大概念理念下前概念的调查研究

大概念理念下前概念的调查研究

杜文艳

山西省 太原市杏花岭区后小河小学校 030000

【摘要】 踏进科学教室的儿童，并不是一张白纸，儿童是有自己的前概念的。 科学教育应该促进儿童前科学概念转变为科学概念，直到建立科学的大概念。为此，教师必须充分应用学生的原有概念创设教学中的认知冲突，以此作为学生进行概念转变学习的契机，实现前概念向科学概念的转变。

【关键词】 大概念 前概念 空气

“大概念”是指在一个知识领域中最核心的“观念”。英国科学教育专家哈伦女士(Wynne Harlen)执笔《科学教育的原则和大概念》一书，书中明确提出了“大概念”一词¹。大概念的建立是需要一个个小概念组成的，而小概念的建立是在学生已有的前概念的基础上形成的。前概念是指学习者形成某一科学概念之前所拥有的概念形态。为了更加了解学生的前概念，我们对学生进行了问卷调查。

本次调查被抽测的是太原市城乡结合地区的一所普通小学校1年级和2年级的学生，此两届均为2轨，1年级有109人（男生53人，女生46人），2年级有95人（男生55人，女生40）。我们从这两届学生中每个年级各抽取男、女生各10人进行了物质科学领域——空气的前概念的调查。根据一、二年级学生的特点，采取访谈和问卷相结合的方式进行。

本次调查的第一部分为“物质科学领域”，课表中指出“物质科学领域内容的学习将有助于增强学生探究物质世界奥秘的好奇心，形成‘世界是物质的，物质是运动’观点，是学生感受到物质科学对促进社会进步、提高人类生活质量的重要作用，帮助学生初步养成乐于观察、注重事实、用于探索的科学品质。”而对于一、二年级的孩子来说，主要有以下要求和学习目标：

空气具有质量并占据有一定的空间，形状随容器而变，没有固定的体积。具体要求为：观察并描述空气的颜色、状态、气味等特征。

根据课标要求，围绕“空气”共设计了8个问题来了解学生有关空气的前概念，设计问题如下：

1. 
   

2. 这个塑料瓶中有没有东西？

3. 你知道空气吗？

4. 这里面有空气吗？

5. 空气是什么样？

6. 你还知道哪里有空气？

7. 出了地球有空气吗？

8. 海绵里有空气吗？

9. 粉笔里有空气吗？

以下是对本次的调查数据结果进行具体分析:

在对于问题：“这个塑料瓶中有没有东西？”的调查中发现，一年级有96%的男生和100%的女生认为这个塑料瓶中没有东西。二年级有72%的男生和80%的女生认为这个塑料瓶中没有东西；有24%的男生和16%的女生认为这个塑料瓶中有东西；有4%的男生和4%的女生不知道这个塑料瓶中有东西。

在对于问题：“你知道空气吗？”的调查中发现，一二年级的学生比一年级的学生知道空气的人数多。

在对于问题：“这里面有空气吗？”的调查中发现，一年级有64%的男生和84%的女生认为瓶子中有空气；有20%的男生和28%的女生认为瓶子中没有空气；有16%的男生和8%的女生不知道瓶中是否有空气。有12%的女生认为打开盖子有空气，盖上盖子没有空气。二年级有88%的男生和88%的女生认为瓶子中有空气；有12%的男生和12%的女生认为瓶子中没有空气。二年级男女生对于这里面有空气的认知没有区别。但是一年级的同学的认知还是有很大的差异。原因在于在二年级的学生在一年级下学期研究过空气。

在对于问题：“空气是什么样吗”的调查中发现，总体来看，一年级的大部分同学认为空气是看不见摸不着的，但是不能对空气是什么样的进行全面准确的描述。二年级的大部分同学认为空气是看不见摸不着的，但是不能对空气是什么样的进行全面准确的描述。一、二年级的学生对空气是什么样的的认知差别不大。

在对于问题：“你还知道哪里有空气”的调查中发现，一年级有60%的男生和56%的女生认为在教室、操场等地方有空气；有12%的男生和24%的女生认为外面有空气；4%的男生认为哪里都有空气；24%的男生和20%的女生不知道哪里有空气。二年级有68%的男生和68%的女生认为在教室、操场等地方有空气；有28%的男生和24%的女生认为外面有空气；4%的男生和8%的女生不知道哪里有空气。没有学生认为哪里都有空气。一年级找不到空气的人数要比二年级多，可以看出随着年龄的增长，学生对空气的认知加强了。

在对于问题：“出了地球有空气吗？”的调查中发现，一年级有8%的男生和24%的女生认为出了地球有空气；有72%的男生和40%的女生认为出了地球没有空气；20%的男生和32%的女生不知道出了地球有没有空气；4%的女生不确定出了地球有没有空气。总体来看，一年级的大部分同学认为出了地球没有空气。二年级有8%的男生和20%的女生认为出了地球有空气；有76%的男生和68%的女生认为出了地球没有空气；12%的男生和12%的女生不知道出了地球有没有空气；4%的男生不确定出了地球有没有空气。总体来看，二年级的大部分同学认为出了地球没有空气。

在对于问题：“海绵里有空气吗？”的调查中发现，一年级有56%的男生和40%的女生认为海绵里有空气；有44%的男生和60%的女生认为海绵里没有空气。二年级有56%的男生和56%的女生认为海绵里有空气；有40%的男生和44%的女生认为海绵里没有空气；4%的男生不知道海绵里有没有空气。总体来说，一二年级有52%的学生认为海绵里有空气，47%的学生认为海绵里没有空气。

在对于问题：“粉笔里有空气吗？”的调查中发现，总体来说，一年级只有少部分的同学认为粉笔里有空气。二年级的同学认为粉笔里有空气的人数比一年级的人数多。一二年级认为粉笔里有空气的人数为34%，但部分同学认为粉笔里没有空气。可能跟学生认为粉笔表面是光滑的，认为粉笔里没有空气。

前概念有时只具有概念的一部分，不完整，例如空气，学生知道空气存在，看不见、摸不着，却不能完整的从颜色、味道等去准确描述空气。有时则是错误的。那么科学课堂教学主要就是帮助学生将那些模糊的、不完整的将它清晰、完整，错误的变为正确的。首先是学生必须对自己的概念感到不满，其次是学生必须明白新概念的内在意思，还有新的概念要与他自己的前概念能联系在一起，最后新建立的概念帮助学生更好的解决问题。

总之，教师课前对学生的前概念进行了解，有助于教师更好地进行教学。

1.[英]温·哈伦编著，韦钰译：《科学教育的原则和大概念》，科学普及出版社2011年7版。

2.中华人民共和国教育部制订：《科学（3~6年级）课程标准》（实验稿），北京师范大学出版社2008年版。