四年级学生“水的三态变化”前概念调查研究
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发布者：lunwenchina
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时间：2020年7月04日 16:01
梁燕芳
( 曲靖师范学院，云南，曲靖 655000 )
摘 要：本文以小学科学四年级学生在“水在加热和冷却之后”为例，开展四年级学生水的三态（固态，液态，气态）变化前概念调查的研究。分析四年级学生在“水的三态变化”这一知识中存在的前概念成因。在此基础上，笔者提出在“水的三态变化”这一知识的教学活动中应该注意的要点。?
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关键词：小学科学；“水的三态变化”；前概念；调查研究小学科学教学中充分把握学生前概念以及对于那些初涉科学学习的儿童培养正确科学概念的意义重要。故借开展关于科学前概念的教育调查研究，课题“水在加热和冷却之后”的相关知识也贴近生活实际，便于学生接受。通过科学的调查研究，充分了解学生们对于“水的三态变化”前概念的掌握情况和形成原因，并提出在教学活动中应该注意的要点，切实落实小学科学课程标准的要求。
一、研究问题的提出
当前我国的科学前概念的研究成果很匮乏，但也可以发现国内有关前概念的研究文章数目上基本呈现上升趋势，笔者相信将会有大量的优秀的研究成果在今后前概念教育中涌现。
1.前概念研究领域分析
笔者在参阅与分析已有的文献资料，发现国内的教育研究者对前概念的调查研究大多集中在在物理、生物、化学、地理以及综合教学领域]。其中的研究科目大多是中、高学段的开的，可以推测，研究对象是以初中和高中生为主，而小学生和学前儿童的研究明显不足。相比之下，国外在科学前概念的研究对象较为广泛，从小学到大学都有涉及，相关的研究领域也较为全面。
本次研究以四年级“水在加热和冷却之后”为切入点，对学生在接受正式教学之前进行“水的三态变化”相关认识前概念的调查研究，有一定的理论价值和实践意义。
二、研究方法
本研究主要采用调查研究的方法。本次调查对象是某小学部分四年级的学生，问卷共发放3个班合计156份，回收问卷156份，有效问卷148份，占回收问卷的95.9％，无效问卷（未填写或选项字迹不清）8份。客观严谨的依据学生作答，对个各题目的各个选项进行百分比统计，例如第1题中第一部分选项若选择为A，第二部分选项选择为a，即对选项（A,a）的学生人数进行百分比统计（保留一位小数），即“选择（A,a）人数／总人数”，并进行统计与记录。其余各题也按照类似方法进行统计，将统计结果汇总填入表格中。
三、结果与分析
调查通过收集的数据进行整理，了解学生在水的三态（固态，液态，气态）变化前概念的具体情形以及形成的原因和特征展开分析。总结出以下原因导致学生产生错误的前概念。
1.原本形成的认知的影响
从问卷数据的整理中，易发现学生原本持有的知识对前概念的产生的有深远的影响。学生形成属于自己的科学概念的途径往往是多样的，通常是通过电视，网络以及儿童刊物。例不能 如：第十题生活中“白气”现象，只有16.2%的学生回答正确，可以看出学生在做答之前就有一定的认识，即水遇热会变成气态的水，但由于学生知识范围是有限的，错误的认为可见的液态小水珠就是气态的水，由例如，第七题的鱼喝水的选答人数占比也有25%，对于“动物就要喝水，喝水就会让水变少”的逻辑对于学生在面对上述这个问题时，产生了前摄作用，影响了学生的概念形成。因此，在大多前概念形成的实例中都不难发现原本形成的认知的影子。
2.受到生活经验影响?
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根据皮亚杰的认知发展理论，小学儿童正处在最初的感知运算阶段，主要依靠个人有限的所见所闻来解释一些现象和问题，虽然这些解释在成人看来许多不合理，但是因为和儿童直接经验相吻合，因此会得到儿童长时间认可。小学生的科学认知，一开始便是由日常生活感受影响下，在日常生活中这类直观的经验会直接形成学生的前概念。例如：问卷中的第七题是关于海洋中水循环的问题，有3.5.1%的学生认为大海的水不会因为河流的水流入而变多的原因是：“大海里的水和日常把水倒在土一样，会渗入水中。”加之，与抽象的书本知识相较之下，诸如此类能够直接在日常生活观察到的现象更容易被学生接受。
4.促进四年级学生“水的三态变化”前概念的教学策略根据国内外学者的有关研究，结合此次问卷调查结
果，在概念转变的理论基础上，提出一些在教学中利于正确前概念形成的策略。
（1）对正确的前概念，如学生对刚从冰箱里拿出来的饮料外壁上小水珠的来源。学生们能够理解水珠来自空气中的气态水，他们这种认知大多来源于日常认识。教师在授课过程时应充分认同学生此类的认识，给以高度的确认。便于正确的前概念在学生认知地图上的巩固。
（2）对模糊的前概念，这是教学中的重点。这又是在教学环节易忽视的地方，如对于这个问题：“地球上的南北两极到处都是厚厚的冰层，但随着地球气温升高，两极的冰雪越来越少，冰层都去哪里了呢？”暴露学生用水三态变化的知识来认知冰层的融化存在模糊的认识，又如为避免第9题中的模糊概念出现，可以在课堂教学时就可以让老师来带领学生先进行概念辨析，能够区分升华与液化。即在教师可以在此为学生引导、澄清的模糊的观点，利用学生的观点在已有前概念的基础上建立对于模糊概念的准确化。
（3）对错误的前概念，这是教学中的难点，需要学生认同，并且是强烈的认同；要针对错误概念充分准备，获取令人信服的证据。可以以错误概念作为探究学习主题，组织恰当的科学实验，用事实表明学生之前的认知概念存在错误，深化概念的转变。如果只把正确的概念覆盖在错误概念上，错误概念不会消除，环境换了还会恢复。
学生的前概念是新的科学概念的基础，需要教师们不断探索和完善，帮助学生进行高效的科学学习。
参考文献：
[1]基础教育教学研究课题组.小学科学教学指导[M]北京:高等教育出版社,2015.
[2]陈巧,刘儒德.当代教育心理学[M].北京:北京师范大学出版社,2005．
