诸暨市新世纪小学     丁晓霖

 

·文章摘要·

通过调查，掌握一系列来自学生的学习认知基础，进行较为“理性”的分析研究，能够有效开展具有针对性的科学教学。如何实施科学的“前测”？ 怎样的“前测”内容能够更好地反映学生的认知基础？如何更合理地分析学生的前认知？如何在前测结果上巧妙地改善教师的课堂教学行为？本文拟从一些典型案例的角度出发，解读如何精心设计前测内容，合理分析前测结果，从而展开描述“以学定教”的思路，尝试通过改善教学材料，改进教学过程等方面的教学行为来开展课堂教学改革，达成提高教学效率的目标！

·关键词·   

 

 前测     前认知     以学定教     有效教学     

 

·正文·

开展课堂前测，是基于对主体性教学理论的实践尝试：教师是教学过程中施教的主体，学生是教学过程中学习的主体。课堂的主体不仅是教师，而且还有学生。如何尊重学生？如何在了解学生的基础上切实实施主体性教学？在不断的教学实践中，我们发现：尝试开展课堂前测能够帮助我们有效确立科学三维目标，真正形成学生主体地位，积极发挥教师主导作用，从而不断地提升教学的层次和水平，提高教学有效性。开展课堂前测，还能够很好地了解学生的发展需要和已有经验，也就是了解学生的前概念，这样才能从学生实际出发，在“最近发展区”上做文章，让学生开展饶有兴致、有切实针对性的学习，从而对于提高科学教学的有效性起着至关重要的作用。本文将就“前测”结果的分析和策略生成环节进行探微：如何利用较为系统的科学“前测法”和前测分析法来以学定教，从而改善教师在课堂中的教学行为，提高科学课堂的教学效率。

 

★ 精心设计“前测”内容，科学分析前认知

一、 比较掂量，精心设计前测内容

前概念是学生学习新概念的基础，也是教学的内容始发点。教师在教学时一定要从学生的前概念出发，要从学生身边的、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。如果教学忽视了学生的前概念，就找不到教学的始发点。我们进行学生前概念的测定，是为了了解学生的想法，了解学生在学习新科学概念前的已有知识，从而更好地为课堂教学服务。那么，怎样的前测内容才能较好地反映出学生的已有知识呢？以下是三上第四单元《我们周围的空气》一课的前测内容：

 

 

 

 

 

（表一）

《我们周围的空气》一课的教学目标：1、空气是一种物质, 它确实存在于我们周围，占空间，借助其他媒介可被我们感知。2、空气与水相比有许多相同和不同之处，可用多种方法进行观察比较。3、明白科学结论需要事实求是，要用客观事实证明，逐步养成与人合作，乐于交流的学习态度。针对这样的教学目标，我们设计了第一份前测内容（见表一）。

但是，仔细分析前测的结果，发现这份前测内容存在着许多不科学之处，具体的分析过程如下：

 1、空气在哪里？请举出三个例子。（孩子们的前测答案中：在任何地方、在空荡处、在水中、在袋中、在叶中……那么，在任何地方只是部分人的前认知，还是大多数人的前认知呢？所以可以这样改：以下地方没有空气的是？石头中、叶片中……）

2、人不能在水中呼吸，说明水中没有空气。（为什么竟然有一半孩子左右答错，很大原因是前测题中有误导之嫌，所以宜采用直接询问式：“水或酱油中有没有空气”更易直接暴露出前认知。）

3、风是由空气流动形成的。（为了更利于直观思考，改成：空气的流动会形成风。）

4、空气是看不见、摸不着的，所以不占据空间。（前面答案也有误导孩子之嫌，为了降低难度，改成：在密闭空间中,空气是不占据空间的。当然，这是后面的教学内容，在此进行的是单元前测。 ）

5、空气是没有重量的。（更重要是要检测孩子们对大部分空气有无重量的认知，可以改成：很多空气在一起是没有重量的。）——4、5这二题是针对下面两节课的，本节课不做要求，但是从调查结果看学生的前认知中存在着明显的不足）

6、试着画一画你心目中的空气是怎样的。（心目中的指向不明确，所以导致有部分孩子不会画，改成：你能在哪些地方找到空气的影子？试着画一画你看到的空气是怎样的。

 

这样，在仔细分析第一份前测结果后，我们形成了以下改进版的前测内容（具体内容见下表二），仔细分析这二份前测内容，我们认为，前测内容的设计要简单明了，同时要遵循一定的设计思路，具体的内容设计可以采用以下几种方式：源于教学目标的内容设计；源于教学思路的内容设计；源于教学过程的内容设计；源于学生生活经验的问题设计；源于课后作业的内容设计；源于教学经验的内容设计等（限于篇幅，具体的设计思路这里不作展述）。在此基础上，如何较为科学地设计出更有针对性的前测内容呢？第一，作为前测内容至少是应该与我们的教学目标密切相关的，而且难度应该与教学目标中的科学概念相适应。当然，前测的内容应该大多是本节课学习新科学概念的基础认知，有时也可以提前检测一下整个单元某些相关的科学概念，以便更多地了解学生（见上4、5）；第二，书面前测的题型可以是多元的，并且应该能使他们作出简单的回答（见上1）。第三，用文字对学生进行前测，文字表述应该是适宜于儿童年龄段的，内容应该尽可能地贴近他们的生活经验（见上3）；第四，问题的指向应该是明白无误的，尽可能避免产生歧义（见上2、4）。

 

 

 

 

 

 

 

（表二）

 

 

除此之处，为了更好地了解学生的前认知，在检测方式上不但要有书面的调查问卷，也要通过画一画、答一答等方式进行形象化的思路检测。如五上《岩石会改变模样吗》中为了了解学生对岩石风化概念的前认知水平，可以进行如下的前测调查：

◆图2中这样的岩石会是什么岩石改变而成？以后又会变成什么样？请在图1和图3中画图示意。

 

 

◆你认为从1变为2，从2变为3需要多长时间？

◆图1、2、3的变化过程中可能是哪些力量在起作用呢？

下面仅展示A、B二位孩子的调查结果：

 

 

A答：从1变为2需要1000年，从2变为3需要10000年。可能是地震、火山爆发等造成的。

 

 

B答：从1变为2需要1年，从2变为3的时间不知道。可能是地震、泥石流的影响。

 

有了这样的前测结果，我们对这二位孩子的前认知水平就有了比较明确的了解：B生对岩石的风化基本没有认知基础，A生则有比较好的认知基础，但对岩石的变化是短时间的地球运动作用还是长时间的缓慢作用形成的不甚明了，同时对长时间到底有多长没有确实的把握；所以需要教师通过提供有结构的实验材料或相关资料来帮助孩子建构起“岩石风化是一个‘漫长’的‘受水、大气、气温或动植物作用后破碎’的现象”的概念。

 

二、 刨根问底，合理分析前测结果 

 

前测内容比较科学的基础上，如何合理地分析前测结果呢？这是一个关键性的环节，更是一个研究的难点，孩子们的答案出来了，各种汇总数据也出来了，但我们是否完全能够通过这些答案和数据，来分析存在于他们中间的真实认知现状？我们如何去发现隐藏在这些答案背后孩子们当时的真实想法？

我们首先对上面这份改进版的《我们周围的空气》的前测内容进行了较为科学的数据统计，并试图通过数据分析来改进某些教学预设的方案，具体如下：

 

改进版的前测内容	学生答对与答错的比例		对数据的分析		尝试改进的教学预案
	A班（26人）	B班（62人）
1、以下地方没有空气的是（    ） A 水中  B 空袋中   C 高空  D 真空	6：20	17：45	大多数答案是错误的，说明孩子认知中对“我们周围存在着空气”中的“周围”概念的理解存在着不足之处。		需要教师在引导学生认识“周围”概念时进行巧妙的指导：增加“鱼在鱼缸中游”的观察讨论环节。
2、以下地方中存在着空气的是（    ）A 木头中  B 石头中  C 苹果中  D 叶片中	0：26	2：60	全选的竟然这么少，选B的仅两人，小部分选AC，一半人只选D,说明孩子的认知中对“看上去实心的东西内含有空气”基本是空白的认知。		需要在准备材料时加入有结构材料“木头、石块、泥块”并进行亲历观察，以完善“周围物体中也存着着空气”的概念建构。
3、判断题： A 空气可以象水一样流动。	22：4	49：13	对比二组数据，学生的正确率都比较高。	学生对空气会流动比较认同，故在课堂上不展开具体的实验探究，仅仅以课件形式向少数不太理解的学生展示流动的空气形成风的基本过程。
B 空气的流动会形成风。	24：2	48：14
C 酱油中也含有空气。	5：21	16：46	酱油中也有空气吗？针对这组调查数据，，可结合课堂中“石块中有无空气”的探究方法，布置课外探究内容：如何证明其他液体中含有空气。
D 空气跟水、苹果一样是一种物质。	7：19	11：51	对“看不见的空气也是物质”存在着明显的认知障碍。		需要在活动中尽量多地借助其他媒介来感知它的存在，并通过与水的比较进一步建构“空气是物质”的概念。
E 在密闭空间中，空气是不占据空间的。	4：22	8：54	这两题是作为单元性的前概念测试，有利于了解孩子对空气总体上的认知基础，分析调查结果，这几题的错误率都非常高，应该在下面的课堂中开展更深入的探究教学。
F 很多空气在一起是没有重量的。	12：14	19：43
5、你能在哪些地方找到空气的影子？试着画一画你看到空气是怎样的。	大部分孩子们能比较好地画出他们心目中空气的模样，但是又各有千秋，如果能集合他们的智慧，肯定对进一步认识空气的特点和存在方式有促进作用，所以课堂上可以增加一个展示并共享各种不同空气画法的教学过程。

（表三）

 

不但如此，我们还进行了其他年段不同课例的前测调查，并尝试着用“理性的方法”去整理这些来源于孩子们心中的“感性材料”，以下是我们对一些前测结果的分析与思考：

1、三下《温度与水的变化》之课堂前测内容及分析过程如下：

◆仔细观察温度计，有哪些发现？

    ——有红色东西。捧在手里（液柱）会升高，会下降；升高很慢，下降很快；上面有刻度。

◆分析结果：

    学生是第一次接触到温度计，观察时，肯定对动的内容感兴趣，对静的内容无法停留更多的观察时光，这不但与他们的心智发育水平和认知特点有关，更与三年级孩子的兴趣特点有关，所以无法观察到温度计更多静态的内容。

◆策略生成：

如何化不利为有利？教学此内容时就需要有目标的驱动：把温度计放在桌面上，仔细观察，并把观察到的内容画下来，看谁画得更像？这样，通过孩子模拟画一画温度计，观察目标明确，就会发现诸如“最高最低温度、刻度线长短、摄氏度单位”等内容了，孩子们的观察主动性增强，观察也不只停留于动态了。当然，画一画温度计后对下面的读和写也有非常好的帮助，从而提高了教学的效率。

2、三下《水和水蒸气》之课堂前测内容及分析过程如下：

◆水蒸气看得见吗？

——水蒸气有时看不见，有时看得见，比如烧热水时就能看到。水蒸气很多后就能看见了。

◆“白汽”是什么？ 

——“白汽”就是水蒸气，“白汽”有可能是水蒸气，“白汽”是一种空气，“白汽”是一种烟。 

◆分析结果：

仔细追究，其实在学生答案的背后存在着他们生活经验的影子，他们内心真正的想法是：会飘浮上升的就是水蒸气了，水蒸气中可以含有水珠呀；不能想象看起来像雾一样的东西竟然是由水蒸气液化成的细小液滴，不能理解细小液滴竟然能够悬浮在空中！

◆策略生成：

教师在指导时应该顺势而为，充分结合学生的生活经验进行反思交流：

●水不见了是因为水蒸发了，而这个过程看不见，说明水蒸气是看不见的；看得见在空中飘浮的我们暂时给一个名字：叫水汽或白汽，它们是不是就是水蒸气呢？

●生活中经常能看到雾或水汽，用手或头发长时间去触碰会感到潮湿，所以应该是水，是水的小液滴飘浮于空中了。

●空气中到处都存在着水蒸气，只有当遇到冷的环境下水蒸气才会变成水汽。

●所以水汽不是水蒸气，而是水的小液滴。

●一致得出：水蒸气看不见，看得见的就不是水蒸气了。

从上面的例子分析不难看出，影响孩子们前科学概念水平的因素，应该是多方面的，因为，他们前科学概念的建立途径是多渠道的。因此，环境因素（包括社会的、家庭的）、孩子自己的心理因素、我们教师的教学因素等等，都会直接影响着他们前科学概念的建立与理解程度。所以，对前测结果的分析就需要理性的思考来支撑：不但需要综合分析大多数人的前认知水平，更要考虑个别前认知的形成原因；不但要考虑学生心理背景，还要兼顾他们的生活背景；同时，从上面的前测结果分析中不难看出，孩子们还存在言不达意的障碍，所以需要我们真正做到合理地、科学地去分析孩子们的真实想法，不但要对学生的前认知进行书面的前测调查，还要配合进行访谈调查，对某个概念他们真正的想法是什么？这些想法是怎样形成的……从而做到全面客观地了解他们的前认知水平。只有这样，才能更好地采取相应的教学策略，从而使我们今后的教学起到事半功倍的作用。简言之，就是应该“对症下药”。那么，如何更好地“对症下药”呢？

 

★ 巧妙利用“前测”结果改善教学行为的策略

一、 前测之始点：改善教学材料，凸显教学的重点

 

根据单元教学的内容，结合对学生实际水平的预测，设计几个能大致反映学生学习困难的前测内容，根据前测结果分析学生的学习基础，提前准备相关的单元教学材料，特别是准备一些能较好地帮助孩子纠正错误前概念，建构新概念的教学材料。如上表三中通过对前测2调查数据的分析，需要老师准备教材中没有出示的一些材料：石块、木头、粉笔和泥土等，通过把这些有结构的材料一一投入水中观察到有气泡冒出来不断纠正错误的前概念：看上去实心的东西内不含有空气，从而很好地凸显了教学的重点：我们的周围到处存在着空气。那么，如何根据前测结果的分析更好地改善教学材料呢，以下例举不同教学内容的相关前测结果的教学策略的改进：

1、三下《植物的生长变化》之单元前测内容：

◆种子里面有什么？——40人

A  根（3人，7.5%）         B 芽（17人，42.5%）

C  胚芽（12人，30%）       D 幼苗（8人，20%）

    ◆分析过程：

    之所以有人选择ABD，是因为当种子萌芽时，孩子们本来就不太能看清种子里面的变化！他们会把所看到的发芽和幼小的苗误以为是本来就存在于种子里的。 

    ◆教学策略：

●提供一个放大的透明的种子内部结构或内部结构图，以利于对种子生长及播种的认识基础的提高。

●提前准备好泡涨的蚕豆种子，让他们在课堂中亲手剥开观察内部结构，从而打破错误的前概念。

2、五上《地球表面及其变化》之单元前测内容：

◆流水会改变岩石的模样吗？——40人

A  会（21人，7.5%）                        B 不会（13人，42.5%）

C  有时候会，有时候不会（3人，7.5%）       D 很长时间后一定会改变（3人，7.5%）

◆分析过程：

之所从前测结果可以看出，孩子们对于岩石在水的作用下是不是会改变模样只是一种大概的生活经验，并不能十分肯定，尤其是对于岩石的风化是一个漫长的结果体验不深。所以可以采用比较实验来加深体验：摇晃砂岩后现象明显，是一种体验深刻的验证性实验。摇晃坚硬的花岗岩后现象不明显，通过思维碰撞和公开性的质疑研讨，建构起岩石风化是一个“漫长”的“综合性力量作用“的结果。

◆教学策略：

●选用松软的砂岩多块，全班统一步伐在加水瓶内摇晃。

●全班分成二组对比实验，一组摇晃砂岩，一组摇晃坚硬的花岗岩。 

 

二、 前测之重点：改进教学过程，突破教学的难点。

 

根据生活及教学经验出发，设计一些针对课堂教学重难点的前测题，科学地分析前测结果后，再尝试改进一些具体的教学过程，从而有效突破教学的难点。

◆“白汽”是什么？ 

——“白汽”就是水蒸气，“白汽”有可能是水蒸气，“白汽”是一种空气，“白汽”是一种烟。

针对这样的前测结果，我们可以怎么处理教学过程？省优质课比赛中有一位老师在充分了解学生的前认知基础上，创造性地设计了一个科学观察装置，在一个暗箱中放一杯热水，同时开二扇“小窗”，让学生在一扇“小窗”处打亮电筒，通过另一扇“小窗”观察暗箱中热水上方的水汽，通过对水汽出现在何方、水汽消失在何处等系列问题的讨论，巧妙地引导孩子认识到水蒸气与水汽的不同及转化条件，增设这样一个教学环节，能够帮助孩子形成较为明确的科学概念，从而很好地突破了教学的难点。

以下是四下《电》单元《点亮小灯泡》一课的前测结果：

◆点亮小灯泡需要一节1.5v的电池，那么点亮大灯泡需要多少节电池？——50人

       A  一节（12人，24%）        B 二节（29人，58%）

        C  多节（6人，12%）         D 不知道（3人，6%）

◆分析过程：

从前测结果不难看出，孩子们对点亮大灯泡所需要的电压是完全没有概念的，也就是对插座中的电压模糊不清，这样的认知基础上教师如果只是理论上强调：发电厂发出的、通过导线送到各家各户的电是220V交流电，这是足以引发触电事故、致人死亡的电，所以我们不能直接用家里、学校里插座中的电做实验！相信对孩子们的影响是非常浅薄的，孩子们只知其然，却不知其所以然。

◆教学策略：

精心设计一个有梯度结构的教学过程：点亮小灯泡后尝试点亮一个大灯泡，以下是具体的课堂实录：

师：小灯泡我们现在都会点亮了，老师这还有个大灯泡，你有方法让它亮起来吗？【生：用电池】按刚才点亮小灯泡的方法是吧，（师在投影仪上演示）亮不起来！【生很急：你没按牢，把它横放，方法不对……】老师按牢了，也还是不亮。
     师：那你们觉得是什么的缘故？【生：电池电不够了，换个新的，两节电池试试看……】

师： （请学生上台帮忙，用两节电池试，还是不亮。）你们猜大概需要多少节电池？【生：3节，5节，10节……】用更多节电池尝试后还是不亮，拿出另一个有插头的灯泡。

师：老师现在让它亮起来，（往插座里一插）【生：哇，这么亮！】

师：老师用插座里的电让它亮起来了，你猜插座里的电，电压是多少呢？    【生：30v ，50v ……220v】

师：的确是220v，那一节电池有多少电压？

【生：1.5v】

师：220v相当于几节电池呢？

（停顿） 比 146节电池还要多。   【生：哇！】

师：那可不可以用插座里的电做实验？【生: 不能】

师：为什么？【生：因为电压太大了。】

师：对，我们人体能承受的安全电压是36v，（板书这几个数字）220v大大超过了安全值。

（在220v旁贴一个不安全标志！）

师：现在你有什么想要说的？【生：要安全用电，不能碰插座里的电；不能用插座里的电来做实验；生问：如果用这个电让小灯泡亮起来会怎样？生答：当然会爆掉，不能做实验的呀！】

师：是的，我们千万不能用家里、学校里插座中的电做实验；在家中使用用电器时更要注意安全。

通过小灯泡与被点得雪亮大灯泡的视觉冲突（见上图），通过一组对比性极强的数据的分析，这样教学过程的改变，不但在强烈冲击着学生的思维，更在课堂中深刻地影响了学生，从而从根本上促进了对安全用电基础认知的发展，相信今后的生活中孩子们对安全用电有了非常深刻的理解和防范！这样的教学过程，基于从孩子们中来的课堂前测结果，所以更加有的放氏，从而更好实现了科学三维目标的达成。

当然，由于不同生活环境下、不同教学背景下孩子们的前概念会发生变化，这就要求我们紧紧抓住不同前测结果下存在于学生心中的学习现状，及时调整教学的目标，从而更好地发展学生的科学素养。

 

三、 前测之终点：改变教学理念，提高教学的效率

 

三上动物单元《蚂蚁》一课的教学中，需要学生通过观察蚂蚁了解蚂蚁的身体结构，同时在观察中培养学生的科学观察能力和珍爱生命的教育。以下是我们在上课前对学生原认知的一份调查图：

 

 

 

 

 

 

 

 

仔细分析这份调查图，不难发现，孩子们对蚂蚁的形态认识存在着匪夷所思的错误前概念，这究竟是什么原因造成的？首先是主观原因，孩子们从小到大很少有机会主动地、全面地观察一只蚂蚁，偶有机会，也仅是一瞥而过；当然主要还是客观原因，蚂蚁身体小，运动灵活，孩子们很难静止地观察它们，再加上动画片和美术课的“想象”式影响，孩子们对蚂蚁身体结构的认识存在着很多臆想的因素，从而导致画出来的身体趣味化，结构多样化、神态拟人化等。

这样的前认知调查结果要求我们在教学前必须认真思考孩子们在蚂蚁观察活动中可能会遇到的困难，即对教学情境进行预设，以下是教学前对孩子观察活动困难的一系列预设：

1、无法让蚂蚁停下来供观察（静止观察的困难）；

2、蚂蚁身体较小，即便用放大镜也较难看清（“看清楚”的困难）；

3、注意力无法集中；无法静心去观察，以玩为主（课堂纪律及观察效率把握的困难）；

4、无法在观察的时候注意保护蚂蚁（生命呵护的困难）；

5、无法正确记录蚂蚁的身体特点，无法用恰当的语言进行交流（记录、交流的困难）；

6、观察时间的把握等困难……

针对这些预设的教学情境，如何能够有针对性地解决观察中的各种困难，提高观察的有效性？这就需要我们改变教学理念，真正意义上想学生之所想，急学生之所急，解学生之所惑，让学生成为课堂上真正的主角——首先需要激趣“愤悱”，通过展示五花八门的“蚂蚁身体图”，引导孩子对自己的元认知进行反思，真正的蚂蚁身体会是怎样？应该怎样观察蚂蚁？从而全面激发他们的观察兴趣，明确他们的观察目标；然后深入思考应该提供哪些材料或指导孩子用哪些方法来有效地观察蚂蚁？如何有效地缩小蚂蚁的运动范围，如何让蚂蚁安静下来进行观察？如何观察到蚂蚁更多的生活习性？以下是一系列有针对性的观察方案、观察材料的预案设计，课堂上老师可以根据学生的不同需求开放性地提供给他们，以达到开放学生的视野，挖掘学生的潜力，提高观察效率的目标。

1、用放大镜罩住蚂蚁观察或圈于昆虫盒内用放大镜观察。

2、放在水盆的“孤岛”上进行观察或用泡沫或树叶或盒盖放在水面上进行观察。

3、用一次性杯子罩住蚂蚁进行观察或用透明塑料袋把蚂蚁逼到角落进行观察。

4、放在瓶盖或白纸上或笔套内用放大镜进行观察。

5、在桌面上用水围成水圈，让蚂蚁在水圈内爬动观察。

6、用带粘性的工具粘住它进行观察。

7、在蚂蚁洞边用食物引诱蚂蚁出来，进行自然状态下的生活习性观察。

总之，通过对学生进行科学前测，对前认知进行合理分析，确定学生的学习基础和学习困难，尝试通过改善教学材料、改进教学过程，改变教学理念等策略来提高小学科学课堂教学效率，从而真正达成以学生的学习状态来确定教师教学行为的“以学定教”理念。

 

 

·参考资料·   

一些优质课的课堂实录资料。