首页 -> 2008年第4期
巧用前科学概念建构科学课
作者：沈 宁
一、教师要充分了解学生的前科学概念
教师在课堂上应充分了解学生前科学概念，这样才能对症下药，将课堂研究的重点，放在学生有错误或者模糊认识的“前科学概念上”，这样既节省了课堂学习的时间，提高了效率，而且科学课只要能及时地了解学生这些对某一现象的原始的想法，善加利用会有意想不到的效果。在本课教学中教师首先了解学生对于“小电珠为什么亮了？”这个问题的想法。学生的回答有这样几种:第一种电流从电池正极或负极流到小电珠。小电珠亮了；第二种电流是从电池的负极流向正极再流到小电珠里；第三种电流从电池的正极和负极分别流出到小电珠里一碰，小电珠就亮了；第四种应该是电流从电池正极流出经过小电珠、导线、流到电池负极，形成一个循环，只要小电珠接触到电流就亮了。针对学生的想法教师没有简单的进行回答，而是静静地倾听。同时迅速反应，准备相关的实验器材为下一阶段引导学生验证自己的想法做好准备。
二、教师要有“针对性”的引导学生研究前科学概念
学生的前科学概念充分暴露之后，教师不能急于否定或肯定，而是要把它当作学生科学探究的起点，引导学生研究自己的前科学概念。在这个过程中教师的引导要有针对性和实效性。针对不同的情况，采取不同的指导方法：
1．沿着学生的思路进行研究，让学生自己发现思维上的错误。例如针对学生认为“电流从电池正极或负极流到小电珠里，小电珠就亮了”。教师没有进行任何的评价，而是沿着学生的思路作了一个“演示试验”，老师将电池的正极——导线——小电珠的突起串联起来，小电珠没有亮，接着应学生的要求又陆续实验了：“电池的负极——导线——小电珠的突起。”“电池的正极——导线——小电珠的铜皮外壳。”“电池的正极——导线——小电珠的铜皮外壳。”小电珠均没有亮。由此学生发现，不是因为电流从电池正极或负极流到小电珠里，小电珠就亮了。这样的做法尊重了学生作为科学研究主体的权利，因势利导，学生顺理成章的认识到自己的错误。
2．教师在引导学生自己验证想法的基础上，引导学生交流，发现同学研究方案或想法中的逻辑错误，要想办法证明和表达出来。如学生认为电流是从电池的负极流向正极再流到小电珠里。另一些学生就指出：如果是这样将电池直接接在小电珠上小电珠就能亮。通过学生这样相互的交流，相互的补充，相互就解决了一些问题，使学生的课堂参与度就更高了。
3．抽丝剥茧，层层深入。通过分析我们得知前科学概念往往与正确的科学概念不相吻合。教师就要从学生的前科学概念中发现“具有适度的不确定性的研究课题”，引发学习者的好奇心。同时随着学生研究活动的深入，进一步的发现“新的不确定性的研究课题”维持学生的科学探索活动，直到学习学习者建立了正确的科学概念引导学生将研究活动引向深入。例如在教学“点亮小电珠”一课时，帮助学生认识“一碰就亮的教学环节”。学生认为电流从电池的正极和负极分别流出到小电珠里一碰，小电珠就亮了。教师分别进行了四项科学探究活动：第一项老师准备了两节一模一样的电池，用一根红色的导线连接1号电池的正极，用绿色的导线连接2号电池的负极，导线的另一端分别连接小电珠的锡点和铜皮，结果小电珠没有亮。这时教师引导学生思考原因。结果学生经过思考否定了最初的想法，进而又提出必须把两节电池接起来才能亮。第二项教师没有肯定学生的想法，因为此时学生对“两节电池接起来能不能亮”是不确定的。教师鼓励学生分组实验，结果将两节电池的正负极相连，小电珠亮了。第三项组织学生研讨“这说明了什么？”通过研讨学生认为：我们将两节电池的正负极相连一个圆环，电流形成了通路，所以小电珠亮了。第四项到此学生的思维中仍有不确定性，那就是“两节电池怎样联接才能形成电流的通路”。于是教师继续引导“形成圆环就行吗？将两节电池的负极和负极相接，或正极与正极相接，这样小电珠能亮吗？”不少学生回答，“能，只要形成了通路就行”。再次鼓励学生分组实验。发现“负极与负极相连、正极与正极相连，小电珠都不能亮。接着学生联系以往学过的知识来解释：负负相连或正正相连，都是只有进口，或只有出口，只出不进或只进不出，电流都流不通，所以小电珠不亮。比如磁铁的磁极，同极相斥，异极相吸。只有电池的正负极接在一起电流才能流动。到此学生才真正形成了“只有电流形成了通路，小电珠才能亮。”的共识。
三、教师要善于发现学生前科学概念中思维的“盲点”
在学生的“前科学概念”中常常会有一些思维的“盲点”就是指学生意识到但却还没有深入思考的内容。教师的任务就是将这些内容挖掘出来，展示在学生面前，引发学生的思考和研究。在大脑中建构新的知识体系。例如：大多数学生已经认为是由于电流形成了一个循环，小电珠才亮。教师引导学生进行深入的思考：如果电流形成了回路，小电珠在电路中的任何位置都能亮吗？学生经过思考认为：“不是”，“可能行”，“放在中间（学生指的是导线的中间）要把电线的塑料皮拨掉才能亮。”这时教师发给学生一个电池、一个灯泡、几根导线引导学生自己实验。发现很多种接法，都可以使小电珠亮起来，只要电流能形成一个回路，并且小电珠在这个电流回路中就行。
四、教师要给学生研究前科学概念的时间和空间
学生在研究“前科学概念”的过程中，不可能是一蹴而就的，要给学生研究、思考的空间和时间。而我们在科学课上常常看到这样的现象，课堂上教师一个问题提出来，立刻就有一片学生举起手，出现这种现象有三种原因：第一种教师的问题的思维指数太低，学生不需要思考便知道答案。第二种一部分学生滥竽充数。第三种学生确实通过思考能够迅速获得答案。科学课堂上不应该追求表面的热闹，避免前两种原因的出现。不要怕课堂上的“冷场”关键是看学生有没有思考，要给学生思维的空间和时间。本节课课堂的前半段，学生几乎没有回答问题的，但是都在思考，一旦有一个人为大家打开了思路，所有的学生都似乎豁然开朗，众多的思路和想法都出现了。而在课堂的后半段教师发给学生一个电池、一个灯泡、几根导线让学生按照自己的想法分组实验怎样解小电珠才能亮。一边实验，一边欢呼声不绝于耳，争先恐后的汇报自己的研究所得。
此外，要给学生充分坚持己见的自由，哪怕只有一个学生的意见和别的学生不一样，教师也要静下心来听听为什么，也许就会给别的学生以新的启发和收获。本节课中当绝大多数的学生都接受了“电路要形成回路小电珠才能亮”之后，有一个学生始终坚持认为“电流从电池的正极流到小电珠，所以亮了”。教师追问他为什么，学生的回答出人意料：“如果电流是循环的，那么电池里的电就不会减少，为什么电池用一段时间就没有电了呢？”这个问题一提出来，所有的学生都沉默了，大家都在思考。过了1分钟教师轻轻点拨：“电池是放在哪里好好的就没有电了吗？”学生的思路打开了：“灯泡亮了。”“灯泡还有点烫手。教师再次追问“那电跑到哪去了？”生恍然大悟。因为灯泡亮了，所以电逐渐用完了。学生终于接受的形成电流的回路小电珠就能亮。同时向学生渗透了能量守恒的有关知识。
“小电珠为什么亮了？”是这一课的难点，由于前科学概念，影响了学生对于“电流回路”正确认识。但也正是因为如此，才为学生提供了研究的起点，学生通过对自己已有知识经验的一再的否定和重新建构，建立起属于自己的科学概念，这种科学概念不是外界强加的，而是学生通过自己的探究活动研究出来的，这才是属于学生自己的“科学”。