王佳莉

很多有經(jīng)驗(yàn)的教師在教學(xué)前會(huì)注意到，學(xué)生在進(jìn)入課堂之前，往往對(duì)即將學(xué)習(xí)的知識(shí)會(huì)有一些個(gè)人觀點(diǎn)，這些觀點(diǎn)多數(shù)是學(xué)生在日常生活以及學(xué)習(xí)過(guò)程中積累的個(gè)體經(jīng)驗(yàn)，其中有些經(jīng)驗(yàn)可以作為新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn)，但也有很多經(jīng)驗(yàn)是與當(dāng)前的科學(xué)概念相違背的，這就是學(xué)生頭腦中的“前科學(xué)概念”。

自20世紀(jì)70年代起，國(guó)外就興起了對(duì)學(xué)生“前科學(xué)概念”的研究，筆者總結(jié)了眾多國(guó)內(nèi)外關(guān)于“前科學(xué)概念”的文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)有很多與“偏差認(rèn)知”相關(guān)的類似表述，其中比較重要的術(shù)語(yǔ)主要有“偏差認(rèn)知”“日常概念”“迷思概念”“教學(xué)偏差認(rèn)知”“模糊概念”“相異構(gòu)想”“概念框架”等。有關(guān)“前科學(xué)概念”的研究，得到了越來(lái)越多人的重視。

如何利用“前科學(xué)概念”積極的一面促進(jìn)正遷移來(lái)強(qiáng)化信息技術(shù)學(xué)習(xí)？如何使用策略轉(zhuǎn)化“前科學(xué)概念”的負(fù)遷移促進(jìn)信息技術(shù)學(xué)習(xí)？這些都是值得每一位信息技術(shù)教師思考的問(wèn)題。在本文中，筆者將結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)談一談自己在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的學(xué)生存在的一些“前科學(xué)概念”，以及如何巧用“前科學(xué)概念”來(lái)優(yōu)化信息技術(shù)課堂教學(xué)。

● 發(fā)現(xiàn)“前科學(xué)概念”，課堂中的意外收獲

1.“知識(shí)”類的前科學(xué)概念

①二進(jìn)制。初一年級(jí)的學(xué)生剛剛接觸到二進(jìn)制數(shù)，在此之前，學(xué)生一直接觸的是十進(jìn)制數(shù)的加減乘除，一些學(xué)生對(duì)于二進(jìn)制的前科學(xué)概念，可能是兩位數(shù)或者是2的倍數(shù)。

②壓縮。學(xué)生本以為壓縮后文件的容量一定會(huì)變小，但是在一次上課中，當(dāng)學(xué)生壓縮較小的文本文件后，他們偶然發(fā)現(xiàn)文件的容量反而變大了，由此引發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心。

③WPS表格中的公式與函數(shù)。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)WPS表格時(shí)，不能準(zhǔn)確地區(qū)分公式與函數(shù)，常常認(rèn)為在編輯欄中輸入的公式就是函數(shù)。

④WPS演示中的模板、母版。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)WPS演示時(shí)，會(huì)混淆模板、母版這兩個(gè)概念，這一是由于兩者在發(fā)音上相似，二是更多的時(shí)候教師讓學(xué)生過(guò)多地體驗(yàn)了WPS演示提供的模板，而忽略了對(duì)母版知識(shí)的講授。

⑤動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)。每次在進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)課程的講授時(shí)，對(duì)于動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，大多數(shù)學(xué)生會(huì)從字面上去理解這個(gè)概念，認(rèn)為網(wǎng)頁(yè)中只要有動(dòng)圖（GIF動(dòng)畫、SWF動(dòng)畫），就是一個(gè)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)。

2.“操作”類的前科學(xué)概念

①圖層。在教學(xué)PS、Flash這兩個(gè)軟件時(shí)，會(huì)涉及“圖層”這個(gè)概念，大多數(shù)情況下，學(xué)生都能理解“圖層”這個(gè)概念的含義，然而真正落實(shí)到實(shí)際操作層面，很多學(xué)生依然沒(méi)有養(yǎng)成先選擇相應(yīng)圖層再進(jìn)行操作的習(xí)慣，因此，常常會(huì)在其他無(wú)關(guān)圖層中移動(dòng)目標(biāo)圖層的對(duì)象。

②編程中的符號(hào)。在教學(xué)Python和VB這兩個(gè)編程軟件時(shí)，標(biāo)點(diǎn)符號(hào)的使用是令教師十分頭痛的地方，學(xué)生常常分不清“分號(hào)”到底是不是英文半角的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，因此常常會(huì)造成程序運(yùn)行時(shí)報(bào)錯(cuò)。

③WPS文字中如何刪除表格。在WPS文字中插入的表格，很多時(shí)候?qū)W生會(huì)發(fā)現(xiàn)用Delete鍵無(wú)法刪除表格，當(dāng)原先表格中沒(méi)有內(nèi)容時(shí)，學(xué)生會(huì)以為是Delete鍵壞了不起作用了，因此無(wú)法刪除表格。

④WPS表格中“=”的位置。在WPS表格編輯欄中輸入公式時(shí)，很多學(xué)生會(huì)將“=”寫在公式之后，如“A1+B1=”，這是由學(xué)生從數(shù)學(xué)學(xué)科帶來(lái)的知識(shí)負(fù)遷移造成的。

● 巧用策略轉(zhuǎn)變“前科學(xué)概念”，成為課堂探索的源泉

1.“知識(shí)”類前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變策略

很多教師在講授學(xué)生存在“前科學(xué)概念”的知識(shí)時(shí)，常常是簡(jiǎn)單地給出正確答案。例如，在進(jìn)行“二進(jìn)制”知識(shí)的教學(xué)時(shí)，大多數(shù)教師會(huì)直接告訴學(xué)生計(jì)算機(jī)內(nèi)部用0和1來(lái)表示二進(jìn)制數(shù)，然后就進(jìn)行二進(jìn)制和十進(jìn)制換算的教學(xué)。

對(duì)于“知識(shí)”類前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變策略，筆者認(rèn)為從以下方面入手，可以較好地轉(zhuǎn)變“前科學(xué)概念”。

①智力游戲，啟迪思維。例如，在進(jìn)行二進(jìn)制教學(xué)時(shí)，可以利用“魔術(shù)猜數(shù)”游戲進(jìn)行導(dǎo)入，由此揭密猜數(shù)游戲卡片上數(shù)字編制的方法，從而學(xué)習(xí)二進(jìn)制數(shù)，這樣的方式，既吸引了學(xué)生的注意力，又啟發(fā)了學(xué)生的思維。對(duì)于“二進(jìn)制”這個(gè)枯燥的知識(shí)點(diǎn)，如果照本宣科地向?qū)W生講授，很多學(xué)生根本毫無(wú)興趣去聽(tīng)，因此，很難消除學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念。遇到這種學(xué)生積極性不高的知識(shí)點(diǎn)，如果采用游戲教學(xué)法來(lái)導(dǎo)入，相信能極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的求知欲。當(dāng)然，在游戲的設(shè)置上，教師要注重游戲設(shè)計(jì)的科學(xué)性、師生間的互動(dòng)性，以及游戲的趣味性。

②認(rèn)知反轉(zhuǎn)，思維碰撞。例如，在數(shù)據(jù)的壓縮教授環(huán)節(jié)，在學(xué)生嘗試過(guò)壓縮可以減少容量后，再讓學(xué)生嘗試幾個(gè)壓縮后數(shù)據(jù)容量沒(méi)有變化或者反而變大的例子，由此引發(fā)學(xué)生的思維碰撞，從而順利地引入數(shù)據(jù)編碼的知識(shí)點(diǎn)。其中涉及的一些慣性思維的知識(shí)點(diǎn)，常常會(huì)有另一種答案，對(duì)于這樣的知識(shí)點(diǎn)，在前面講授完學(xué)生前科學(xué)概念的認(rèn)知知識(shí)點(diǎn)后，可以用一些小例子讓學(xué)生嘗試技術(shù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顛覆學(xué)生頭腦中的原有認(rèn)知，產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突，讓學(xué)生不得不去修正頭腦中原有的前科學(xué)概念去迎接新概念，通過(guò)思維碰撞的過(guò)程，獲得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與理論知識(shí)相一致的觀點(diǎn)。

③通過(guò)直觀演示促使原理性理論知識(shí)簡(jiǎn)單化、形象化。對(duì)于模板、母版、動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)等原理性的知識(shí)點(diǎn)，采用單刀直入的直觀性演示也是一種較好的消除前科學(xué)概念的方法。如“動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)”，大部分學(xué)生喜歡從字面上理解其含義，教師不妨利用直觀演示動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)中發(fā)布信息的方式，讓學(xué)生直觀地看到操作的過(guò)程和操作的結(jié)果，從而清晰地了解動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)和靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)的區(qū)別，從而幫助學(xué)生更好地理解何為“動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)”，這樣的直觀演示消除學(xué)生前科學(xué)概念的方法，對(duì)學(xué)生大腦的刺激也會(huì)很強(qiáng)烈，并且信息接收較快，學(xué)生大腦中的知識(shí)儲(chǔ)存也更牢固。

2.“操作應(yīng)用”類的“認(rèn)知失衡”轉(zhuǎn)變策略

①放手讓學(xué)生嘗試出錯(cuò)。例如，在編程教學(xué)中，標(biāo)點(diǎn)符號(hào)“;”的使用一直是每一位教師感到頭痛的地方，也常常是學(xué)生屢犯屢錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)，因此，在教學(xué)時(shí)筆者開(kāi)始并沒(méi)有強(qiáng)調(diào)分號(hào)的使用狀態(tài)，當(dāng)一部分學(xué)生運(yùn)行后程序報(bào)錯(cuò)時(shí)，筆者將出錯(cuò)的學(xué)生的程序和正確的學(xué)生的程序進(jìn)行截圖，投屏顯示，讓學(xué)生進(jìn)行“大家來(lái)找碴兒”游戲，由此，讓學(xué)生對(duì)分號(hào)的使用產(chǎn)生更加深刻的印象。對(duì)于信息技術(shù)的一些知識(shí)點(diǎn)，直接告訴學(xué)生正確的知識(shí)，學(xué)生反而印象不深，而且面對(duì)新的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生都表現(xiàn)出一種躍躍欲試的心態(tài)，因此，教師不妨先不直接講解，而是讓學(xué)生在已有前科學(xué)概念的基礎(chǔ)上去主動(dòng)探究，其探究結(jié)果必然會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，教師在此時(shí)再呈現(xiàn)正確和錯(cuò)誤這兩種答案，讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，從而加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

②預(yù)設(shè)錯(cuò)誤，使之成為反思的動(dòng)力。例如，在圖層教學(xué)中，筆者讓學(xué)生制作家鄉(xiāng)的海報(bào)，其中共涉及三種圖片摳取的方法，每一次摳取對(duì)象時(shí)，筆者故意沒(méi)有選擇對(duì)應(yīng)的圖層，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)明明鼠標(biāo)停留在相應(yīng)的對(duì)象上進(jìn)行拖動(dòng)，可移動(dòng)的卻是其他對(duì)象，最終讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的所在。在后面兩個(gè)摳取對(duì)象的操作中，筆者依然預(yù)設(shè)好這個(gè)錯(cuò)誤，從而讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中強(qiáng)化認(rèn)知。在信息技術(shù)學(xué)科中，很多知識(shí)點(diǎn)學(xué)生在理論上已經(jīng)理解了，但在實(shí)際操作時(shí)卻又呈現(xiàn)出操作習(xí)慣的前科學(xué)概念，如何解決這個(gè)前科學(xué)概念是值得每一位教師深思的問(wèn)題。通過(guò)預(yù)設(shè)錯(cuò)誤，將其展現(xiàn)在學(xué)生面前，由此引發(fā)學(xué)生探究發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，讓學(xué)生反思自身理論知識(shí)與實(shí)踐的脫節(jié)，能夠提高學(xué)生從理論知識(shí)到實(shí)踐操作的過(guò)渡能力，從而很好地解決此類知識(shí)的前科學(xué)概念。

③呈現(xiàn)前科學(xué)概念，強(qiáng)化認(rèn)知。例如，在WPS表格編輯欄中輸入公式時(shí)，教師直接將數(shù)學(xué)中“=”符號(hào)的位置進(jìn)行對(duì)比，同桌兩人分別嘗試“=”在公式前和公式后會(huì)產(chǎn)生什么樣的結(jié)果，通過(guò)對(duì)比，可以讓每一位學(xué)生強(qiáng)化WPS表格中“=”符號(hào)的位置。對(duì)于在WPS文字中如何刪除表格，也可采用這種方式來(lái)消除前科學(xué)概念。學(xué)生從其他學(xué)科知識(shí)帶來(lái)的前科學(xué)概念，常常會(huì)深深地影響到信息技術(shù)學(xué)科知識(shí)的掌握，當(dāng)教師明確知道學(xué)生在這個(gè)知識(shí)點(diǎn)上存在前科學(xué)概念時(shí)，沒(méi)有必要早早地向?qū)W生透露問(wèn)題的正確解決方法，而應(yīng)給學(xué)生提供一個(gè)探索、對(duì)比、發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，讓學(xué)生通過(guò)經(jīng)歷同伴間操作結(jié)果不同的對(duì)比、發(fā)現(xiàn)、質(zhì)疑、思考的過(guò)程，真正掌握新知識(shí)點(diǎn)。

總之，每一位教師都應(yīng)當(dāng)尊重學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，以學(xué)生的前科學(xué)概念為教學(xué)起點(diǎn)，利用相應(yīng)的策略巧妙引導(dǎo)學(xué)生將原有的概念同新學(xué)習(xí)的概念密切聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生的前科學(xué)概念成為課堂教學(xué)的亮點(diǎn)，只有這樣才能使我們的信息技術(shù)課堂更加精彩紛呈。

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本文為江蘇省教育學(xué)會(huì)“十三五”教育科研規(guī)劃2016年度重點(diǎn)課題“高中生信息技術(shù)學(xué)習(xí)中的前科學(xué)概念研究”（課題批號(hào)：16B21N3ZJ7）的研究成果。