（教育学原理专业论文）前概念及其教学策略的研究.pdf

前概念及其教学策略的研究中文摘要 前概念及其教学策略的研究 中文摘要 在人们普遍认同“科学技术是第一生产力”的当今世界，科学教育受到了世界各 国的普遍关注。在科学教育中，概念教学是其中一个重要的方面。学生在接受系统的 科学教育之前，已经持有与科学概念一致或不一致的前概念，学生自身持有的前概念 促进或阻碍着学生科学概念的形成。揭示学生的前概念及其转变规律，被认为是科学 教育中的核心问题，是提高科学教育质量的关键。本文旨在重点分析学生前概念的特 点、影响前概念形成的各种因素，在借鉴认知心理学相关理论和研究成果的前提下， 研究前概念向科学概念转变的途径和教师有效的教学策略，以期对我国的中小学科学 教育有所启示和帮助。本文主要分为四个部分： 第一部分为引言，主要介绍研究背景和研究意义，并对笔者所掌握的文献进行分 析，确定本文的研究方向和研究重点。 第二部分是对“前概念”的概念界定及其特点分析。这部分的重点是分析具体的 前概念，从而总结归纳前概念的六大特点：广泛性、稳定性、差异性、共性、隐蔽性 和发展性。 第三部分分析影响前概念形成的因素。主要从日常生活的经验、对词的理解、人 类的认知特点和教师、教材四大方面进行分析。 第四部分为前概念向科学概念转变的对策分析，在借鉴迁移理论、建构主义学习 理论和概念转变学习理论的基础上，探寻前概念向科学概念转变的科学依据或原则， 探讨前概念向科学概念转变的各种可能的教学策略。 关键词：前概念转变策略 作者：马春燕 指导老师：尹艳秋 ar e s e a r c ho np r e c o n c e p t i o n sa n di t st e a c h i n gs t r a t e g i e s a b s t r a e t ar e s e a r c ho np r e c o n c e p t i o n sa n di t st e a c h i n gs t r a t e g i e s a b s t r a c t w ea l lk n o wt h a ts c i e n c ea n dt e c h n o l o g ya r eap r i m a r yp r o d u c t i v ef o r c ei nt o d a y s w o r l d s o ，s c i e n c ee d u c a t i o nb e c o m e sa l lu n i v e r s a lc o n c e r ni nt h ew o r l d c o n c e p t i o n s t e a c h i n gi sa ni m p o r t a n tp a r ti ns c i e n c ee d u c a t i o n l e a r n e r sa l r e a d yh a v ep r e c o n c e p t i o n s w h i c ha r et h es a m ea so rd i f f e r e n tf r o ms c i e n t i f i cc o n c e p t i o n sb e f o r et h e yg e tt h es c i e n c e e d u c a t i o n ，a n dt h i sp r e c o n c e p t i o n sw o u l dh i n d e ro rf u r t h e rt h ef o r m a t i o no fs c i e n t i f i c c o n c e p t i o n s t od i s c l o s et h el e a r n e r sp r e c o n c e p t i o i l sa n di t sc h a n g i n gl a wi sc o n s i d e r e d t h ek e yp o i n tt oi m p r o v et h eq u a l i t yo fs c i e n c ee d u c t i o n t h i st h e s i sm a i n l yd i s c u s e st h e f e a t u r eo fp r e c o n c e p t i o n sa n da n a l y s e st h ef a c t o r sw h i c hi n f l u e n c ei t sf o r m a t i o n ，t h e n s t u d yi t st r a n s i t i o nw a yf r o mp r e c o n c e p t i o n st os c i e n t i f i cc o n c e p t i o n so nt h ep r e m i s eo f t h e r e l a t i v et h e o r i e so fc o g n i t i v ep s y c h o l o g y ，a n df i n a l l yh a v es o m ea s s i s t a n c et oo u rs c i e n c e e d u c m i o n t h e r ea l ef o u rp a r t si nt h i st h e s i s ： p a r to n ei sa ni n t r o d u c t i o n ，w h i c hm a i n l yi n t r o d u c et h eb a c k g r o u n da n dm e a n i n go f t h i sr e s e a r c h ，a n da n a l y s et h ed o c u m e n t so nt h es a m et o p i c ，t h e nf i xo nt h er e s e a r c hf i e l do f t h i st h e s i s p a r tt w oa n a l y s et h ec o n c e p td e f i n i t i o na n df e a t u r eo fp r e c o n c e p t i o n s t h i sp a r tm a i n l y d e a l sw i t l lw h a ti sp r e c o n c e p t i o n sa n dc o n c l u d e ss i xf e a t u r e so fp r e c o n c e p t i o n s ，t h e ya r e u n i v e r s i t y ，s t a b i l i t y ，o t h e m e s s ，c o m m o n n e s s ，h i d e n e s sa n de x p a n s i b i l i t y p a r tt h r e ea n a l y s e p r e c o n c e p t i o i l s f o r m a t i o n ，m a i n l y f r o mt h ee x p e r i e n c eo f d a i l yl i f e 、t h eu n d e r s t a n d i n go f t h ew o r d ，t h ec h a r a c t e r i s t i co f c o g n i t i o n 、t h et e a c h e ra n d t e a c h i n gm a t e r i a l s p a r tf o u ra n a l y s et h ec o u n t e r m e a s u r ef o rt h et r a n s i t i o no fp r e c o n c e p t i o n st os c i e n t i f i c c o n c e p t i o n s ，s e e kt h e s c i e n t i f i cf o u n d a t i o no ft h et r a n s i t i o nf r o mp r e c o n c e p t i o n st o s c i e n t i f i cc o n c e p t i o n s ，d i s c u s sa n yp o s s i b l et e a c h i n gs t r a t e g i e so nt h eb a s i so ft h e o r yo f t r a n s f e r e n c e 、c o n s t r u c t i v i s ma n d c o n c e p t u a l c h a n g el e a r n i n gt h e o r y w h e n p r e c o n c e p t i o n st r a n s i t st os c i e n t i f i cc o n c e p t i o n s k e yw o r d s ：p r e c o n c e p t i o n s t r a n s i t i o n s t r a t e g i e s w r i t t e n b y ：m ac h u n y a n s u p e r v i s e db y ：y i ny a n q i u i i 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所 取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或 撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材 料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承 担本声明的法律责任。 研究生签名：坚日期：型奎：! 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文合作部、中国 社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采 用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一 致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论 文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名：一皇矗望 日 导师签名： 期：翌监丛。厂 厂 前概念及其教学策略的研究 第一章引言 一、研究背景 第一章引言 随着世界范围内经济和科技的飞速发展，人们的生活方式和思维方式发生了很大 的改变，科学教育的重要性日益显露，科学教育的改革也受到了人们的普遍关注。例 如，美国1 9 9 6 年发布了美国历史上第一部具有全国统一性质的科学课程标准美国 国家科学教育标准，提出了要在幼儿园和小学实施探究式科学教育。法国于1 9 9 9 年决定在全国幼儿园和小学中进行上述科学教育。现在世界上的一些发展中国家也在 进行此类的科学教育改革。我国2 0 0 1 年6 月基础教育课程改革纲要( 试行) 这一 重要指导性文件的正式颁布，为科学教育课程的改革指出了方向，可见我国也非常重 视科学教育及其改革。 科学教育的改革旨在提高全民科学素养，提高科学教育的有效性。在科学教育中， 科学概念是科学教育的一个重要组成部分。美国美国国家科学教育标准规定了八 项科学教育的内容：科学中统一的概念和过程、作为探究的科学、物质科学、生命科 学、地球与空间科学、科学与技术、从个人角度和社会角度看的科学、科学史和科学 的性质。1 在这八项内容中，科学概念被首先列出可见美国对科学概念教学的重视程 度。再以我国的化学学科为例，2 0 0 3 年4 月我国教育部颁布的普通高中化学课程 标准( 实验) 中就明确指出，高中化学要使学生“了解化学科学发展的主要线索， 理解基本的化学概念和原理，认识化学现象的本质，理解化学变化的基本规律，形成 有关化学科学的基本观念。”。2 学生在学习科学概念的过程中，有一个现象不容忽视，那就是学生接受比较系统 的科学教育之前，通过日常生活的各种渠道和自身的实践，对客观世界中的各种事物 和现象已经形成了自己的看法和观点，这种在接受正规的科学教育之前形成的概念一 般称之为前科学概念( p r e s c i e n t i f i cc o n c e p t i o n s ) 或前概念( p r e c o n c e p t i o n s ) 。前概念中有 些是对客观世界正确反映的朴素观念，更多的则是与科学概念不一致甚至完全相悖的 1 资料来源：瑞安小学科学网，h t t p ：w w w r a x k c o m a r t i c l e g w k j m k j 2 0 0 5 i 2 2 0 0 5 1 2 2 1 1 6 4 2 5 3 h t m l 。 2 中华人民共和国教育部：普通高中化学课程标准( 实验) ，人民教育出版社，2 0 0 3 年版，第7 页。 l 前概念及其教学策略的研究 第一章引言 观念，称为“相异构想( a l t e r n a t i v ec o n c e p t i o n s ) 或“错误概念( m i s c o n c e p t i o n s ) ”， 这类前概念阻碍了学生理解和掌握科学概念，干扰学生后继形成正确的概念，对学习 的影响是消极的。 前概念广泛存在于我们每个人的思维中，在教育中重视学生的前概念，了解他们 拥有的前概念，才能利用学生已有的前概念为科学教育所用。学生的前概念在认知中 发挥着组织作用，促进或阻碍着学生科学概念的形成，揭示学生的前概念及其转变规 律，被认为是科学学习中的核心问题，是提高科学教学质量的关键。在西方，对有关 科学领域中学生的前概念的研究是近2 0 年来的研究热点，并已取得了众多成果，而 我国目前在这方面的研究还很不足。我国现行的中学课程体系中，从初一开始开设生 物课，从初二开始开设物理课，从初三开始开设化学课。学生进入普通高中后，根据 分科的不同选择不同的科目，生物、物理、化学都是高考的选修科目。在这样的课程 体系下，不管学生是否进入普通高中就学，不管学生是否选择生物、物理或是化学， 至少在九年制义务教育的初中阶段，每个学生都将接触到科学课程，研究学生的前概 念的必要性由此可见。 二、文献综述 ( 一) 检索结果 有关前概念的研究早已有之。早在1 9 0 3 年，霍尔( s t a n l e yh a l l ) 在美国曾启动 一个计划，调查儿童对自然现象如加热、霜和火的观念，实际上这是一项关于前概念 的调查。1 9 2 9 年，皮亚杰( p i a g e t ) 出版了儿童关于世界的概念( t h ec h i l d s c o n c e p t i o no f t h ew o d d ) ，这也是关于前概念的一项早期研究。1 9 6 8 年，美国著名教 育心理学家奥苏贝尔( d p a u s u b e l ) 提出了“如果我们不得不将教育心理学还原为一 条原理的话，我将会说，影响学习最重要的因素是学生已知道什么，我们应当根据学 生原有的知识状况去进行教学。 自二十世纪五、六十年代以来，西方国家和我国先 后对前概念的研究形成规模，至今仍是教育界和心理学界研究的热点问题。 笔者于2 0 0 7 年5 月在中国期刊全文数据库上以“前科学概念”为关键词，以精 确匹配的形式检索1 9 9 4 年到2 0 0 6 年的文献，共检索到7 3 篇相关文献；以“前概念” 2 前概念及其教学策略的研究第一章引言 为关键词，以精确匹配的形式检索1 9 9 4 年到2 0 0 6 年的文献，共检索到1 3 1 篇相关文 献；以“错误概念 为关键词，以精确匹配的形式检索1 9 9 4 年到2 0 0 6 年的文献，共 检索到7 9 篇相关文献；以“相异构想”为关键词，以精确匹配的形式检索1 9 9 4 年到 2 0 0 6 年的文献，共检索到3 4 篇相关文献。 在中国优秀硕博士学位论文全文数据库中，以“前科学概念 为关键词，以精确 匹配的形式检索1 9 9 9 年到2 0 0 6 年的论文，共检索到4 篇相关论文；以“前概念 为 关键词，以精确匹配的形式检索1 9 9 9 年到2 0 0 6 年的论文，共检索到1 5 篇相关论文； 以“错误概念为关键词，以精确匹配的形式检索1 9 9 9 年到2 0 0 6 年的论文，共检索 到9 篇相关论文；以“相异构想”为关键词，以精确匹配的形式检索1 9 9 4 年到2 0 0 6 年的论文，共检索到7 篇相关论文。除去重复检索到的论文数目，实际论文数目为 2 5 ，且均是师范大学研究生的论文。 在e b s c o 全文数据库中选择e r i c ( e d u c a t i o n a lr e s o u r c ei n f o r m a t i o nc e n t e r ) 资料 库，在检索项t i t l e 中输k m i s c o n c e p t i o n s ，检索到4 5 1 篇相关论文，在检索项a b s t r a c t 中输入“m i s c o n c e p t i o n s ”，检索到2 2 3 8 篇相关论文；在检索项t i t l e 中输入“a l t e r n a t i v e c o n c e p t i o n s ，检索到5 3 篇相关论文，在检索项a b s t r a c t 中输入“a l t e r n a t i v e c o n c e p t i o n s ，检索到1 6 0 篇相关论文。在检索项t i t l e 中输入“p r e c o n c e p t i o n s ，检 索到4 9 篇相关论文，在检索项a b s t r a c t 中输入“p r e c o n c e p t i o n s ”，检索到3 0 0 篇相 关论文；在检索项t i t l e 中输入“p r e s c i e n t i f i cc o n c e p t i o n s ”，检索到2 篇相关论文，在 检索项a b s t r a c t 中输入“p r e s c i e n t i f i cc o n c e p t i o n s ，检索到1 篇相关论文。 ( - - ) 文献分析 从三个数据库的检索结果可以看出，国外关于前概念的研究远比我国要多。二十 世纪五、六十年代，西方一些发达国家( 如美国、加拿大、新西兰等) 的教育家和心 理学家，受认知心理学的影响和启发，开始关注前概念的研究，研究主要采用调查问 卷、访谈、作业分析以及观察学生的活动等方法，探查学生拥有哪些具体的前概念， 比如对热、光、能量、燃烧、化学反应、光合作用等这些现象，学生持有什么样的观 念。通过这些研究发现，学生对于大多数科学概念都存在前概念，这些前概念中有些 是对客观世界的朴素观念，更多的则是与科学概念不一致的观念。到二十世纪八十年 前概念及其教学策略的研究第一章引言 代，关于前概念的研究转向理论层面，讨论学生形成前概念的成因，这些研究结果使 人们对学生形成和发展前概念的过程、心理机制及其影响因素有了一定的认识。对于 前概念有了一定的认识之后，关于前概念向科学概念转变的策略也自然受到了人们的 关注，这些研究不仅对教师的教学实践产生了积极而广泛的影响，也影响了科学教师 的培训和科学教育标准的制定。 国内对前概念的研究相对国外较晚。由于中国期刊全文数据库收录的是从1 9 9 4 开始的文献，笔者又在维普资讯网上在“题名或关键词”中分别以“前概念”，“前科 学概念 为检索词，检索1 9 8 9 年到2 0 0 0 年的文献，检索到的文献最早发表于江西 师范大学学报：自然科学版1 9 9 1 年第4 期，罗星凯、周中权撰写的学生头脑中 的前科学概念研究，这个研究时间与国外的研究相比也还是晚了很多。随着八十年 代建构主义作为一种学习理论引入我国，教育界对建构性学习的研究也日益增多，再 随着认知心理学的进一步发展，关于概念转变的研究受到了关注，我国教育界关于前 概念的研究也就此涌现出来，从上文笔者在中国期刊网上进行的检索结果可见一斑。 在我国，以“相异构想 为关键词检索到的3 4 篇文献中，除两篇雷同之外，其 中有11 篇文献是关于物理学科的，占3 4 4 ，9 篇是关于化学学科的，占2 8 1 ， 其余的分别是生物、地理、数学等领域的。在以“前概念 为关键词检索到的1 3 i 篇文献中，剔除雷同的以及在关键词和摘要中均未出现“前概念 的文献共4 6 篇， 在剩下的8 5 篇文献中，其中有3 4 篇是关于物理学科的，占4 0 ，1 2 篇是关于化学 学科的，占1 4 1 ，1 2 篇是关于生物学科的，占1 4 1 ，概念学习和概念转变的共 有5 篇。从这些数据看出，我国对前概念的研究主要集中在物理、化学和生物这三类 自然科学领域内，研究内容主要是前概念的探查、前概念对学习或教学的影响、前概 念的转变策略。另外，在这8 5 篇文献中，根据注明的第一作者的工作单位分析，第 一作者工作单位是高等学校的文献，共有4 8 篇，第一作者工作单位是中等学校( 中 等专业、中等技术、中等师范、技工、普通高中、普通初中、职业高中、职业初中、 教师进修学校、教研室) 的文献，有3 2 篇，比例为3 ：2 。根据中国教育年鉴所 提供的我国各级普通学校基本情况中的专任教师数据显示，普通高等学校本专科( 本 科、高职、专科和其他机构) 专任教师人数为6 1 8 4 万，普通中等学校( 中等专业、 中等技术、中等师范、技工、普通高中、普通初中、职业高中、职业初中、工读学校) 4 前概念及其教学策略的研究 第一章引言 的专任教师人数为5 0 2 9 7 万，3 两者比例约为6 2 ：5 0 3 ，接近1 ：8 。把3 ：2 和1 ：8 相比较，粗略可以说明中等学校的教师对前概念的关注程度不如高等学校的教师和学 生对于前概念的关注程度高。 从文献检索和分析的结果看，二十世纪八十年后我国不乏对前概念的研究，但文 献内容之间的重复性很高，很多文献都只是重点阐述了前概念的一些特点和可能的转 变策略。一些作者虽然对学生所持的具体前概念做了调查，对前概念在学习和教学中 的重要性也有了切身体会，但是缺乏对学生前概念成因的探究。或只是基于外部因素 的研究，忽视了学生的内部因素，比如情感和态度等。师范大学的硕博士论文对前概 念的研究相对比较深入细致，针对性较强，几乎都选择了中学科学课程中的某科或是 某一科的某一个知识点进行研究。比如，在詹忠贤的硕士论文高中化学教学中前科 学概念的研究中，对于中学涉及到的化学概念，几乎都做了调查。范应元的硕士论 文对高中生对几何光学部分相异构想的研究中，调查了学生对光的直线传播、光 的反射和折射的前概念。笔者通过文献分析发现，我国从理论层面较为全面地研究前 概念的论文暂时没有。 三、研究的必要性 前概念是学生根据自己对世界的观察和理解做出的解释，是学生思维的结果，是 一种精神财富，虽然它缺乏科学概念般严谨的表达，或者与科学概念有冲突、相悖， 但学生是在前概念的基础上理解其他的新事物和新现象，所以前概念的存在不仅客 观，而且合理，对于学生来讲还是有用的，有价值的。只有我们对前概念有了充分的、 客观的、科学的认识，才能正确对待学生持有的前概念，才能在教学中有效的利用前 概念，让学生在自己原有水平上积极的建构新的知识。学生持有的前概念并不是毫无 价值的，我们应把前概念看作是学生认识事物必经的一个阶段，看作是学生具有的一 种初级的认知结构，并有待于向高级的认知结构转换。 诠释学中的“先见”学说提示了人们注意前概念存在的必然性与重要性。迦达默 尔认为的“先见 ( 或译为前见) 是指人从他的历史中接受的一切。迦达默尔的“先 见”来源于海德格尔，海德格尔认为任何理解的先决条件都由三方面构成：一是“先 3 中国教育年鉴，人民教育出版社，2 0 0 3 年，第8 2 页。 5 前概念及其教学策略的研究 第一章引言 有 ，即每个人都要降生并存在于某一文化中，历史和文化在我们意识到它们之前， 已经先占有了我们。历史和文化是我们理解发生的先决条件，使我们有可能理解自己、 历史、文化和传统。二是“先见 ，它是指我们在思考和理解时所借助的语言、观念 以及运用语言的方式。语言、观念自身会带给我们先入的理解，并把这些先入的理解 带入我们思考的问题。在任何情况下，我们都不会在没有语言、观念的状态下去理解 和思考问题。三是“先知，是指我们在理解前已具有的观念、前提和假定等，是我 们认识未知的起点和参照系，是理解开始的必要条件。理解所处的“先有”、“先见”、 “先知”的这三种人的存在状态，就是“前理解”状态。 迦达默尔认为：“一切诠释学条件中最首要的条件总是前理解。 4 前理解包含着 语言、经验、记忆、动机、意向等。任何理解都只能在它们的基础上才能发生。前理 解是个人与历史文化存在上的承接，是个人无法拒绝的。前理解不仅使理解成为可能， 而且在理解的每时每刻都参与其中。5 我们个人不能选择自己的出生，“先见 、“前理解也无法由我们个人选择。我 们的理解总是根植于历史文化传统之中，并连接着未来。并不是所有的先见都有利于 我们的理解，迦达默尔把先见分为两类，一类是“合法的先见 ，对理解具有正价值； 一类是“盲目的先见，盲目的先见是可以消除的见解和观念。 “先见、“前理解”是认识与理解的必要条件之一，我们在学习科学的过程中也 不可避免的带有“前概念 。“前概念”也如“先见 一样，有合理的“前概念， 也有不合理的“前概念”。既然“前概念”的存在是必然的，无法拒绝的，那么只有 对“前概念进行充分、深入、细致的研究，才能对合理的“前概念和不合理的“前 概念”都能充分利用，从而有利于学生掌握科学概念。 四、研究思路和方法 本论文主要采用文献法，对已有的研究成果和资料加以整理分析，对以往前概念 研究的未涉及之处做适当的补充，在借鉴已有研究的基础上，结合自身的教学实践， 重点研究前概念的特点、影响其形成的因素和前概念向科学概念转变的策略。因此， 4 迦达默尔：真理与方法( 上) ，上海译文出版社，1 9 9 9 年版，第3 7 8 页。 5 曹剑波：论迦达默尔的先见学说，唐山学院学报，2 0 0 4 年第3 期。 6 前概念及其教学策略的研究第一章引 言 作者对本文的研究做了如下安排：第一部分，辨析与前概念相关的各种表述，比较概 念与原理的联系和区别，从而明晰前概念在本文中的定义，并分析了前概念的特点。 在第二部分，从众多实例和研究结果出发，细致分析影响前概念形成的各种因素，力 图对前概念有较为完整的认识。由于前概念是比较特殊的一种现象，到现在为止还没 有哪一种学习理论是专门研究前概念的，所以本文的第三部分，在借鉴各种相关学习 理论的基础上，探讨前概念向科学概念转变的教学策略。 7 前概念及其教学策略的研究第二章“前概念”的概念界定及其特点分析 第二章“前概念的概念界定及其特点分析 一、概念界定 “前概念”的术语对前概念的研究具有很大的影响，在关于前概念的研究中，学 者们使用了众多不同的术语，这些术语虽然有一定的相似性，但仍需对其内涵做精细 的区分，因为“词的错误和不恰当的选择会极大的阻碍理解”( f r a n c i sb a c o n ，1 6 2 0 ) 。 因此，对前概念进行界定，是研究的首要问题。 ( 一) 概念和原理 1 、概念( c o n c e p t ) 根据辞海中“概念”的定义，“概念是反映对象的特有属性的思维形式。人 们通过实践，从对象的许多局限中，抽出其特有属性概括而成。6 在心理学大辞典 上，“概念是人脑反映客观事物本质特性的思维形式。 7 这两种定义基本一致，都强 调概念是对认识对象本质特性的反映，而非表面的、非本质的特性。概念包括内涵和 外延两个方面，内涵指概念反映的事物的共同关键特征，即概念的含义；外延指概念 适用的范围。概念的内涵越大，其外延就越i x 概念的内涵越小，其外延就越大。 2 、原理 原理“通常是指科学的某一领域或部门中具有普遍意义的基本理论。以大量的实 践为基础，其正确性为实践所检验与确定。从原理出发可以推演出各种具体的定理、 命题等，从而对进一步实践起指导作用。 8 ( - - ) 概念和原理的区别 严格的讲，科学学习中遇到的“概念和“原理是有区别的。以物理学科为例， “重力”、“光的反射”属于概念，“牛顿第一定律 “动量定理 属于原理。再以化学 6 辞海，上海辞书出版社，1 9 9 9 年版，中册，第3 7 4 5 页。 7 心理学大辞典，卜海教育出版社，2 0 0 3 年版，第3 7 8 页。 3 辞海，上海辞书出版社，1 9 9 9 年版，上册，第4 2 0 页。 8 前概念及其教学策略的研究 第二章“前概念”的概念界定及其特点分析 学科为例，“离子 、“气体摩尔体积”属于概念，“质量守恒定理 、“勒夏特列原理( 化 学平衡原理) 则是原理。 在关于“前概念 的文献中提到的前概念不仅包括科学领域内的概念，其实也包 括科学领域内的原理。例如，张喜荣在前概念对光学启蒙教育影响的调查研究一 文中有一项是调查初一学生对“人眼、动物眼能看到物体的原因可能具有的前概念， “人眼、动物眼能看到物体的原因 不是一个概念，而是一种看法、理论或原理。罗 海军在中小学生对浮沉现象及其原因理解的案例研究一文中研究中小学生对物体 沉浮现象的理解也不仅仅是对沉浮概念的理解，还包括对沉浮原理的理解。由此可见， 在目前很多关于“前概念的文献中，“前概念 中的“概念”并不是概念的本质含 义。 ( 三) 不同术语及其概念辨析 总结众多国内外关于前概念的文献，发现有很多种与“前概念相关的类似表 述，如儿童概念( c h i l d sc o n c e p t i o n s ) ，儿童知识( c h i l d r e n sk n o w l e d g e ) 、谬误( e r r o r s ) 、 持久错误( p e r s i s t e n tp i t f a l l s ) 、科学的差异领会( d i f f e r e n t i a lu p t a k eo fs c i e n c e ) 、教育 前观念( p r e s c i e n t i f i cc o n c e p t i o n ) 、个人模型( p e r s o n a lm o d e l so fr e a l i t y ) 、学生观念 ( p u p i l si d e a s ) 、发展中概念( d e v e l o p i n gc o n c e p t i o n s ) 、直觉认识( i n t u i t i v eb e l i e f s ) 、 原始概念( p r i m i t i v ec o n c e p t i o n s ) 、错误概念( m i s c o n c e p t i o n s ) 、错误理解 ( m i s u n d e r s t a n d i n g ) 、朴素概念、幼稚理论( n a i v et h e o r i e s ) 、相异概念( a l t e r n a t i v e c o n c e p t i o n s ) 、相异框架( a l t e r n a t i v ef r a m e w o r k s ) 、相异构想( a l t e r n a t ep e r c e p t i o n s ) 、 模糊概念( f u z z yc o n c e p t i o n s ) 、前概念( p r e c o n c e p t i o n s ) 等等。9 其中使用频率较高、 具有代表性且普遍被人们接受的有：错误概念( m i s c o n c e p t i o n s ) 、相异概念( a l t e r n a t i v e c o n c e p t i o n s ) 和前概念( p r e c o n c e p t i o n s ) 。 错误概念( m i s c o n c e p t i o n s ) 是历史上研究之初学者们首选的术语。错误概念的意思 是“对事物含糊的、不完善的或者是错误的理解 。1 0 错误概念“是学生拥有的与通常 9 李高峰，刘恩山：“前科学概念”的术语和定义的综述，宁波大学学报( 教育科学版) 。2 0 0 6 年第6 期。 1 0 j a m e shw a n d e r s e e ，j o e ljm i n t z e s ，j o s e p hdn o v a k ：( ( r e s e a r c ho na l t e r n a t i v ec o n c e p t i o n si ns c i e n c e ， h a n d b o o ko fr e s e a r c ho ns c i e n c et e a c h i n ga n dl e a r n i n gm a c m i l l a np u b l i s h i n gc o m p a n y ，1 9 9 4 ，1 7 7 - 2 1 0 。 9 前概念及其教学策略的研究 第二章“前概念”的概念界定及其特点分析 从科学家那里获得的概念不同的观念”1 1 笔者认为“错误概念有较强的否定内涵， 而实际上，学生在接受正规的科学教育之前形成的对事物和现象的看法和观点并不都 和科学概念相悖，所以笔者认为用“错误概念 来表示学生在接受正规的科学教育之 前形成的对事物和现象的看法和观点的话，不够贴切，有以偏概全之嫌。 后来，许多研究者都偏爱“相异概念”，而不用原先占主导地位的“错误概念”。 他们认为“相异概念不仅指出了“学习者对一系列可理解的自然现象和物体建构了 基于经验的解释 ，而且这个术语也暗示学习者拥有的相异概念是有理由的、合理的， 它给拥有这些概念的学习者以智力上的尊重。1 2 笔者认为“相异概念在内涵上虽然 比“错误概念”更具积极意义，但仍有否定意味，而且“相异概念 没有突出学生在 接受比较系统地科学教育之前就具有了自己的朴素理解，也不够贴切。 g o o d ( 1 9 9 1 ) 等主张用“前科学概念”，简称“前概念”( p r e c o n c e p t i o n s ) 。他认为， “前科学概念 和“错误概念”相比，否定的意味要少些；“前科学概念”是特定的 科学；学习者拥有的前科学概念最终会把学习者引导到当前的科学概念上来。坞笔者 认为，“前科学概念 和“相异概念”相比，在内涵上更中立，而且“前字明确的 表示出学生在学习某一概念或原理之前就存在了相关的知识。 ( 四) “前概念 在本文中的定义 “前概念 这个表述的关键字是“前 ，“前 字表明了“前概念”形成的时间是 在系统学习某一概念或原理之前就存在了相关的知识，而且“前”字还意味着“前概 念 是非正式的、未必正确的、可能有一定的道理、但绝非真理性的概念。“概念 在这里不是取概念的本质含义，也就是说不仅仅狭义的代表一类享有共同本质特征的 人、物体、事件或观念的符号，也泛指在科学领域中的原理，在这一点上，用“前观 念”来表述更加贴切，但由于“前概念 已是一个在我国教育界和心理学界普遍使用 和接受的术语，笔者就不再另外创造术语了。 综上所述，“前概念在本文中的确切含义是指：学生在科学领域学习某一概念 1 l o d o r a ，a l t h u rl o u i s s e c o n d a r y & c o l l e g eb i o l o g ys t u d e n t s m i s c o n c e p t i o n sa b o u td i f f u s i o n o s m o s i s j a m e r i c a n b i o i o g yt e a c h e r ，1 9 9 5 ，5 7 ，( 7 ) ：4 0 叫1 5 。 1 2 j a m e shw a n d e r s e e ，j o e l jm i n t z e s ，j o s e p hdn o v a k ：r e s e a r c ho na l t e r n a t i v ec o n c e p t i o n si ns c i e n c e ， h a n d b o o ko fr e s e a r c ho ns c i e n c et e a c h i n ga n dl e a r n i n gm a c r n i l l a np u b l i s h i n gc o m p a n y ，1 9 9 4 ，1 7 7 - 2 1 0 。 j a m e shw a n d e r s e e ，j o e l jm i n t z e s ，j o s e p hdn o v a k ：r e s e a r e ho na l t e r n a t i v ec o n c e p t i o n si ns c i e n c e ， h a n d b o o ko fr e s e a r c ho ns c i e n c et e a c h i n ga n dl e a r n i n gm a c m i l l a np u b l i s h i n gc o m p a n y ，1 9 9 4 ，1 7 7 2 l o 。 l o 前概念及其教学策略的研究 第二章“前概念”的概念界定及其特点分析 和原理之前，根据日常经验或在学校教学情境中，对事物和现象的正确或不正确的看 法和观念。为了行文的方便，笔者将这些看法和观念中与科学概念一致，只是缺乏严 谨、科学表述的前概念称为朴素概念，而与科学概念有冲突、甚至相悖的前概念则称 为相异概念。 二、前概念的特点 ( 一) 广泛性 前概念真实而广泛地存在于学生的头脑中，这种广泛性主要表现为前概念涉及的 领域的广泛和持有前概念的群体范围广泛。 1 、前概念涉及的领域广泛 学生在系统学习科学概念之前，已经有了十几年丰富的生活经历和经验，接触了 各种各样的自然现象和社会现象，在此基础上学生已经形成了自己对于世界的各种解 释，所以学生所具有的前概念涉及的范围非常广泛，不仅仅局限在物理、化学、生物 等领域，也涉及政治、历史等人文科学领域，只不过在物理、化学、生物等领域中表 现得尤为明显。以化学科目为例，在詹忠贤所做的关于学生对于高中化学概念的前概 念的调查中发现，在高中化学的1 9 5 个化学概念中，有9 0 个概念学生可能存在前概 念，占总数的4 6 1 5 。再比如，在地理这门学科中，学生关于地理学科的前概念涉 及地球概论、大气环境、陆地和海洋、城市地理、旅游地理、文化地理等地理学的各 个不同层次。 2 、持有前概念的群体范围广泛 学生持有前概念不是哪一个国家、哪一个地区的特殊现象，而是人类普遍存在的 一个现象。虽然学生持有的前概念会有文化差异、性别差异、地域差异、年龄差异等， 但不管是发达国家还是经济文化落后的国家，不管是男生还是女生，不管是热带地区 还是寒带地区，不管是小学生、中学生还是大学生，不管智力是高是低，每个学生的 脑海中都或多或少的存在着前概念，只不过前概念的内容不尽相同。 前概念及其教学策略的研究第二章“前概念”的概念界定及其特点分析 ( 二) 稳定性 学生的前概念是基于自身对世界的观察和对事件的体验而形成的，虽然前概念可 能和科学概念不一致，但毕竟也是学生自己形成的概念，遵循着概念形成的般过程 和规律。在感性基础上形成的概念是相对稳定的，并构成对所反映事物的全部知识经 验的核心，使有关的知识经验围绕这个核心构成一个系统。这种系统，既有利于知识 经验的记忆，又为获得新的系统化的知识经验提供必要的条件，使人能够凭借概念把 已有的知识经验运用到各种情境中。1 4 学生的前概念是其在长期的生活实践中逐渐发 展构建起来的知识结构的一部分，在日常生活中又能运用这些前概念成功的解释一些 现象，也能解决一些实际问题，学生认为其前概念是有效的、合理的、有价值的，对 其自身前概念的信任感和依赖感是显而易见的，所以学生不会随意的丢弃自己的前概 念，这使得前概念具有很高的稳定性，在针对相异概念的转变教学中，甚至表现出极 强的顽固性。 n u s s b a u m 和n o v i c k 在1 9 8 2 年做了一项关于学习者前概念转变的个案研究，旨 在通过一个教学单元( 十节系列课程) ，理解学生概念转变的过程。这些案例研究的 结果是，学生已有的前概念相当顽固，通过多阶段的教学，甚至在教学结束时这些前 概念依然存在，并保持活力以帮助学生同化新的知识。在这一过程中，知识的科学意 义往往被曲解。学生前概念的稳定性还表现在科学概念的学习中，学生虽然接受了科 学概念，但并没有因此放弃自己的前概念。有研究指出，学生在解决问题时，存在两 种水平，在直觉判断水平上使用前概念( 往往是相异概念) ，在逻辑推理水平上使用 正确的概念体系，在学生的头脑中，这两套系统是并存的。1 5 d r i v e r 在其1 9 8 6 年的一 个研究报告中也指出，成绩好的学生学了学校教授的一套知识，但在遇到日常生活问 题时，还是用了自己的一套想法。 学生的前概念之所以这么稳定和顽固，可能因为学生认为用自己的前概念已足够 应付日常生活，且在十几年的人生经历中已经习惯了自己的思维模式，在情感上和习 惯上已很难转变，所以将学校里所学的科学概念存入单独的心理单元，在科学情境中 解题时才会调用这一部分概念。 1 4 心理学大辞典，上海教育出版社，2 0 0 3 年版，第3 7 8 页。 1 5 曲亮生，郭玉英：认识我们的教师和学生( i ) 一教师和学生对基本物理概念的理解和对物理课程期望的研 究，物理教师，2 0 0 0 年第5 期。 1 2 前概念及其教学策略的研究第二章“前概念”的概念界定及其特