小学科学前概念与实验有效性研究范文

摘要：

21世纪科学技术发展迅速，学生获取知识的渠道越来越多，使得学生在学习相关内容之前就有一个大致的理解和认知，这便是前概念。但是通过这些渠道获取的知识并非是完全正确的、科学的，所以说学生的前概念也是良莠不齐的。本文将从小学科学的前概念及其对科学学习的影响入手，分析小学科学前概念对于科学实验的影响，并据此研究小学科学实验有效性的实施策略，以供参考。

关键词：

小学科学；前概念；科学实验；实验方法

在小学科学相关内容的学习之前，学生会有一个原始的认知，我们称之为前概念。前概念有正确的，也有错误的，它对学生的科学学习具有一定的正面或负面的影响，因此教师应该充分了解小学生科学前概念，发挥正确前概念的促进作用，避免错误前概念的阻碍，强化小学科学教学的有效性，提高实验教学的实效性。

1小学科学的前概念及其对科学学习的影响

1．1小学科学的前概念：所谓前概念是学生在学习某一项学科内容之前所拥有的相关的认知和经验，是学生认知的原始状态，也是学生建构科学概念的基础。小学科学的前概念就是指学生在学习小学科学的相关知识时脑海中对这些知识有一个初步的认识，可能是正确的，也可能是错误的，或者是不完整的。

1．2小学科学前概念对科学学习的影响：美国著名教育心理学家奥苏泊尔说：“假如我把全部教育心理学仅仅归纳为一条原理的话，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”。在此，“已经知道了什么”便是指的学生的前概念，它应该作为我们教学的依据，是“以学生为本”教学理念的集中体现。在实际的科学教学中，教师只有善于揭示学生的科学前概念，促进各种类型科学前概念的生长与发展，才能真正提升教学的有效性。但假如我们忽视了学生的前概念，一味地以自己的主观认识和揣测为主进行教学，就违背了“以学生为本”的教学理念，违背了教学规律，不利于小学科学教学有效性的提高和学生科学素养的培养。

2小学科学前概念对于科学实验的影响

如果学生的前概念与科学意义上的概念吻合，那将有利于其科学概念的形成，如果儿童的前概念与科学意义上的概念相冲突，那将阻碍儿童科学概念的形成。

2．1正确科学前概念的正面影响：所谓正确的科学前概念，就是指学生的前概念与科学意义上的概念相吻合，与正确的科学学习内容吻合，它会使学生在学习科学内容时，更容易接受和理解，有利于学生科学概念的形成，那么在科学实验中，学生会表现得十分积极、活跃，从而科学实验的效率也会比较高。

2．2错误科学前概念的负面影响：所谓错误的科学前概念，就是指学生的前概念与科学意义上的概念是不符合的，是冲突的，是不正确的。学生具有错误的前概念，就会在科学实验过程中发现自己的认知与科学实验的结果不符合，会产生迷茫感；也有些学生错误的前概念根深蒂固，占据了主要地位，不利于科学实验的开展。

3小学科学实验有效性的实施策略

要想提高小学科学实验的有效性，教师需要根据学生的前概念有针对性地设计实验，并积极探索前概念向科学概念转化的实验方法。

3．1根据学生前概念有针对性地设计实验：教师对学生的前概念应该具有一定的了解与把控能力，在教学之前就对学生正确的前概念和错误的前概念了然于胸，才能有针对性地设计实验，充分发挥学生前概念的作用，促进实验有效性。例如，在对教科版小学三年级科学上册《水的多少》教学过程中，为了比较三个不同容器中水的多少，教师询问学生有何方法。这时很多学生说“可以把它倒到同一个量杯里，看哪个刻度高。”而有的学生则别出心裁，认为可以将水倒入袋子中，用称重的方法比较水的重量，从而得出水的多少。教师再根据学生对于测量水多少的前概念认知设计了几种不同的实验，使学生通过实验了解了比较水多少的方法，深化了实验效果。

3．2探索前概念向科学概念转化的实验方法：学生的前概念即便是正确的，也不一定是完善的，更不用说错误的前概念。因此，教师需要不断地探索将学生前概念转化为科学概念的实验方法，使学生掌握更科学、更完善的科学知识与概念。例如，在教学教科版小学三年级科学上册《空气占据空间》时，教师询问学生空气是否占据空间。这时，很多学生十分确定地说：“空气是无色无味的，当然不会占据空间了。”于是，教师设计了一个实验，将一团纸巾放在杯子的底部，将杯子竖直倒扣在水中，请学生预测纸巾会不会湿。学生纷纷预测纸巾肯定会湿。但是实验中却发现水并没有全部进入到杯中，因此纸巾并没有湿。学生十分诧异，纷纷亲自动手实验。教师再从旁引导：“为什么纸巾没有湿呢？”一位学生通过亲自动手实验后恍然大悟，回答教师：“因为杯子里有空气，空气占据了杯子的一部分空间，使水进不到杯子里，纸巾也就不会湿了！”在《空气占据空间》的整个教学过程中，教师将重点放在学生自主实验得出空气占据空间。原本学生对空气是否占据空间有着错误的前概念，而利用自主探究的科学实验则可以使学生的前概念得以纠正。由此可见，科学的实验方法是保证科学数据真实可靠的基础，也是进行推测的依据。这一过程虽然需要耗费一些时间，但这为学生后面的推测奠定了坚实的基础。

4结语

建构主义学者认为，学生不是空着脑袋进入教室的，因为个体从出生就开始了探索环境、顺应环境的活动，在此过程中形成了丰富的经验，形成了前概念。而小学科学教师所要做的，就是了解学生的前概念，据此设计实验，巩固学生正确的前概念，消除错误前概念的不良影响，进而促进学生科学素养的提升。

参考文献

［1］冷元红．小学5年级科学“生物与环境”单元前概念测查与概念转变的实证研究［D］．四川师范大学，2014．

［2］吕萍．论儿童科学概念的形成———基于水、光和影、空气、生命等前科学概念的研究［D］．上海师范大学，2015．

［3］李伟明．小学科学前概念转变的几点尝试［J］．小学科学（教师论坛）．2012（02）．

作者：张敏娜 单位：浙江省金华市南苑小学