小学科学骨干教师培训讲稿

学生在学习科学概念之前，他们对这些概念大都有了一定的认识和了解，这种已有的认识和了解即为科学学习中的前概念。前概念在学生的科学学习中扮演着非常重要的角色。有些学生不理解新的学习内容，不是因为他们智力的低下，而是由于他们已有认识和新内容之间存在着不协调因素，造成了认知上的困难。所以我今天想从学生的前概念说起，说说我们的科学教学，并有许多的困惑希望得到大家的帮助。

为了了解小学生关于特定事物的前概念水平，我根据网上一些前人的经验，并结合学校实际，进行了一些调查。

首先是调查学生关于地球的形状的前概念。

当我问这些学生地球是什么形状的时候,他们几乎都说地球是球形的,而当我进一步让学生对地球的形状进行解释时,却发现他们并没有真正理解这一事实，在他们思维的深处还是认为地球是平的。我把他们的表述用图画反映出来。

（1）地球是圆的，但地面是平的，像大路一样弯弯曲曲――支持的理论是南辕北辙；

（2）地球是圆的，但表面是像山一样的――支持的理论是地球上山最高，所以地球上的山是立在地球最外面的；

（3）地球是圆形的（不是球形的），人生活在中间，四周环水――支持理论麦哲伦环球航行；

（4）既然地球是圆的，就是说我们人能看见他，地球就像太阳一样。

当然有人认为地球是球形的，但它上部是空气，下部是地面和水，人生活在地球的里面。学生中很多人持有这种观点。当我让学生进一步解释地球上的日出日落的时候，他们认为太阳围绕着地球东升西落，周而复始。

还有一部分学生也认为地球是球形的，但是他们不明白

地球引力的方向。我让他们看这幅图，图上有两个瓶子，其

中一个塞有盖子，另一个是敞口的。他们认为放在地球上方的瓶子里的水位于底部，而放在地球下方的瓶子的里水会往下流，敞口的瓶子里的水将全部溢出。有相当多学生持有这种观点。这说明有些学生对于地心引力还不了解，还没有真正理解地球是球体的实质。

再来看看学生有关简单电路的认识，我让学生用一节电池、两根导线来点亮一个小灯泡。当灯泡亮了以后，让他们解释电路的电流情况。学生一般有以下三种解释：第一种观点如图 (a)所示，学生认为电流从电池的正极出发到达灯泡，于是灯泡就亮了；第二种观点如图 (b)所示，学生认为电流从电池两端出发到达灯泡；第三种观点 如图(c)所示，电流从正极出发，然后经过小灯泡，最后流回负极。第三种观点是科学的。

我让学生进一步用串联的方法点亮两个功率不同的小灯泡，然后再问他们在这个串联电路中的电流情况。结果有两种情况：第一种解释是，学生认为更亮的灯泡流过的电流更多，电流从正极出发的时候电流量较大，当它回到负极的时候电流就变少了；第二种解释是，流过两个灯泡的电流一样多，但是电流从正极出发的时候电流量较大，当它回到负极的时

候电流就变小了。

从这些简单的调查与访谈中我们可以发现：

1．小学生的前概念中感性的成分很多。

学生的前概念往往来自于自己的生活经验，只是凭借感官对现象进行一些直观的解释，这些解释往往停留在感性认识的水平上，缺乏严格的推理和实验验证，有时他们借用表面类似的现象对事物进行解释。

2．小学生的前概念中的一些解释缺乏守恒性

由于小学生的认知水平大都还处于“前运算”的阶段上，他们对于一些现象的认识缺乏守恒性，造成了一些错误认识。比如在光线通过放大镜的解释中，他们有人认为光线通过放大镜后会变多，有的还认为光线会变粗。

3．小学生的前概念中有的存在“泛灵论”的成分

“泛灵论”是指把本来没有生命的物体赋以意识或借用神一类的虚无事物来对自然现象进行解释。在年龄越小的学生的解释中“泛灵论”成分往往也越多。比如，对于力的存在，年龄小的学生往往认为有生命的物体才有力量。再如，对于“生命死亡以后会怎样”的解释中，有的小学生会想到“天堂”或“上帝”这类虚无的事物。

4．小学生的前概念具有一定的稳定性

对于学生感性认识比较丰富的那些前概念，它们在学生的大脑中已经形成了一种固定的模式，而且这种模式不是孤立存在的，往往存在于一定的认知框架或体系中，因而具有一定的稳定性。教师要改变学生的错误认识比较困难。

5．小学生的前概念具有一定的情境性

对于学生感性认识不太充分的前概念，它们在学生的头脑中往往不太稳定。在访谈中我们发现，对于这类概念在不同的情境下同一个学生会出现不同的理解。因为这类前概念在学生的头脑中不太稳定，容易受到情境因素的干扰，因此这类前概念是比较容易改变的。

所以，我们的科学教学，应该

1、要从学生的前概念出发

前概念是学生学习新概念的基础，在科学教学中存在“此岸”与“彼岸”一说。“此岸”即是学生已有的观念，“彼 岸”是我们教学目标。要达到“彼岸”，必须要从“此岸”出发。所以教师在教学一定要从学生的前概念出发，在教学要从学生的身边的、感兴趣的和存疑的问题入手，遵循从具体到抽象、从简单到复杂、循序渐进、由易到难的教学规律。

2．要提供合理方法把学生的前概念充分地暴露出来

把学生前概念暴露出来的主要方法是：创设一个宽松的学习环境，设置一定的教学情境引出问题，教师鼓励并激发学生对新问题进行猜想和解释，在必要的时候鼓励学生之间进行质疑和辩论。另外，教师也可以在课堂或课下专门地设计一些问题让学生去回答，以此获得学生的前概念。把学生的前概念暴露出来后，教师还要对它们进行一些分析、梳理和归类，然后设计有针对性的教学活动。在教材中的体现是，在课文的开始，可以围绕着新的教学内容设置一定的问题情境，作为前测把学生的前概念暴露出来。例如教学磁铁单元的第一课时，可以拿块磁铁问：这是什么？学生会说：这是吸铁石。学生的前概念就暴露出来了。吸铁石――能吸铁，只能吸铁？当然与我们的科学概念是不一致的。

3．在教学中要充分地尊重学生前概念

对于学生的前概念教师要予以充分地尊重，要把它们作为一种尝试性的解释加以处理，不能在武断地否定掉一些“不科学”的前概念。教师要提供尽量多的机会，让学生亲自发现自己前概念中的错误之处。所以在这种情况下，教学情境所引出的问题就不能太分散，否则学生无法对自己的已有认识进行验证和澄清。

4．要采取一定的教学策略来改变学生的错误前概念

改变学生的错误前概念是一件非常难的事。有的前概念非常顽固，需要经过较长的时间才能得到转变。改变学生错误前概念一定要讲究策略。美国学者纳斯伯姆和诺威克曾提出了“矛盾事件”的方法，具体做法的：首先通过一定的方法暴露学生的前概念；然后使学生明确意识到他们和别的学生想法不同；接着让学生尝试解释一个矛盾事件，引起概念冲突；最后鼓励和引导进行认知调整，建立与科学概念相一致的新的概念模型。另外，斯太威和伯克威茨还提出“认知冲突”的策略，具体做法是：首先让学生发现自己对某一物理现象的认知结构和真实的物理现象之间的矛盾；接着再让他们意识到对同一物理事实的两种不同的认知结构之间的冲突；最后逐渐调整认知结构使其与真实物理现象之间达到一致。此外，还有其他一些做法，但是这些方法的核心是要建立认知冲突，有效的认知冲突能更有效地实现概念的转变。　

5．为新概念的最终形成提供巩固和系统化的机会

在转变错误的前概念建立新概念以后，还要提供对新概念进行巩固和系统化的机会。因为孤立的概念很不稳定，很容易受其他因素的影响，也难迁移到其他的情境中。使概念系统化的方法是建立概念图把新旧知识联系起来，还可以通过一些综合活动把知识相互联系起来加以运用。巩固新概念的方法有在不同的情境下运用新概念，通过各种练习进行强化。

但是，从我们听到的所有公开课、展示课来分析，我觉得我们的科学课，教师都能想方设法地，高效甚至驾轻就熟地完成前面4点要求，但对于第5点，我觉得还不够重视。我们的科学课，往往就是在得出了科学概念之后，教师就要鸣金收兵了，自然40分钟的时间也差不多了。对于如何让学生巩固和系统化科学概念，似乎不是我们老师的事情似的。也许大家还不能体会到我说的意思，那我们来例举一些我们科学课中的现象，或许我们会有同感。

第一、探究反馈不全面

概念的得出，不是组员探讨后形成的一致意见，而是强势成员的意志反应。我们会发现，有些小组成员根本就没有在组内发表自己的见解，而是看着别人做，听着别人说。

第二，学生探究，教师当然不会闲着，上课的教师总是忙碌于各小组之间。他们会对学生暗授机宜，甚至直接说出等下老师反馈时所需要的答案。这已经成为了一种教学的艺术与手腕，成为了教师参加评课与展示的基本功之一。

第三，我们会发现，科学课上的反馈，特别是教师用实物投影展示学生的实验记录单时，出错的往往是少之又少，从而为科学探究，为概念的得出铺平道路。但这其中，是多少的一将封侯万骨枯啊，光鲜的背后，掩盖了多少教学的生成点。因为教师早就已经知道了每个小组的研究结果，有的甚至在学生探究时，就已经收集了成功的案例，用来展示自己教的成功了。

我举例这3点，就是想说：探究和反馈的不全面，使科学概念的教学在得出环节就出现了不平等的现象，再加上教师在选择上的偏差，使得我们的学生对于科学概念的掌握不均衡、不深入、不系统，成功的事例隐去了学生太多的困惑。

我的第二个疑惑，就是为什么我们的科学老师在上科学公开课的时候，大部分老师对于实验记录单采取的态度会是虎头蛇尾。

每当上课结束，小组的实验记录单有的被学生带走，有的静静躺在桌子上，有的被塞在抽屉里……总之教师没有明确告知学生，记录单到底如何处理，反正我是不要了，有这种态度。

第二，就算收起了记录单，也是不批改的，课已经完了，记录单也已经填好交流过了，但我们去可以看看学生的记录单，远远没有我们想的那么简单，有的小组没填、有的半途而废，有的不知所云，有的离题千里，有的妙想连篇……

第三，就算批改了，也很少有保存的。在座的各位，我们保存了学生的实验记录单了吗？我们是单独保存，还是粘贴在科学书上，是直接填写在科学书本中已经提供的现成记录单里，还是自己进行了修改并收集在学生的学科档案袋中。

如果我们对于实验记录单采取不收交、不批改、不保存的态度，那么我们的学生所掌握的科学概念，必然是不清晰、不完整、不巩固和不系统的。

学生通过自主的探究得出相关的概念，这被我们科学教师广泛认同。但得出概念，并不是认识概念的结束，而是还要从概念出发，讨论他的内涵及外延、区别、含义，用途，推论等，从不同的角度丰富对概念的认识。

要使学生牢固、清晰的掌握概念，必须通过概念的巩固深化阶段。

（1）辨析易混淆概念，有比较才有鉴别。因而将易混淆的概念加以对比，辨析，明确它们之间的区别与联系是帮助学生理解、巩固、深化概念最有力的措施。

（2）在练习中学会运用。依据认识论的观点，一个完整的教学过程必须经过由感性的具体发展到抽象的规定，再由抽象的规定发展到思维中的具体，所以概念的运用阶段也是概念教学不可缺少的环节。

语文有练习，数学有练习，但似乎我们更愿意相信我们的科学课与语文、数学是截然不同的，语数的练习是抄写计算，而我们的练习就是探究。但我认为，对于科学概念的深入与巩固，书面练习的作用同样不可少，而且作用巨大。因为在转变错误的前概念并建立新概念以后，还要提供对新概念进行巩固和系统化的机会。因为孤立的概念很不稳定，很容易受其他因素的影响，也难迁移到其他的情境中。但我们又有谁看到我们的科学课上，特别是公开课上，老师让学生进行判断题、选择题、填空题的训练了。这是我的第3点困惑之处。

课本，顾名思义是上课用的书本，是教师最基本的教学工具，学生最重要的学习材料。在这些年的教学以及听课的过程中，我发现我们许多科学教师在上课的时候，一堂课下来几乎没有碰过课本，甚至课前课后也不怎么关心学生究竟有没有在阅读课本。但是我们知道，科学新课程的课本在编写的形式和体系上更加强化了其在学习过程中的地位，因此，在课堂教学过程中，应重视对课本功能的挖掘。

（一）、注意课本前后知识的联系和对比

我们的科学教材，采用以主题覆盖、多元线索、螺旋发展来促进学生科学核心知识与观念的建构，理解力的发展，认知结构的形成。如四上年级的溶解单元，就是从观察溶解现象入手，来建立溶解的一般概念。这个概念可以看作是前概念水平，在这样的主题覆盖下，安排了7个课题的学习内容，也反映了科学概念和过程与方法双向发展并上升的过程。他从观察食盐在水中的变化开始，引导学生进入到对溶解现象观察、描述的一系列活动中去。通过观察、比较几种物质在水中的变化，形成关于溶解的描述性概念，并进一步研究学生可能会提出的问题――是什么影响了溶解的快慢？100毫升水里到底能溶解多少食盐？溶解了的食盐还能分离出来吗？……所以，我们应该引导学生围绕这溶解这一主题，逐步深入的开展观察研究活动。而我们的科学课本，正是很好的提供着这一学习和思考的线索。虽然学生在翻阅的过程中不会与我们一般去探询其中的联系，但我们知道，如果单独地听一个音符，与把这个音符放在一段美妙的旋律中来欣赏，感觉肯定是不一样的。

（二）、重视课本图表的功能

虽然再次修订的科学教材已经被我们找出了多处的错误与不足，但总体来看，他内容设计新颖、丰富、鲜活，整个教材从头到尾图文并茂，形式活泼、亲切，对学生来说学习内容的趣味性和可读性强；设置的栏目对新课程实施的教师来说课堂行为的科学有效和可操作性强。整套教材中图像系统的比重有大幅度提高，图文比例接近1∶1，如果把图像系统分为图片（包括图示与图解）和表格两大类，则前者又可以细分为章节图、实验图、实物图、微观与原理模拟图、知识点结构图、肖像图，以及生活和生产图、概念图等。其中概念图又有维恩图、网状图、气泡图、柱状图等。再如表格，活动与探究内容里一般都设计有实验表格，有助于激发学生的科学探究动机，让学生通过亲身探究得到实验数据，并得出正确的结论，培养其科学探究能力。我们当然要提高学生的探究能力，但探究的前提，是学生必须会审题，会读图，能设计探究方案，主动质疑与探索。而我们的科学课，多的是我问你答，我说你听的形式，弱化了学生对理解能力的锻炼。所以，我们应该重视课本中出现的各种图表，思考在课堂教学中应怎样有效的加以利用，充分挖掘和发挥图表在教育和教学中的功能。

新课程理念要求我们一定要以科学的态度、理性的思考和扎实的行动，并利用当前先进的科技手段，积极探索适合当前教学的新路子，培养学生的各方面能力。在这个过程中，我们应该始终围绕课本思考如何抓住重点，突破难点，充分发挥课本的功能。所以我认为，上科学课不带书，是在人为地设置学习的障碍，是科学课注重探究的形式而忽略科学知识的整体性与连续性的结果。

刚才我所陈述的4点之所以被称之为困惑，是因为我觉得他们对于学生科学概念的形成、巩固与运用都起着十分重要的作用，但我们却在那些代表着我们学科先进理念和示范作用的公开课上看不到他们的身影，在我们科学教师平时的教学过程中也没有引起足够的重视。

如果我们的科学课旨在用探究的方法得出科学概念，那么我们花了大力气得到的不清晰、不完整、不巩固、不系统甚至还是被前概念左右的概念，对于我们的生活不联系、不影响、不起指导作用的概念，我们的效率高吗？我们的科学课上得科学吗？

所以我说，我们科学教师因该在学生通过探究得出科学概念之后，再向前跨上一步，让学生的科学概念变得清晰、完整和系统些。虽然这是我们科学课上的一小步，但却是学生认知和思维上的一大步。

这是我的不成熟的观点，有不当之处，敬请指正。谢谢大家！