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摘要：学生的“前概念”是指个体在正式学习某个科学知识之前，头脑中基于习得的经验和知识，对于该知识已有的认识，它往往与概念的科学涵义不一定一致。在科学教学中，教师需要辩证利用学生的“前概念”，开展以学定教活动，从而实现有效教学。
关键词：有效教学；以学定教；前概念；策略方法
学生在接受新知识之前，借助自己对生活现象的观察与思考，已经建立了自己的概念基础，这就是所谓的“前概念”。对学生来说，先入为主的“前概念”不管正确还是错误，都是深刻的，所以根深蒂固，生命力强。可见，“前概念”对学生的科学学习有利有弊，教师应该注重对学生相关“前概念”的挖掘、发现和纠正，并适时的、合情理的引导学生将自己的“前概念”转化、提升为相关学科知识中的科学概念。
一、利用前概念创设问题探究情境
学生平时对自然的观察与思考，产生对科学知识的初步认识和自我理解。在开展科学课堂教学之前，我们就有必要充分了解学生的前概念，掌握学生知道了什么？到什么水平？学生感兴趣的问题是什么？并以此为基础设计课堂教学。根据学生的最近发展区，为学生提供带有难度的内容，创设良好的问题情境，调动学生的积极性，发挥其潜能，超越其最近发展区而达到下一发展阶段的水平，然后在此基础上进行下一个发展区的发展。例如教学七年级上册《蒸发》一课，来自温州的鲍斌老师充分利用学生对生活的感知，呈现前概念，创设探究问题情境，并引发学生发现问题，进而基于学生的问题设计教学活动。
上课时，鲍老师先播放一段刚上完体育课，全身是汗的同学正在电风扇前享受凉风的录像片段。紧接着就有以下这样的学生有效对话。
学生甲：你知道我身上的汗到哪里去了吗？
众学生答：蒸发了。
学生甲：你知道，为什么我感觉到凉爽呢？
学生乙：是因为风是凉的。
学生丙：是因为风把空气吹凉了。
学生丁：可能是汗蒸发时，吸走了身上的热，所以觉得很凉。
学生们在鲍老师创设的教学情境中，将自己具有的蒸发的前概念充分展示出来，老师也很好地了解了学生对蒸发知识的掌握情况，利用学生的前概念很好地引出学生的问题，并基于学生的问题设计课堂教学。
二、暴露错误的前概念开展问题探究活动
学生通过生活经验获得的前概念，在他们的知识建构过程中具有很大的影响，如果对其中错误的前概念不加以纠正，就会严重阻碍其对科学知识的理解。教师应该开展科学探究活动，让学生自己面对错误的前概念，引发认知冲突，然后自己寻找新的证据来构建新的科学概念。倘若教学过程中，不及时纠正这些相异的构想，势必会让学生构建错误的知识体系，并对接受教学的新知识产生强烈的抵促。例如教学“阿基米德定律”，许多老师根据物体浸到水中水会被排开的事实，直接提出“物体受到的浮力大小与排开液体的多少有什么关系？”接下来就开始利用演示实验验证“F浮=G排液”。殊不知，学生在学习阿基米德定律之前，他们依据生活经验，脑海中已经潜藏了以下前概念：如“木块和铁块放入水中，木块会上浮，而铁块会下沉，浮力大小可能与物体自身密度有关”；“铁块在水中会下沉，而铁打造成轮船就可以浮在水面上，浮力大小可能与物体的形状有关”；“人在水中会下沉，而在死海的水中却可以浮在水面上，浮力大小可能与液体的密度有关”；“将矿泉水瓶压入水中，压下去越深手被瓶向上托得力就越大，浮力大小可能与物体浸入液体的深浅有关”等。在教学过程中，我们不妨利用学生的这些前概念设计教学问题，利用实验纠正学生概念构建过程中的错误认知，提高教学的有效性。因此，在课堂上，我让学生根据自己对浮力的认识大胆猜想，提出影响浮力大小的因素，并说明假设的依据。然后，可以分别利用以下五组实验，逐一验证学生的一个个猜想。（不一定全部都做，看学生提出前概念的具体情况）
利用上述五个演示实验验证了学生的一个个猜想，引导学生认识到浮力大小的影响因素有：1.液体的密度大小；2.物体浸到液体中的体积大小。然后，再利用溢水杯演示说明：V浸=V排。最后，通过实验与学生一起验证阿基米德米德定律。可见，教师只有充分意识到学生前概念的重要性，才能更好地从学生的“学”出发，依据学生的问题设计更有效的教学。
三、利用前概念大胆猜想，体会控制变量的思想方法
具体的科学问题常常都是多个因素共同造成的结果，让学生体会研究问题的复杂性，根据前概念，鼓励学生提出各种影响因素的猜想，为控制变量法引入提供基础。例如探究“滑动摩擦力大小影响因素”，首先让学生根据自己的“前概念”，分析影响滑动摩擦力大小的影响因素，提出猜想如：（1）滑动摩擦力大小与物体的重量有关（2）与物体表面的粗糙程度有关（3）与物体运动的方向有关（4）与物体有关等等，当各种猜想在黑板上均列出后，作为老师，这时既要鼓励学生提出猜想，但同时也要分析其合理性，要注意引导学生进行科学的猜想，可以追问学生：你为什么要这样想呢？可以向大家解释一下吗？通过集体分析，讨论，指出更合理性的猜想，如滑动摩擦力的大小可能与压力有关；可能与接触面的粗糙程度有关；可能与物体运动的方向有关。并要求各组选取一个因素用实验进行探究。之所以要使学生分析哪些因素对问题影响，就是为了使学生能进一步体会，所谓影响因素，就是研究问题的变量。实际上，这就是在帮助学生建立控制变量的意识。
四、运用归纳和类比策略有效构建科学概念
初中学生的思维能力的发展正是从形象思维到抽象思维的过渡时期，形象思维多于抽象思维，对抽象概念的学习一般离不开感性材料的支持。因此概念的构建时要遵循学生的认识规律，从感性到理性，从具体到抽象。做到从直观入手，通过观察、感受、分析、抽象概括而引出概念。归纳和类比就能很好为抽象的概念寻找形象的支持，以便更好地利用学生已有的前概念，这也是构建科学概念的重要策略，也是科学思想方法的有效渗透。 1.在归纳生活现象中构建
归纳的基本过程是“个别到一般，由事实到概括”。许多科学基本概念都是通过全面的搜索各种生活现象，然后对这些生活现象进行分析，比较综合、最后归纳出普遍的特征。对于这些科学概念我们在课堂中是如何具体实施构建的呢，首先让学生对相关的生活现象进行适量的回顾，由于学生对生活中现象曾经可能是无意观察，没有明确方向和目的，所以最好的做法就是让这些生活现象能够通过媒体或实物把现象呈现在课堂中，让学生进行再次观察。这次观察是带着问题并在教师适当引导下进行的，具有一定的方向性和深刻性。在再次观察的基础上，进一步让学生进行概括和归纳，得出概念的雏形，突破“前概念”。然后让学生与学生进行交流，共同完善对概念的构建。
例如《力的存在》关于“力”概念的教学：
首先让学生例举生活中各种力现象，并准备典型事例通过媒体显现，让学生再次观察：
然后对以上的内容进行板书：
结论2：物体间力的作用是相互的。
关于力存在的现象学生可能举出很多例子，教师组织教学时可以把这些无序事例进行有序地呈现，充分利用学生的“前概念”，如上面的先从人亲身感受到的力现象向实物与实物的力现象进行转移，使实例由显性走向隐性，由体验走向领悟。另外，板书事例时不能随意，而是选择有代表性进行板书，如选择不同性质力进行板书，有利于归纳顺利进行。
2.在类比熟知事物中构建
奥苏贝尔强调，新的学习必须能与个体已有认知结构中的旧经验取得关联系，才是“有意义的学习”。而类比便是把寻常的、熟悉的事物（类比对象）类比到异常的、未知的事物研究对象）然后依据两个对象之间存在着某种相类的关系未知对象具有的某种特征推出未知对象具有相应的特征。作为一种从个别到个别、从特殊到特殊的推理方式，类比远比演绎和归纳简单，也更易被学生接受。有些概念无法从直接观察中形成，很抽象。或者由于初中生的知识所限，不能准确深入的理解，只能进行初步的认识。关于这些概念教学我们可以和生活中比较熟悉又比较相似的现象进行类比，充分调动学生的“前概念”。如果类比时科学性和层次性把握准确，就会起到他山之石可以攻玉的效果。
例如《电压的测量》中关于“电压”的概念教学：
水泵提供能量，涡轮消耗能量。电源提供能量，电灯消耗能量。从作用的角度：
水泵的作用：维持稳定的水压而保证水流得以持续。
电源的作用：使电路存在一个稳定的电压而使电流得以持续。
虽然电压概念在初中阶段只能让学生进行初步的认识，但仍一直是初中科学教学的难点。为了突破这个难点教材中也采取了类比的方法进行电压概念的教学，但笔者在实际教学中发现，如果直接把两个情况拿出来对比，学生仍难以理解电源的作用，也很难理解电压的初步概念。为此，笔者通过问题的提出，让学生进行经历设计的过程，学生不但会从显性到隐性地进行有层次、多角度类比，而且类比越到位，感悟越深入。
当然，类比不是等同，在类比过程中要注意科学性，类比只是帮学生理解感悟概念，而不是全部替代，事物虽然有些相似之处，但仍然是有差别的。一旦类比不当就构建出错误的概念。
五.深入挖掘新概念与前概念之间的联系
学生对知识的认识，对概念的构建，是一个不断完善和修补的过程。因此，在教学过程中，我们不能忽略学生的概念基础，重视概念之间的联系，充分挖掘新概念与前概念之间的联系，使学生在原有概念的基础上对新概念进行意义建构。例如“电路故障”的教学：
例题：如右图所示，当开关S闭合时，电路正常工作。突然电压表的示数变大到等于电源电压，请分析可能原因是什么？
在教学过程中，我们可以先问学生：在什么情况下电压表测量出的电压等于电源电压？
学生在回忆学过的电学知识时，就会想到图甲和图乙两种情况。
利用学生已经具有的这个前概念，再联系故障情境，让学生去分析故障的原因。最后，大多数学生能够清楚地理解定值电阻R断路或滑动变阻器被短路这两种情况都会造成电压表的示数等于电源电压。
在科学教学过程中，许多科学概念的构建都是一个循序渐进的过程，我们要善于挖掘学生脑海中的概念原型，化难为易。
在科学教学过程中，只有充分了解学生的前概念，以学生前概念为基础设置问题教学。避免学生所熟知的知识的重复讲，而将更多地关注学生认知过程中的困难点与兴趣点，以此为支撑点设置教学问题，帮助学生对知识进行意义构建，既减轻了学生的负担，又提高教学的有效性。当然，学生的情况错综复杂，而且存在个体差异，但教师应尽量多的掌握应对各种前概念情况的策略，方能在教学中实施有效的教学。
参考文献：
[1]陈志伟，陈秉初.中学科学教学论[M].浙江教育出版社，2007.
[2]陈建华.“前概念”与物理教学[J].物理教学探讨，2006，（4）.
[3]孔云峰.认识学生前概念，提高科学教学有效性[J].科学教育，2011，（1）.
（作者单位：浙江省台州市天台县赤城中学317200）
关键词：有效教学；以学定教；前概念；策略方法
学生在接受新知识之前，借助自己对生活现象的观察与思考，已经建立了自己的概念基础，这就是所谓的“前概念”。对学生来说，先入为主的“前概念”不管正确还是错误，都是深刻的，所以根深蒂固，生命力强。可见，“前概念”对学生的科学学习有利有弊，教师应该注重对学生相关“前概念”的挖掘、发现和纠正，并适时的、合情理的引导学生将自己的“前概念”转化、提升为相关学科知识中的科学概念。
一、利用前概念创设问题探究情境
学生平时对自然的观察与思考，产生对科学知识的初步认识和自我理解。在开展科学课堂教学之前，我们就有必要充分了解学生的前概念，掌握学生知道了什么？到什么水平？学生感兴趣的问题是什么？并以此为基础设计课堂教学。根据学生的最近发展区，为学生提供带有难度的内容，创设良好的问题情境，调动学生的积极性，发挥其潜能，超越其最近发展区而达到下一发展阶段的水平，然后在此基础上进行下一个发展区的发展。例如教学七年级上册《蒸发》一课，来自温州的鲍斌老师充分利用学生对生活的感知，呈现前概念，创设探究问题情境，并引发学生发现问题，进而基于学生的问题设计教学活动。
上课时，鲍老师先播放一段刚上完体育课，全身是汗的同学正在电风扇前享受凉风的录像片段。紧接着就有以下这样的学生有效对话。
学生甲：你知道我身上的汗到哪里去了吗？
众学生答：蒸发了。
学生甲：你知道，为什么我感觉到凉爽呢？
学生乙：是因为风是凉的。
学生丙：是因为风把空气吹凉了。
学生丁：可能是汗蒸发时，吸走了身上的热，所以觉得很凉。
学生们在鲍老师创设的教学情境中，将自己具有的蒸发的前概念充分展示出来，老师也很好地了解了学生对蒸发知识的掌握情况，利用学生的前概念很好地引出学生的问题，并基于学生的问题设计课堂教学。
二、暴露错误的前概念开展问题探究活动
学生通过生活经验获得的前概念，在他们的知识建构过程中具有很大的影响，如果对其中错误的前概念不加以纠正，就会严重阻碍其对科学知识的理解。教师应该开展科学探究活动，让学生自己面对错误的前概念，引发认知冲突，然后自己寻找新的证据来构建新的科学概念。倘若教学过程中，不及时纠正这些相异的构想，势必会让学生构建错误的知识体系，并对接受教学的新知识产生强烈的抵促。例如教学“阿基米德定律”，许多老师根据物体浸到水中水会被排开的事实，直接提出“物体受到的浮力大小与排开液体的多少有什么关系？”接下来就开始利用演示实验验证“F浮=G排液”。殊不知，学生在学习阿基米德定律之前，他们依据生活经验，脑海中已经潜藏了以下前概念：如“木块和铁块放入水中，木块会上浮，而铁块会下沉，浮力大小可能与物体自身密度有关”；“铁块在水中会下沉，而铁打造成轮船就可以浮在水面上，浮力大小可能与物体的形状有关”；“人在水中会下沉，而在死海的水中却可以浮在水面上，浮力大小可能与液体的密度有关”；“将矿泉水瓶压入水中，压下去越深手被瓶向上托得力就越大，浮力大小可能与物体浸入液体的深浅有关”等。在教学过程中，我们不妨利用学生的这些前概念设计教学问题，利用实验纠正学生概念构建过程中的错误认知，提高教学的有效性。因此，在课堂上，我让学生根据自己对浮力的认识大胆猜想，提出影响浮力大小的因素，并说明假设的依据。然后，可以分别利用以下五组实验，逐一验证学生的一个个猜想。（不一定全部都做，看学生提出前概念的具体情况）
利用上述五个演示实验验证了学生的一个个猜想，引导学生认识到浮力大小的影响因素有：1.液体的密度大小；2.物体浸到液体中的体积大小。然后，再利用溢水杯演示说明：V浸=V排。最后，通过实验与学生一起验证阿基米德米德定律。可见，教师只有充分意识到学生前概念的重要性，才能更好地从学生的“学”出发，依据学生的问题设计更有效的教学。
三、利用前概念大胆猜想，体会控制变量的思想方法
具体的科学问题常常都是多个因素共同造成的结果，让学生体会研究问题的复杂性，根据前概念，鼓励学生提出各种影响因素的猜想，为控制变量法引入提供基础。例如探究“滑动摩擦力大小影响因素”，首先让学生根据自己的“前概念”，分析影响滑动摩擦力大小的影响因素，提出猜想如：（1）滑动摩擦力大小与物体的重量有关（2）与物体表面的粗糙程度有关（3）与物体运动的方向有关（4）与物体有关等等，当各种猜想在黑板上均列出后，作为老师，这时既要鼓励学生提出猜想，但同时也要分析其合理性，要注意引导学生进行科学的猜想，可以追问学生：你为什么要这样想呢？可以向大家解释一下吗？通过集体分析，讨论，指出更合理性的猜想，如滑动摩擦力的大小可能与压力有关；可能与接触面的粗糙程度有关；可能与物体运动的方向有关。并要求各组选取一个因素用实验进行探究。之所以要使学生分析哪些因素对问题影响，就是为了使学生能进一步体会，所谓影响因素，就是研究问题的变量。实际上，这就是在帮助学生建立控制变量的意识。
四、运用归纳和类比策略有效构建科学概念
初中学生的思维能力的发展正是从形象思维到抽象思维的过渡时期，形象思维多于抽象思维，对抽象概念的学习一般离不开感性材料的支持。因此概念的构建时要遵循学生的认识规律，从感性到理性，从具体到抽象。做到从直观入手，通过观察、感受、分析、抽象概括而引出概念。归纳和类比就能很好为抽象的概念寻找形象的支持，以便更好地利用学生已有的前概念，这也是构建科学概念的重要策略，也是科学思想方法的有效渗透。 1.在归纳生活现象中构建
归纳的基本过程是“个别到一般，由事实到概括”。许多科学基本概念都是通过全面的搜索各种生活现象，然后对这些生活现象进行分析，比较综合、最后归纳出普遍的特征。对于这些科学概念我们在课堂中是如何具体实施构建的呢，首先让学生对相关的生活现象进行适量的回顾，由于学生对生活中现象曾经可能是无意观察，没有明确方向和目的，所以最好的做法就是让这些生活现象能够通过媒体或实物把现象呈现在课堂中，让学生进行再次观察。这次观察是带着问题并在教师适当引导下进行的，具有一定的方向性和深刻性。在再次观察的基础上，进一步让学生进行概括和归纳，得出概念的雏形，突破“前概念”。然后让学生与学生进行交流，共同完善对概念的构建。
例如《力的存在》关于“力”概念的教学：
首先让学生例举生活中各种力现象，并准备典型事例通过媒体显现，让学生再次观察：
然后对以上的内容进行板书：
结论2：物体间力的作用是相互的。
关于力存在的现象学生可能举出很多例子，教师组织教学时可以把这些无序事例进行有序地呈现，充分利用学生的“前概念”，如上面的先从人亲身感受到的力现象向实物与实物的力现象进行转移，使实例由显性走向隐性，由体验走向领悟。另外，板书事例时不能随意，而是选择有代表性进行板书，如选择不同性质力进行板书，有利于归纳顺利进行。
2.在类比熟知事物中构建
奥苏贝尔强调，新的学习必须能与个体已有认知结构中的旧经验取得关联系，才是“有意义的学习”。而类比便是把寻常的、熟悉的事物（类比对象）类比到异常的、未知的事物研究对象）然后依据两个对象之间存在着某种相类的关系未知对象具有的某种特征推出未知对象具有相应的特征。作为一种从个别到个别、从特殊到特殊的推理方式，类比远比演绎和归纳简单，也更易被学生接受。有些概念无法从直接观察中形成，很抽象。或者由于初中生的知识所限，不能准确深入的理解，只能进行初步的认识。关于这些概念教学我们可以和生活中比较熟悉又比较相似的现象进行类比，充分调动学生的“前概念”。如果类比时科学性和层次性把握准确，就会起到他山之石可以攻玉的效果。
例如《电压的测量》中关于“电压”的概念教学：
水泵提供能量，涡轮消耗能量。电源提供能量，电灯消耗能量。从作用的角度：
水泵的作用：维持稳定的水压而保证水流得以持续。
电源的作用：使电路存在一个稳定的电压而使电流得以持续。
虽然电压概念在初中阶段只能让学生进行初步的认识，但仍一直是初中科学教学的难点。为了突破这个难点教材中也采取了类比的方法进行电压概念的教学，但笔者在实际教学中发现，如果直接把两个情况拿出来对比，学生仍难以理解电源的作用，也很难理解电压的初步概念。为此，笔者通过问题的提出，让学生进行经历设计的过程，学生不但会从显性到隐性地进行有层次、多角度类比，而且类比越到位，感悟越深入。
当然，类比不是等同，在类比过程中要注意科学性，类比只是帮学生理解感悟概念，而不是全部替代，事物虽然有些相似之处，但仍然是有差别的。一旦类比不当就构建出错误的概念。
五.深入挖掘新概念与前概念之间的联系
学生对知识的认识，对概念的构建，是一个不断完善和修补的过程。因此，在教学过程中，我们不能忽略学生的概念基础，重视概念之间的联系，充分挖掘新概念与前概念之间的联系，使学生在原有概念的基础上对新概念进行意义建构。例如“电路故障”的教学：
例题：如右图所示，当开关S闭合时，电路正常工作。突然电压表的示数变大到等于电源电压，请分析可能原因是什么？
在教学过程中，我们可以先问学生：在什么情况下电压表测量出的电压等于电源电压？
学生在回忆学过的电学知识时，就会想到图甲和图乙两种情况。
利用学生已经具有的这个前概念，再联系故障情境，让学生去分析故障的原因。最后，大多数学生能够清楚地理解定值电阻R断路或滑动变阻器被短路这两种情况都会造成电压表的示数等于电源电压。
在科学教学过程中，许多科学概念的构建都是一个循序渐进的过程，我们要善于挖掘学生脑海中的概念原型，化难为易。
在科学教学过程中，只有充分了解学生的前概念，以学生前概念为基础设置问题教学。避免学生所熟知的知识的重复讲，而将更多地关注学生认知过程中的困难点与兴趣点，以此为支撑点设置教学问题，帮助学生对知识进行意义构建，既减轻了学生的负担，又提高教学的有效性。当然，学生的情况错综复杂，而且存在个体差异，但教师应尽量多的掌握应对各种前概念情况的策略，方能在教学中实施有效的教学。
参考文献：
[1]陈志伟，陈秉初.中学科学教学论[M].浙江教育出版社，2007.
[2]陈建华.“前概念”与物理教学[J].物理教学探讨，2006，（4）.
[3]孔云峰.认识学生前概念，提高科学教学有效性[J].科学教育，2011，（1）.
（作者单位：浙江省台州市天台县赤城中学317200）