为前概念。孩子们进入科学课堂前总是带着相关的科学前概念，如果将要探究的科学概念和前概念比较一致，学生就容易理解；反之，学生就会觉得很难。因此，作为新概念形成的基础，前概念在学生的科学学习中扮演着非常重要的角色，它必然成为学生探究活动生长点。那么如何来进行科学学习的前概念的转化呢?
1 小学生科学前概念表现
首先要了解小学生科学前概念的状况。小学生学习科学前形成的前概念通常表现为：
1.1 几类概念之间的混淆，学生对许多概念已有自己的认识，这些认识对科学概念的形成可能具有积极作用，也有可能产生负面影响。如“融化”“熔化”与“溶解”，日常生活中学生会认为这三个词语表达的概念是一致的，他们会说“糖在水里融化了”；也有很多同学认为“白色”即“无色”，“透明”即“五色”等。
1.2 概念内涵模糊、不全面的认识。小学生对某些概念虽有一定的了解，但对其内涵的认识不够全面，不够准确。如：对磁铁磁性的模糊认识调查中发现，学生基本知道磁铁有磁性，但有95％的学生认为“条形磁铁中间吸不住大头针，所以是没有磁性的”，并在判断“磁铁折断后断截面的磁极”时出现“没有磁极”等错误观点。
1.3 对概念外延的错误认识。对概念内涵认识模糊，常导致概念外延的错误扩大或缩小。由于学生平常看到的金属大多是固体，感觉比较坚硬，就会认为“金属都是固体、硬的、比较重，不会变形”，有的学生认为人体需要的“糖类”就是“食用糖”，“白色水汽”就是“水蒸气”等。
2 获得小学生科学前概念的方法
了解科学学习前学生已有的看法和观点，可以是针对一节课内容，也可以是整个单元内容的；可以是与个别学生的“闲聊”，也可以是集体的调查问卷等。在实践研究中，笔者采用的下列三种方法具有较强的可行性。
2.1 访谈法即与学生作随机的、面对面的交流，并对学生的回答作弹性回应，访谈的内容可以是实例性的，也可以是概念性的。笔者曾在教学《保护我们的消化器官》前对学校四年级的孩子进行关于“消化”的前概念探查。
师：对于“消化”，你了解什么?
生：食物吃下去后，大部分有营养的被吸收了。没用的东西就变成大便排泄出来了。
生：食物在身体内被消化，应该是有一个专门的通道的，从嘴巴开始，要经过食管、胃、肠，最后从肛门排出来。
生：不同的消化器官有不同的功能，但我不知道它们怎么分工。
师：知道食管、胃、肠的位置吗?你还想知道什么?
生：食物的营养部分是怎样被吸收的?谁吸收的?吸收进的营养物质到哪里去了?
生：食物自己是怎么在“通道”里运动的呢?
生：为什么会有肚子饿的感觉?为什么有时候肚子会叫?
生：从口腔到食道有吞咽的动作，产生了动力，那么进入食道以后呢，是因为引力吗?
师：你觉得自己的消化器官健康吗?
生：当然健康啦。
生：我有时候会胃疼，是消化出问题了吧。
从访谈可以了解到：学生虽然无法看到人体内的消化器官和消化过程，但对“消化”比较好奇，从日常生活经验中已积累了一些关于消化器官的名称，知道是人体的一个重要功能构成，但对各个消化器官的结构功能非常模糊。
2.2 绘画法是学生通过画图的方式表达出他们对某一概念或某一实验过程的理解。对于学生不能完全清晰地通过语言、文字传达概念时，它可以更加简易地让孩子表达出自己的真实想法；对学生一些似是而非的模糊概念的把握上，教师可以通过他们的图示探查到学生更深层的想法。
在教学《保护我们的消化器官》一课时，为进一步了解学生关于消化道、消化器官在体内位置的前概念，让学生画“食物旅行图”。从图中可以了解：学生没有胸、腹的概念，把主要的消化器官画在了胸部；胃、肠消化器官的名称大部分学生知道，只有个别学生知道胃的大体位置。但胃的形状、肠的长度及肠的分类不知道；有一部分学生把胃、肠、心脏、肺、肾等混为一起，把消化道、尿道、生殖道和血管混为一谈，各器官的顺序和功能也是混乱的。
2.3 问卷法，可以是开放式的答题，也可以是单项或多项的选择题。前者可以收集学生较为细节的想法，后者对大量样本的测试中具有更高的效率。
在教学三上《植物》单元前，为了解学生对“植物生命特征”的已有概念，专门对三年级的80名学生进行了一次问卷调查。
从问卷信息可知：学生能辨认出的植物并不多，主要集中在桂花、松树、银杏、广玉兰等叶或花具有明显特征的树木，对草、水生植物几乎没有提及；植物的生长条件罗列出阳光、空气、土壤、浇水、施肥等；植物的特点大多提到了形态结构，但对“树枝”、“茎”和“叶脉”的概念是混淆的；都认为植物有生命，因为会长大，会结果、长种子。
3 促使小学生科学前概念的转化
3.1 尊重已有概念，修正教学目标。教学《保护我们的消化器官》一课时，发现若按教参所描述的教学目标“知道食物大致的消化过程”，那么课堂上只要通过查阅资料，通过教师的讲解就可以做到，它和科学探究没有必须的依赖关系。因此，笔者对学生的“消化”的《前概念访谈记录》作了细致的分析，对已有概念中与科学概念一致的、不完整的、缺失的分别归类，根据学生的探究兴奋点重新修正了教学目标。见下表：
3.2 创设矛盾情境，引发认知冲突。好的情境创设应该对学生前概念具有较强的衍生性与问题性，科学教师要善于制造矛盾事件，使学生明确意识到自己和别的学生想法不同，引起概念的冲突。
仍以《消化器官》为例，课堂中通过对“食物旅行图”的描绘，学生发现每个人都有自己的想法，到底谁画得对?人体内的正确结构到底是怎样的?带着问题，借助教师提供的人体模型，关于“消化器官的位置”的探究活动就开始了。
又如在《声音是怎样产生的》教学中，当学生非常肯定的认为是“碰撞、摩擦、敲打产生声音”时，教师演示了一个小实验：用力压弹伸出桌边的尺子。
师：我手离开后，尺子有没有发出声音?
生：有。
师：这时没有敲打、没摩擦、没碰撞，为什么还有声音?
生：(一下子闷了)。
师：声音究竟是怎样产生的?
生：可能是因为尺子上下动的原因。
生：也许是拨尺子，引起了尺子的变化，才有声音的。
师：那我们能否找到更多的物体，观察它在发出声音时，物体本身有没有发生变化?
生：立即兴奋的投入到实验探究活动中去。
此例与前例不同的是让学生发现自己对某一科学现象的认知结构和真实的科学现象之间的差异，接着意识到对同一科学事实的两种不同认知结构之间的冲突，在不断调整的过程中促进概念的转变。
3.3 提供教学模型，重新建构概念。在学生的科学探究活动中，从科学前概念到科学概念的转变是一个循序渐进甚至反复批判完善的过程，在这个过程中需要感性经验的支持。因此教学中要关注学生实际，通过丰富的实物演示或科学模型，来突出重点，丰富感性认识，消除学生思维方面的片面性与表面性，从而使学生能够对已有的朴素的前概念分析区别，拋弃错误概念，形成清晰的科学概念。
《消化器官》一课探究的是学生无法亲眼看见的科学事物与现象，笔者在学生遇到认知冲突时。不断生成新问题时提供有结构的材料——或是标准的科学模型，或是自制教具，或是现代教育技术的运用，让学生在“解暗箱”的过程中时时感受“柳暗花明又一村”的探究乐趣，并由此建构起关于“消化器官”的科学概念。见下表：
科学前概念是科学教师引领学生自主探究的生长点，转变学生前概念，尤其是对那些模糊、错误的前概念进行消除与改变是非常艰巨而有意义的工作，有待于大家进一步的研究。