柯巧敏

摘要：在小学科学课堂中，我们时常发现教师设计的实验不能有效的同化学生的前概念。究其原因，是因为在设计实验前，教师没有考虑到学生获取的前概念有的零散片面、有的抽象易错、还有的学生已有知识基础不同。因此教师要根据学生获取的前概念是否完整、难易的程度;不同年级，不同班级的基础知识差异。采用设计体验活动、优化模拟实验、利用图形建模、改变实验设计难度等方式优化实验设计，达到探究目的。

关键词：前概念;认知变化;优化;实验设计

曾听过一位教师执教《空气的热胀冷缩》，当时这位教师在教学中先出示一个带盖的锥形瓶，然后在锥形瓶中放热水，瓶盖被顶开，引发学生思维，导入课题。然后教师就直接要求学生设计一个能证明空气热胀冷缩的实验方案。结果学生的设计五花八门，有的学生提出气球充满气，加热，气球会上升，降温，气球下降;有的说把气球放在热水中观察，再放在冷水中;有的说在有盖子的瓶中装上热水、冷水，看盖子会不会动。对于学生的设计，教师也没引导，直接出示一些材料，再让学生根据材料设计实验。结果效果并不尽人意，学生的设计依旧很粗糙，甚至偏离方向，与独立设计没有太大的区别。

仔细分析，发现产生这些问题的原因有：

（1）教师在设计实验时没有考虑学生的前概念。该班级的学生还没学过液体的热胀冷缩，对于空气的热胀冷缩更不知道。学生没有热胀冷缩的概念，也没有这方面实验设计的经验，无法借鉴，导致实验设计无效。……