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前科学概念又称日常概念、生活概念，它是人们在日常生活和交往过程中形成的概念。这种概念常有片面性或错误，但也能够真实地反映学生思维中一些潜在的、原型的想法。科学概念是在教学活动中获得的对客观事物的共同属性和本质特征的反映。教师应充分了解学生前科学概念，才能对症下药，将课堂研究的重点；放在学生错误的或者片面的“前科学概念上”，这样既提高了课堂效率，又培养了学生的科学素养。
1 前科学概念的特征
(1)自发性。前科学概念是在学生的大脑中自发性地建构的，没有人教他这个问题应该是这样、那个问题应该是那样，他们完全是站在自己的立场上，凭自己的感性经验进行建构。
(2)广泛性。前科学概念包罗万象，学生在各学科及其分支中都存在有前科学概念；在不同地区甚至不同国家的学生，都具有相异构想。
(3)顽固性。前科学概念一旦形成，就会在人的思维中形成定势；在学生头脑中根深蒂固，印象深刻；这些概念如果用传统的教学方法给予更正，就会显得比较生硬。
(4)隐蔽性。学生头脑中的前科学概念是潜移默化形成的，以潜在形式存在，平时不易表现出来。
(5)负迁移性。先前的知识结构对新的知识结构的建立有时会产生负面影响。
(6)反复性。学生学习科学概念后，前科学概念还会对学生产生作用，使其产生糊涂的认识。前科学概念很难在一个有限的学习时间里彻底消除，即使在学习中被纠正过，也很容易形成反复，过一段时间后又会忘记科学概念，前科学概念继续潜伏在人的思维中。
(7)特异性。因学生的个体差异和环境差异，造成学生前科学概念的多样性和特异性。
(8)表象性。学生的前科学概念比较肤浅、直观，还停留在表象的概括水平上。
2 知晓前科学概念的影响
如果前科学概念和科学概念是一致的，则前科学概念是教学的资源，能促进教学，反之则阻碍教学的顺利进行。
3 高中生物学中常见的前科学概念与科学概念不同的部分例子(表1)
4 前科学概念向科学概念转变的途径
4.1修订
修订是建立在认知冲突和解决冲突基础上的教学策略。这一类概念转变策略的理论基础是：学习者拥有的前科学概念与科学概念是相互冲突的。
(1)借助冲突，推动前科学概念向科学概念转变(例1—5适用)。
为了转变前科学概念为科学概念，必须使学习者的认知发生冲突，动摇其前科学概念，从而建立科学概念。教师应让学生尝试解释一事件，引起概念冲突，发现矛盾事件，鼓励和引导学生调整认知，建立与科学概念相一致的新的概念模型。
首先，教师使学生发现冲突。
教师可以在例1中创设这样的冲突：让学生自己总结ATP的合成场所和分解场所是什么，是否一样，这两个反应的酶是否一样。然后再对照可逆反应的定义，学生会很快感悟到ATP与ADP的相互转化反应不是可逆反应。
接着，学生感悟冲突。
教师引导学生总结：不能抓住概念的某一个方面进行判断，这样的判断往往是片面的，以后解题时要注意收集全部信息，从多角度思考，特别在遗传方式的判断时，千万不能以个别特征为依据。
(2)借助概念图，推动前科学概念向科学概念转变(例6-8适用)。
概念图是元认知的工具，是表达知识的网络图形化技术，它可以简洁明了地表达某主题的不同层次概念之间的关系。概念图又叫思维导图，它能引导思维活动、激发思维灵感、记录思维过程、呈现思维结果，从而可以大大提高思维品质。在纠正前科学概念时，教师可以和学生一起合作构建概念图，这样可以提高学生归纳整理新知识的能力，从而将自己刚学的新知识“同化”，让其降落于自己已有知识体系的正确位置上，同时纠正错误的前科学概念，构建科学的新的知识体系。例如图1所示的概念图。
答案：1、常见的有消化道、呼吸道、生殖道、尿道内的液体以及泪液不属于体液2、内环境3、血浆4、组织液5、淋巴
(3)强化科学概念的本质特征，弱化无关特征(例9-12适用)。
学生在日常生活中接触到的部分前科学概念，仅抓住了事物的某个方面的共同特征，但这个共同特征并非是本质特征。例如，学生往往会认为水里游的鱼是属于同一个物种，在教学过程中教师要强调一个物种的关键特征是与周围其他物种存在生殖隔离。单倍体概念的本质特征是细胞中含有的染色体是否与配子中的一致。对无关特征(染色体组的数目)，教师应尽量少提甚至不提。
(4)借助实物资源，推动前科学概念向科学概念转变(例13适用)。
学生在学习果皮这个概念时，教师可以用苹果、桃等实际的果实，刺激学生的感觉器官，使他们留下深刻的正确的第一印象。
(5)不定时强化，巩固科学概念。
教育学研究表明，不定时强化的效果比定时强化的效果好得多。
在许多情况下，某些错误的前科学概念不能被彻底置换或是重新组织，而只是被一定程度地抑制。所以教师要注意不定时的强化，每次强化的方式最好不同，否则学生容易形成定势。
4.2丰富(例14～16适用)
丰富就是利用适当的方法将其扩展到新的领域。这类教学策略的理论基础是：学生的前科学概念与科学概念并不相悖，只是不完整或与科学概念相割裂而已，需要将外在信息纳入前科学概念，使其内涵丰富和加强，即可转变为科学概念。
例如学生在生活中获得的有关呼吸作用的前科学概念仅是外呼吸，那么教师可以引导学生思考：生物从周围环境中吸收的氧气，为什么呼出来的是二氧化碳?这个转变在哪里发生?这就是由于氧气在细胞内参加了有机物的氧化分解生成了二氧化碳，这就是内呼吸，而高中生物中所涉及的呼吸作用往往是指内呼吸。
这样就在被学生误解的“靶例”和“锚例”之间架起了认知的桥梁，帮助学生形成完整的科学概念。
5 概念教学的体会
一些学生尽管很优秀，但是在改变他们的错误前科学概念时，同样是很困难的。
在教学中教师需要事先知道哪些概念学生转移有困难，为什么会发生这种困难，然后研究出相应的解决办法。这样的课堂才能做到有的放矢冲中学生认识的误区，提高课堂效率。
1 前科学概念的特征
(1)自发性。前科学概念是在学生的大脑中自发性地建构的，没有人教他这个问题应该是这样、那个问题应该是那样，他们完全是站在自己的立场上，凭自己的感性经验进行建构。
(2)广泛性。前科学概念包罗万象，学生在各学科及其分支中都存在有前科学概念；在不同地区甚至不同国家的学生，都具有相异构想。
(3)顽固性。前科学概念一旦形成，就会在人的思维中形成定势；在学生头脑中根深蒂固，印象深刻；这些概念如果用传统的教学方法给予更正，就会显得比较生硬。
(4)隐蔽性。学生头脑中的前科学概念是潜移默化形成的，以潜在形式存在，平时不易表现出来。
(5)负迁移性。先前的知识结构对新的知识结构的建立有时会产生负面影响。
(6)反复性。学生学习科学概念后，前科学概念还会对学生产生作用，使其产生糊涂的认识。前科学概念很难在一个有限的学习时间里彻底消除，即使在学习中被纠正过，也很容易形成反复，过一段时间后又会忘记科学概念，前科学概念继续潜伏在人的思维中。
(7)特异性。因学生的个体差异和环境差异，造成学生前科学概念的多样性和特异性。
(8)表象性。学生的前科学概念比较肤浅、直观，还停留在表象的概括水平上。
2 知晓前科学概念的影响
如果前科学概念和科学概念是一致的，则前科学概念是教学的资源，能促进教学，反之则阻碍教学的顺利进行。
3 高中生物学中常见的前科学概念与科学概念不同的部分例子(表1)
4 前科学概念向科学概念转变的途径
4.1修订
修订是建立在认知冲突和解决冲突基础上的教学策略。这一类概念转变策略的理论基础是：学习者拥有的前科学概念与科学概念是相互冲突的。
(1)借助冲突，推动前科学概念向科学概念转变(例1—5适用)。
为了转变前科学概念为科学概念，必须使学习者的认知发生冲突，动摇其前科学概念，从而建立科学概念。教师应让学生尝试解释一事件，引起概念冲突，发现矛盾事件，鼓励和引导学生调整认知，建立与科学概念相一致的新的概念模型。
首先，教师使学生发现冲突。
教师可以在例1中创设这样的冲突：让学生自己总结ATP的合成场所和分解场所是什么，是否一样，这两个反应的酶是否一样。然后再对照可逆反应的定义，学生会很快感悟到ATP与ADP的相互转化反应不是可逆反应。
接着，学生感悟冲突。
教师引导学生总结：不能抓住概念的某一个方面进行判断，这样的判断往往是片面的，以后解题时要注意收集全部信息，从多角度思考，特别在遗传方式的判断时，千万不能以个别特征为依据。
(2)借助概念图，推动前科学概念向科学概念转变(例6-8适用)。
概念图是元认知的工具，是表达知识的网络图形化技术，它可以简洁明了地表达某主题的不同层次概念之间的关系。概念图又叫思维导图，它能引导思维活动、激发思维灵感、记录思维过程、呈现思维结果，从而可以大大提高思维品质。在纠正前科学概念时，教师可以和学生一起合作构建概念图，这样可以提高学生归纳整理新知识的能力，从而将自己刚学的新知识“同化”，让其降落于自己已有知识体系的正确位置上，同时纠正错误的前科学概念，构建科学的新的知识体系。例如图1所示的概念图。
答案：1、常见的有消化道、呼吸道、生殖道、尿道内的液体以及泪液不属于体液2、内环境3、血浆4、组织液5、淋巴
(3)强化科学概念的本质特征，弱化无关特征(例9-12适用)。
学生在日常生活中接触到的部分前科学概念，仅抓住了事物的某个方面的共同特征，但这个共同特征并非是本质特征。例如，学生往往会认为水里游的鱼是属于同一个物种，在教学过程中教师要强调一个物种的关键特征是与周围其他物种存在生殖隔离。单倍体概念的本质特征是细胞中含有的染色体是否与配子中的一致。对无关特征(染色体组的数目)，教师应尽量少提甚至不提。
(4)借助实物资源，推动前科学概念向科学概念转变(例13适用)。
学生在学习果皮这个概念时，教师可以用苹果、桃等实际的果实，刺激学生的感觉器官，使他们留下深刻的正确的第一印象。
(5)不定时强化，巩固科学概念。
教育学研究表明，不定时强化的效果比定时强化的效果好得多。
在许多情况下，某些错误的前科学概念不能被彻底置换或是重新组织，而只是被一定程度地抑制。所以教师要注意不定时的强化，每次强化的方式最好不同，否则学生容易形成定势。
4.2丰富(例14～16适用)
丰富就是利用适当的方法将其扩展到新的领域。这类教学策略的理论基础是：学生的前科学概念与科学概念并不相悖，只是不完整或与科学概念相割裂而已，需要将外在信息纳入前科学概念，使其内涵丰富和加强，即可转变为科学概念。
例如学生在生活中获得的有关呼吸作用的前科学概念仅是外呼吸，那么教师可以引导学生思考：生物从周围环境中吸收的氧气，为什么呼出来的是二氧化碳?这个转变在哪里发生?这就是由于氧气在细胞内参加了有机物的氧化分解生成了二氧化碳，这就是内呼吸，而高中生物中所涉及的呼吸作用往往是指内呼吸。
这样就在被学生误解的“靶例”和“锚例”之间架起了认知的桥梁，帮助学生形成完整的科学概念。
5 概念教学的体会
一些学生尽管很优秀，但是在改变他们的错误前科学概念时，同样是很困难的。
在教学中教师需要事先知道哪些概念学生转移有困难，为什么会发生这种困难，然后研究出相应的解决办法。这样的课堂才能做到有的放矢冲中学生认识的误区，提高课堂效率。