让前概念成为学生生成科学概念的起点

建构主义学习论认为，学习是个体主动建构知识的过程，学习者并不是单纯的刺激接受者，而是对外部信息进行主动的加工、选择和批判。新知的学习是基于已有的知识经验的主动建构，是在原有基础上形成、拓展、验证和修改这样一个紧密联系、新旧连接、动态进步的持续过程。学习者利用自己原有认知和经验系统对新的信息进行编码，建构自己对知识的理解，从而使原有认知和经验系统有所增长（同化）或发生调整和改变（顺应）。学生对科学前概念的认知正是他们学习科学知识的原动力，是学生开展探究性活动的基石。
2．学生前概念水平是教师探究活动设计与开展的出发点
科学探究活动的设计和开展始终围绕着学生展开，学生对于事物的解释常常与成人差别巨大。获取学生的科学前概念认知水平，在教材编写和教学设计活动中，我们才能始终围绕学生的实际水平，从学生身边的、感兴趣的问题着手，遵循从具体到抽象、从简单到复杂的教学规律，逐步地使学生能够实现准确掌握科学概念的目标。
3．了解学生原有科学探究水平符合儿童的认知规律
原苏联心理学家维果茨基提出的“最近发展区”理论认为教学必须符合儿童的年龄特征，必须以儿童一定的成熟为基础，这是久经验证的无可争辩的事实；但是当我们试图确定发展过程与教学的可能性的实际关系时，至少要确定儿童的两种发展水平：第一种水平指儿童到今天为止已经达到的发展水平，即儿童在独立活动中所达到的解决问题的水平；第二种水平指现在仍处于形成状态的、刚刚在发展的过程，即儿童在有指导的情况下借助成人的帮助所达到的解决问题的水平。学习迁移理论也认为儿童学习是原有知识进行各种方式的迁移，主要有同化迁移、顺应迁移和重组性迁移。通过各种方式的迁移，完成新旧知识的相互作用，从而建构新的知识和理解，并应用于新的情境。
四、科学前概念研究的几点对策
随着科学教育与研究的不断深入，我们不断地在思考，什么样的活动才适合学生探究？问题该如何设计才符合学生的原有认知水平，又能有效的激发学生积极探索思考？是否需要对学生的科学前概念水平进行较为详细的调查，以弄清学生科学前概念的现状，并进行分类与分析，以便于提供相应的对策。
维果斯基提出的“最近发展区”理论也许能够给我们一些启示，他认为教学处在儿童心理发展的最低水平和最高水平之间，教学才会有成效，同时这段时期也是教学的最佳时期。要了解学生的最近发展区，这就要求我们在科学教学过程中首先要了解学生原有的科学探究水平，从学生原有认知能力水平出发，设置恰当的问题，促进学生在原有科学认知水平基础上有新的发展。
由于小学生在正式学习科学课程以前，他们接受正规的学校教育和实践活动经验已经相当丰富，其科学前概念水平已经初步完善，甚至能够利用这些经验，试图去解释生活当中的各种现象。同时，由于学生科学前概念认识比较隐蔽，通常情况下学生不容易暴露出他们的前概念水平，发现这些原有认知经验比较困难。在教学实践中，我尝试利用了多种方法和策略，试图来揭示小学生对相关科学概念的点滴看法。本论文由论文同学网(www.lunwentongxue.com)整理，更多论文，请点毕业论文范文查看
绘制图形法
心理学理论认为：对于人类特别是孩子而言，图画和颜色的吸引力远远大于文字。绘画是多数学生喜爱的表达方式，特别对于低年级的孩子，语言组织与表达能力还不够完善，绘画能较好的反映出学生科学记录水平和观察事物的能力水平发展，许多标准心理学测试就是让被试通过绘画或涂鸦来表达自己内心的原始想法。让学生在课的初始阶段，先对即将要观察的对象画一画，了解观察对象在儿童世界中的原型，也就是对该事物的原有发展水平。再从其原有的认知水平出发，引导学生发现问题是科学探究行之有效的方法。如三上《蚂蚁》的教学。
在《蚂蚁》一课教学前，教师准备一张白纸，要求学生将自己生活中看到的蚂蚁画在纸上。
师：同学们，蚂蚁我们都见过吧。
生：见过。
师：好，下面请大家把你所见过的蚂蚁认真地画在这张白纸上。
于是，学生非常专注地画蚂蚁，10分钟后开始交流汇报，学生把自己画的蚂蚁放在投影仪上，展示的蚂蚁原型五花八门：有的蚂蚁睁着两只大眼睛，有的蚂蚁笑眯眯的，有的蚂蚁还露出两个凶残的大牙齿，有的蚂蚁两手叉腰站立起来了……
由此可见，学生画的蚂蚁多数都不是现实生命世界之中的活体，而是基于蚂蚁真实形象的虚拟模型，类似卡通的造型说明学生对于真实的蚂蚁身体结构及其比例并不完全了解。
学生看到各自的作品后都笑了。
生：蚂蚁怎么会笑呢？
生：蚂蚁的牙齿怎么比老虎的都锋利啊？
生：蚂蚁的眼睛没那么大吧？
………
师：那蚂蚁到底是怎样的呢？让我们认真地来观察它们吧………
在这节课的教学中，教师通过事先让学生画蚂蚁的形象，暴露了孩子们对于蚂蚁身体结构的认识，然后让他们自己寻找并观察真实的蚂蚁，观察比较蚂蚁的身体结构，找出自己认识上的差距，即激发了孩子观察小动物的积极性，也让孩子们认识到科学观察需要仔细认真，注重细节。绘制图形的方法比较合适低年级的观察课中，教师在选择绘画方式测试学生先前认知时需要根据不同年龄阶段和教材内容来选择。同样，绘制图形的方法在了解学生认识液态水变成水蒸气的过程以及热如何的传递的过程也具有明显的效果。
二、概念图法
概念图最早是在20世纪60年代由美国康奈儿大学诺瓦克（Joseph D．Novak）教授等人提出，概念图在诞生之初就被应用于研究儿童科学知识的掌握上，诺瓦克就是用它来检测儿童的原有认知和抽象概念。作为一种评价工具，概念图能够检测出学习者的知识结构及对知识间相互关系的理解。目前我们常常使用的主要有维恩图、气泡图、网状图和树形图四种。
(1)维恩图——寻找事物之间的联系与区别
维恩图是表示事物之间区别和联系的图形，也叫文式图。它在选择、分类和比较信息时用处非常明显。使用维恩图时，学生能够记录他们观察的结果，在两个圆中呈现不同的信息。如在学习六年级上册《生物多样性》单元给植物分类时，可以事先让学生将草本和木本或者水生和陆生植物的各自特点先分别记录在两个圆中，而将它们的共同特征记录在交叉的部分。通过利用维恩图对学生原有植物认识的了解，我们就能在教学时有效利用学生的这些前概念信息，重点比较观察两者的联系与区别，对植物进行准确的分类。同时，让学生利用维恩图将所学知识内容进行归纳整理也是一个有效方法。
(2)气泡图和网状图——运用联想拓宽思维水平
气泡图和网状图类型比较相似，主要让学生围绕某一观点和内容产生联想，并把其联想到的内容填入相应的位置中，最后用图解的形式呈现学生对于中心词和相关内容之间的联系的理解。气泡图是一种相对简单的网状图，因此气泡图适用于解决相互关系比较简单的内容，网状图适用于解决略微复杂的内容。
气泡图可以帮助学生对中心词作出联想，通过思维扩展记录他们原有已了解的内容。通过气泡图可以了解学生原有认知水平。学生对中心词作出联想，把已经了解的内容记录在图中，记录的内容即为学生原有的认知水平。学生的思维水平主要体现了思维的广度，即学生能从几个不同的方面对中心词进行思维加工。能力水平分为两个层次，第一层次能否正确使用气泡图，第二层次是能否用气泡图对所学内容进行归纳整理。以上是对六年级学生所做的关于电知识的测试，从而了解学生在学习《电和磁》单元前，学生所处的关于电知识的认知水平，由此为教师设计电生磁、电能转换提供基础和引导依据。
网状图是更复杂的气泡图，它的作用是用图解的形式记录与中心词有关的观点内容，呈现中心词和与之相关内容之间的联系。使用网状图可以帮助学生围绕中心词作尽可能多的联想，由此教师可以了解学生哪些知识是学生已经知道的。
如：在学习三上《水和空气》单元第一课《水》前，利用网状图，层层展现学生的前科学概念，能够让师生在短时间内收集、整理更多的有效信息，从而使教师在教学时更加从容、有效地设置引导问题，促进学生形成准确地科学概念。
(3)支线图——提升概括知识的能力与水平：支线图常常应用于描述事物整体与部分的关系，利用支线图，能够清晰地反映事物整体与部分存在的关系。如六上对动物进行分类总结时，将动物按有无脊椎分成脊椎动物和无脊椎动物，脊椎动物包括鸟类、鱼类、爬行类等，无脊椎动物包括节肢类、线形类、环节类等等，从而让学生更好地理清动物分类之间的关系，提升他们应用分类方法方法的能力与水平。

三、KLWH（know，want，learn，how）表格测试法

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让前概念成为学生生成科学概念的起点(二)