楊向群

科學(xué)概念是組成科學(xué)知識的基本單元，是科學(xué)知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)?？茖W(xué)概念的教學(xué)是中學(xué)科學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵。以往教師對概念教學(xué)的方法是“講透概念，再做練習(xí)”或“精講多練”來建立對概念的理解，這導(dǎo)致學(xué)生概念運用能力較弱。而新課程要求通過科學(xué)探究活動，讓學(xué)生體驗概念建構(gòu)過程，以達到科學(xué)概念的建構(gòu)的目的。因此，如何將科學(xué)課程標(biāo)準中的要求轉(zhuǎn)化為學(xué)生可以學(xué)習(xí)、教師能夠把握的具體概念，概括形成概念或一般的原理，將事實性目標(biāo)轉(zhuǎn)化成科學(xué)概念，已成為各國科學(xué)教育的熱門話題。加強對科學(xué)概念教學(xué)的研究，有助于解決當(dāng)前課堂教學(xué)中存在的一些問題。以下筆者以浙教版初中《科學(xué)》(八年級上冊)《電壓的測量》中“電壓”的教學(xué)為例，闡述科學(xué)概念形成的過程。

一、列舉生活中的典型事例，喚起學(xué)生已有的感性認識，初步了解概念

建構(gòu)主義認為，學(xué)生的前概念是極其重要的，它能對學(xué)生概念的形成起促進和幫助的作用。一個概念的建立，必須建立在學(xué)生自己原有的生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，新概念必然是對生活中原有的概念進行重新組合、提升的一個過程。如“電壓”概念較為抽象，學(xué)生很難建構(gòu)“電壓”概念。教師教學(xué)前必須認真分析學(xué)生頭腦中的前概念認知水平，特別要分析小學(xué)自然課中已學(xué)過的電知識以及掌握的情況，同時教師應(yīng)分析學(xué)生在日常生活中、在觀察自然現(xiàn)象中可能積累了哪些與電壓有關(guān)的生活經(jīng)驗，讓概念“生活化”。如學(xué)生知道電壓有大小之分：高壓線、家庭照明電路電壓高，不能碰，人一旦被高電壓擊中會被灼傷甚至危及生命；干電池的電壓小，安全。這時，老師可以告訴學(xué)生其實人體的靜電電壓也很大，但由于電流非常小，沒有危險。這無形中點撥了電流與電壓存在聯(lián)系。再如學(xué)生知道水流，但不知水流的形成過程：教師用課件演示水流的形成過程，可以使學(xué)生初步建立產(chǎn)生水流的條件是有水壓，提供水壓的裝置是抽水機，再聯(lián)系電流形成的過程，可以得出“電壓是電路產(chǎn)生電流的原因，電源是提供電壓的裝置”的結(jié)論。這樣，學(xué)生對電壓的概念就有了初步了解。

二、通過閱讀材料分析。開展探究活動，構(gòu)建基本概念

認知心理學(xué)家羅杰斯認為，記憶中的種種概念是以概念的具體例子來表示的，而不是以抽象的規(guī)則或一系列相關(guān)的特征來表示的。教材中的閱讀材料具有語言簡練、可讀性強、涉及知識面廣、趣味性強等特點，是理解科學(xué)概念內(nèi)涵和外延的良好連接點。但是課堂教學(xué)由于時空的限制，大多數(shù)課后的閱讀材料難以在課內(nèi)讓學(xué)生充分展開學(xué)習(xí)，教師往往讓學(xué)生回家自學(xué)。由于學(xué)生課外作業(yè)較多，落實效果僅憑學(xué)生個人興趣而定。對此，課內(nèi)外的結(jié)合是一個較好的選擇。通過對閱讀材料的分析，利用學(xué)生已有生活經(jīng)驗和感知基礎(chǔ)，營造探究的課堂氣氛，使學(xué)生產(chǎn)生積極主動學(xué)習(xí)新知識的欲望，是指導(dǎo)學(xué)生形成概念的前提。電壓來自于客觀現(xiàn)實，又高于客觀現(xiàn)實。要形成正確的電壓概念、靈活地解決電壓知識問題，必須獲得有關(guān)電壓的足夠多的感性材料，這些感性材料是形成和掌握電壓概念的必要條件。筆者在上《電壓的測量》時，就是由介紹身懷絕技的魚——電鰻——的一段話來展開教學(xué)的。教學(xué)片段如下：

師：電鰻有水中“高壓線”之稱，奧秘就在于它能發(fā)電。輸出的電壓達300～800伏，因此身體的尾端為正極，頭部為負極，電流是從尾部流向頭部。當(dāng)電鰻的頭和尾觸及敵體，或受到刺激影響時即可發(fā)生強大的電流。在它的身體兩側(cè)的肌肉中，分布著一些特殊的發(fā)電器官，仿佛是活的伏打電堆。

師：讀了這段話你想了解什么?

生1：什么叫電壓?(由此引出電壓概念)

生2：什么叫伏打電雄?(引出電源發(fā)展史內(nèi)容)

生3：發(fā)電器官有何作用?(聯(lián)系有關(guān)電源作用的知識)

生4：“300伏大嗎?電壓還有哪些單位?(解決電壓單位、一節(jié)干電池電壓、家庭電路電壓、人的安全電壓是多少伏等問題)

隨著這些問題一個個被解決，書上的知識點也都落實了，電壓的基本概念也就形成了。

三、對相關(guān)概念進行辨析比較，充實科學(xué)概念的內(nèi)涵和外延

概念的抽象與概括要注意多層次地進行，概念的形成也不是一次完成的，而是要經(jīng)過一個反復(fù)的過程，經(jīng)過多層次的比較、分析與綜合，才能真正發(fā)展學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生真正理解概念。在學(xué)習(xí)科學(xué)概念時，人們常常不能區(qū)分相鄰、相近的科學(xué)概念，這是相關(guān)概念干擾的表現(xiàn)之一?？茖W(xué)概念的學(xué)習(xí)如果能夠與舊知識形成類比；則能使學(xué)生快速掌握新的科學(xué)概念，并能減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)，容易混淆的知識點也能得到澄清。如前一節(jié)已學(xué)習(xí)了電流的測量，這一節(jié)學(xué)習(xí)電壓的測量正好能進行類比。兩者可以進行如下表所示的類比。

“電流表的測量”與“電壓表的測量”是學(xué)生非常容易混淆的兩個概念，在教學(xué)中進行類比，有助于區(qū)分、對比及找出兩者的聯(lián)系，使學(xué)生正確、牢固地掌握知識。恰當(dāng)?shù)剡\用類比，課堂會更有氣氛，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會很濃。更重要的是，這樣的學(xué)習(xí)學(xué)生對所學(xué)的知識不容易遺忘，而且能學(xué)會舉一反三、觸類旁通。類比方法是符合學(xué)生認識事物的規(guī)律和教育學(xué)、心理學(xué)規(guī)律的，應(yīng)用類比方法，可以把抽象的新知識納入到已有知識系統(tǒng)中來，變抽象為形象，變難為易，變繁為簡，同時又可激發(fā)學(xué)生聯(lián)想，具有啟發(fā)思路、觸類旁通的作用。在教學(xué)過程中，教師只有幫助學(xué)生建立清晰的概念，才能使學(xué)生理解掌握科學(xué)概念的內(nèi)涵和外延。

總之，學(xué)生科學(xué)概念的形成過程往往要遵循“讓學(xué)生經(jīng)歷事實性目標(biāo)－形成小概念－形成大概念”的流程?？茖W(xué)概念構(gòu)建過程是：初步了解概念－建構(gòu)基本概念－形成科學(xué)概念。因此，教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生的經(jīng)驗一步一步地拓展他們的觀念，而不要跑到他們經(jīng)驗的前面，這是很重要的。同時，要在教學(xué)中有意識地滲透或開展科學(xué)的研究方法，使學(xué)生受到科學(xué)研究方法的熏陶和訓(xùn)練，使學(xué)生自覺地逐步掌握和運用這些方法。這樣以舊知帶新知，能引導(dǎo)學(xué)生的思維從形象提高到抽象，幫助學(xué)生有效地把握科學(xué)知識，發(fā)展智力，讓他們受益終身。