追本溯源 重建概念

陳墨梅

摘要：概念教學(xué)始終是科學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)，而針對(duì)傳統(tǒng)概念教學(xué)中的一些弊端，筆者認(rèn)為應(yīng)該從概念的形成原因、形成過程等方面入手，用“尋根——還原——重建”的途徑來尋找解決概念教學(xué)難點(diǎn)的有效途徑和方法。

關(guān)鍵詞：概念教學(xué)；尋根；還原；重建

中圖分類號(hào)：G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2014）05-0019

一、問題的提出

科學(xué)概念是整個(gè)科學(xué)知識(shí)體系的基礎(chǔ)，如果把科學(xué)這門學(xué)科比作高樓大廈，那么概念就是構(gòu)成這座大廈的基石，因此科學(xué)概念教學(xué)成為科學(xué)教學(xué)的核心。李政道在回答怎樣才能學(xué)好科學(xué)這一問題時(shí)就曾強(qiáng)調(diào)：學(xué)習(xí)科學(xué)的首要問題是要弄清基本概念?？茖W(xué)概念教學(xué)的效果如何，直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)于科學(xué)知識(shí)的認(rèn)知程度，進(jìn)而影響到學(xué)生整體知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與拓展，可以說學(xué)好科學(xué)概念是學(xué)好科學(xué)的關(guān)鍵。教學(xué)實(shí)踐表明，科學(xué)概念是科學(xué)教學(xué)中既不易“教”也不易“學(xué)”的內(nèi)容，學(xué)生怕學(xué)，教師也難以采取很好的應(yīng)對(duì)措施。而在應(yīng)試教育的影響下，概念教學(xué)中也出現(xiàn)了一些違反學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，忽略學(xué)生心理、思維發(fā)展特點(diǎn)的教學(xué)方法，比如說：重知識(shí)，輕方法；重分析，輕實(shí)驗(yàn)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師多把側(cè)重點(diǎn)放在知識(shí)的傳授上，強(qiáng)調(diào)的是講清楚概念的內(nèi)涵和外延，至于概念的來龍去脈，以及形成和發(fā)展的過程則輕描淡寫，甚至一筆帶過。這樣的做法強(qiáng)化了教學(xué)的結(jié)果，而忽視了教學(xué)的過程，不僅削弱了概念教學(xué)本身，而且阻礙了學(xué)生能力的培養(yǎng)，并不值得提倡。筆者經(jīng)過長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐，摸索出“追本重建”科學(xué)概念的教學(xué)路徑，在此與同行交流、切磋。

二、概念重建的理論基礎(chǔ)與內(nèi)涵

以觀念建構(gòu)為本的科學(xué)教學(xué)理論的核心是：科學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)概念、基本規(guī)律和科學(xué)學(xué)科特有的認(rèn)識(shí)論、方法論、思想論是科學(xué)學(xué)科的基本觀念，教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該以幫助學(xué)生建構(gòu)這些基本觀念為目標(biāo)而展開。而科學(xué)概念是人類在探索科學(xué)世界的過程中，在大量觀察和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用邏輯思維方法，把一些事物的本質(zhì)、共同的特征集中起來加以抽象、概括而形成的，在這個(gè)過程中，學(xué)生靠死記硬背得到的概念，將是空中樓閣。因?yàn)榭茖W(xué)概念都是濃縮的知識(shí)點(diǎn)，都很簡(jiǎn)明扼要，學(xué)生是難以理解的。因此，在科學(xué)概念的教學(xué)過程中，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)與概念產(chǎn)生、建立和發(fā)展類似的情景，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷概念重建的過程，體驗(yàn)科學(xué)家的邏輯思維，汲取他們的智慧，不斷提升學(xué)生的思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)。為了使學(xué)生更好的理解概念的內(nèi)涵，教師應(yīng)該追本溯源將濃縮的概念充分還原，沿著“尋根——還原——重建”的路徑來實(shí)現(xiàn)概念建構(gòu)的科學(xué)思維過程。

三、概念重建的幾條途徑

1. 感知體驗(yàn)，還原本質(zhì)——重建概念

科學(xué)是以感知為基礎(chǔ)，教師應(yīng)該幫助學(xué)生形成表象認(rèn)識(shí)，然后在諸多表象的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過抽象、概括、分析和綜合，并通過類比，建立概念。教師可在概念引入前，設(shè)置適當(dāng)?shù)目茖W(xué)情景，提供給學(xué)生豐富的感性材料，提高他們的科學(xué)學(xué)習(xí)熱情，也為他們將感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

浙教版科學(xué)七下《運(yùn)動(dòng)和力》一章中關(guān)于摩擦力的概念，教材中的敘述是：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在兩個(gè)物體的接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫做摩擦力。定義言簡(jiǎn)意賅，但是初一的學(xué)生如果只靠課堂上的分析和課后的練習(xí)，就難以把握概念的實(shí)質(zhì)。而仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)摩擦力主要有這幾個(gè)條件：（1）表面運(yùn)動(dòng)；（2）互相接觸；（3）阻礙運(yùn)動(dòng)的力。教師在課堂教學(xué)中可以設(shè)計(jì)這樣的體驗(yàn)活動(dòng)：①讓學(xué)生將課本放在課桌上，并用力讓書本在課桌上向前運(yùn)動(dòng)一段距離；②讓學(xué)生將手掌緊壓在桌面上，并慢慢拖動(dòng)，使得手在桌面上滑動(dòng)；③讓學(xué)生來完成筷子提米的實(shí)驗(yàn)。為學(xué)生提供了這樣的感知情景，讓他們清楚摩擦力的方向，也認(rèn)識(shí)到摩擦力的無處不在。

在引入密度這個(gè)概念時(shí)，筆者就先給學(xué)生播放一段武打動(dòng)作片的視頻。

師：影片中的人物武功很高，一腳能踢飛一塊巨石，那么演員是怎么做到的呢？

生：那些石頭不是真正的石頭！

師：那大家猜猜這些石頭是用什么做的？它們有什么特點(diǎn)呢？

教師展示兩個(gè)體積相同的盒子，一個(gè)里面裝滿紙屑，另一個(gè)裝滿的金屬的碎屑和鐵釘?shù)任镔|(zhì)，讓學(xué)生來體驗(yàn)拎一下，讓學(xué)生將密度這個(gè)生活中很少提及的概念變得容易理解。

通過感知體驗(yàn)，還原了概念形成的本質(zhì)，后幫助學(xué)生建立概念，讓學(xué)生對(duì)概念的理解更細(xì)膩，讓課堂教學(xué)更有豐富的內(nèi)涵也更高效。

2. 實(shí)驗(yàn)探究，還原過程——重建概念

學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)概念學(xué)習(xí)之前，對(duì)生活中比較熟悉的某些現(xiàn)象是有一定的感性認(rèn)識(shí)的，對(duì)這些概念就有了一定的基礎(chǔ)。因此，在進(jìn)行概念引入設(shè)計(jì)時(shí)，教師應(yīng)充分了解學(xué)生的學(xué)情，加強(qiáng)與生活的聯(lián)系。創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的生活情景，從而引入概念，激發(fā)他們的求知欲望，增加對(duì)概念的理解和認(rèn)識(shí)。

比如在浙教版的《壓力和壓強(qiáng)》的教學(xué)中，對(duì)壓強(qiáng)這個(gè)學(xué)生熟悉又有點(diǎn)陌生的概念，不能指望直接了當(dāng)?shù)叵聜€(gè)定義就讓學(xué)生能理解其中的內(nèi)涵。所以，筆者將壓強(qiáng)的教學(xué)重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)探究，還原概念形成的過程，重建概念。

（1）創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

放暑假了，幾個(gè)同學(xué)背著飲料和一些小食品到海邊游玩，在海邊他們注意到這樣一些現(xiàn)象：有些人游泳完快上岸時(shí)，總是急跑幾步，在沙灘上散步的人，穿高跟鞋比穿平底鞋的陷得深。他們的體重差不多，但是對(duì)沙地的作用效果卻不同，壓力的作用效果究竟與什么有關(guān)呢？

（2）實(shí)驗(yàn)探究，定性形成概念

①對(duì)于以上的現(xiàn)象，你的猜想是：

A B

②對(duì)以上兩種猜想，同學(xué)們?cè)诤＿厓H用一個(gè)帶蓋的礦泉水瓶就設(shè)計(jì)出驗(yàn)證猜想的探究實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你說明驗(yàn)證的方法：（略）

③請(qǐng)你設(shè)計(jì)出驗(yàn)證猜想的記錄表格：

于是，概念定性形成：壓力的作用效果和壓力大小和受力面積大小有關(guān)，壓力越大，面積越小，壓力的作用效果越明顯。

（3）建立模型，壓強(qiáng)的定量形成

為了準(zhǔn)確地研究壓力的作用效果于壓力大小和受力面積大小的關(guān)系，讓學(xué)生用5個(gè)大小不同的立方體鐵塊，以不同方式放在同一水平細(xì)沙面上做了三組實(shí)驗(yàn)，用表格分別記錄了它們的數(shù)據(jù)。

表一（壓力和受力面積的比值0.6） 凹陷最大

表二（壓力和受力面積的比值0.3） 凹陷其次

表三（壓力和受力面積的比值0.15） 凹陷最小

①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和4能得出的結(jié)論是什么

得出壓強(qiáng)概念的定量描述：可以用壓力和受力面積的比值來描述壓力的作用效果。

比值是一種最簡(jiǎn)單的數(shù)理模型，我們用這一比值來表示壓力的作用效果，再來給壓強(qiáng)下個(gè)定義：?jiǎn)挝幻娣e上物體受到的壓力大小叫壓強(qiáng)。

如果我們教學(xué)中是從壓強(qiáng)這個(gè)概念形成的過程下功夫，讓學(xué)生理解壓強(qiáng)概念的由來，學(xué)生就能很好的區(qū)分什么時(shí)候應(yīng)該用壓力作用效果來描述，什么時(shí)候用壓強(qiáng)來描述，也能很好的解決很多壓強(qiáng)的問題了。教學(xué)也因?yàn)橹R(shí)過程的探究還原而顯得精彩。

3. 對(duì)比深化，還原內(nèi)涵——重建概念

有一些新的概念在學(xué)生學(xué)習(xí)之前，就已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)，有些是有生活經(jīng)驗(yàn)，有些可能是有知識(shí)基礎(chǔ)的。比如，在上電功率這節(jié)內(nèi)容的時(shí)候，學(xué)生其實(shí)已經(jīng)學(xué)習(xí)了電功和功率，但是對(duì)為什么引入電功率，和如何理解電功率這個(gè)概念還有點(diǎn)難度。教師可以將功率和電功率以及電功對(duì)比來深化理解。因此，在教學(xué)過程中可以進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：

直觀感知：讓學(xué)生回家觀察家中電能表的參數(shù)含義，看看家中用電時(shí)候，電能表的轉(zhuǎn)動(dòng)個(gè)字，問誰(shuí)家的電先用完呢？（讓學(xué)生意識(shí)到消耗電能不僅有多少的問題，還有快慢的問題）

領(lǐng)悟體會(huì)：教師讓學(xué)生回顧討論關(guān)于功率的概念，以及意義。

并演示實(shí)驗(yàn)：（1）不同的燈、電視、電腦等家用電器接在電路中，觀察電能表的轉(zhuǎn)速不同。（學(xué)生歸納出不同用電器在使用時(shí)電表轉(zhuǎn)速不同，說明不同的用電器消耗電能的快慢不同。）

演示實(shí)驗(yàn)：（2）將1000瓦和500瓦的用電器接入電路，觀察相同時(shí)間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)動(dòng)的

促進(jìn)遷移：教師問：若不測(cè)量，我們?cè)趺粗纼煞N用電器消耗電能的快慢呢？（回憶功率的概念，建立電功率的概念）

認(rèn)知內(nèi)化：學(xué)生討論并總結(jié)得出電功率的概念。在直觀和豐富的情景下，感知問題的基本特征和形式，由感知——體會(huì)——遷移——內(nèi)化的逐步深入探究，實(shí)現(xiàn)概念的建立。

實(shí)踐表明：這種經(jīng)過對(duì)比深化后的概念重建，使學(xué)生感到有血有肉，清晰豐滿，教學(xué)效果更為顯著。

總之，每個(gè)科學(xué)概念都是人類知識(shí)的結(jié)晶，銘刻著人類思維發(fā)展的烙印。教師只要對(duì)概念教學(xué)從知識(shí)的特點(diǎn)、學(xué)生的認(rèn)知等角度出發(fā)，就能很好地將概念教學(xué)的實(shí)效性大大提高，也能在概念教學(xué)的過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)能力與科學(xué)素養(yǎng)。而通過尋根——還原——重建的路徑進(jìn)行概念的教學(xué)，筆者認(rèn)為是一條適合學(xué)生學(xué)習(xí)的新道路。

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（作者單位：浙江省嘉興市鳳橋中學(xué) 314000）