初中科學概念教學模式的研究

□浙江省杭州市蕭山區(qū)高橋初級中學 朱莉萍

一、初中科學概念含義及分類

（一）初中科學概念含義

科學概念是客觀事物的共同屬性和本質特征在人們頭腦中的反映，是對科學事物的抽象認識，是人們觀察、實驗和思維相結合的產物，是組成科學知識的基本單元，是形成科學學科結構的基礎。學生科學知識的建構過程就是掌握科學推理能力的過程。而科學知識主要以概念和概念所在的系統(tǒng)構成，學生只有深刻掌握了概念含義，才能夠進一步通過演繹等方法形成相應的科學技能。

（二）初中科學概念的分類

基于概念類型可以將初中科學概念按照學習屬性劃分為如下三類：

1.具體概念。指有具體事物、現(xiàn)象的特征或者作用為基礎。這類概念能直觀顯示，學生容易直接感知，大多數(shù)與日常生活經(jīng)驗相符合。如分子、重力、摩擦力、彈力、壓力、浮力、光的反射、折射、生產者、分解者等。

2.抽象概念。指以理性認識作為基礎，其抽象性、概念性和系統(tǒng)性較強，大多有嚴格而準確的科學定義。如杠桿、力臂、電阻、參照物、廣興、電壓、功、物理變化、化學變化、種群、生態(tài)系統(tǒng)、新陳代謝等。

3.定義概念。指沒有實體事物，是人們?yōu)榱私鉀Q某些具體問題或約定方法來表達某種事物而形成的概念。如密度、壓強、功率、電功率、相對原子質量、化學方程式等。

二、初中科學概念教學存在的主要問題

（一）錯誤前概念造成的理解錯誤

前概念又叫前科學概念，主要是指學生在新課學習之前，就已經(jīng)對所學的知識有了不同程度的認識和了解。產生錯誤前概念的原因一方面是來自學生對知識機械地類比。例如，學生在學習一個新的知識點時，往往會從已有的知識和經(jīng)驗中尋找一個相似的點，或者是在大腦中構建一個熟悉的模型，從而將舊知識和新知識進行監(jiān)理，促進舊知識向新知識遷移。另一方面是來自學生的直接感受。例如學生在生活和學習中會出現(xiàn)很多直接的感受，并在學生腦海中烙下深深的印記，為學生解釋有關現(xiàn)象提供“可信賴”的依據(jù)。此外，還有來自學生的片面經(jīng)驗，從而導致學生以偏概全，憑借自己錯誤的理解，建立事物之間非本質的聯(lián)系。

（二）教學過程中的理解偏差

1.局部與整體的偏差。由于概念體系內部各個概念具有一定的關聯(lián)性。而教師在教學過程中，不僅要求學生掌握單個的概念知識，還應當引導學生掌握每個具體課程中的完整概念體系。這樣才能夠促使學生能夠準確地推理和思考，從而得出正確答案、解決問題。而現(xiàn)實教學中，教師常常忽略了概念和概念之間的關系，只針對需求的概念進行反復講解。

2.理解和記憶的偏差。教學中個別教師過分重視定義的敘述，并且要求學生背誦記憶。這樣學生雖然從表面上看學會了相關定義，但是卻沒有深入理解其中的緣由。

3.直觀與抽象的偏差。一方面是學生在學習概念的時候，大部分時候只知道概念的名稱，或者是只注意到代表概念的部分表現(xiàn)，對概念的了解并不全面。另一方面是個別學生雖然能夠理解到概念的內涵和外延，但是卻在一定程度上和概念符號脫節(jié)，不能夠自覺地建立起概念的定義、名稱和符號之間的本質聯(lián)系。

4.生動與嚴謹?shù)钠?。初中科學概念具有一定的抽象性，學生在學習的過程中常常感到十分枯燥，提不起興趣。而個別教師為了幫助學生更好地學習概念知識，更加偏向于運用生動形象的方式進行講解，從而在無形之中造成了學生的理解錯誤。

5.講授與探究的偏差。很多教師急于趕教學進度，在課堂上并沒有給學生提供充分的思考時間，當學生在探索的過程中遇到困難的時候，教師更多時候以講授代替學生親歷探究，越俎代庖，學生對科學概念的理解也不夠透徹。

三、初中科學概念教學的改進對策

（一）關注錯誤前概念，構建正確科學概念

錯誤的前概念會影響到學生對后續(xù)正確知識的學習，阻礙學生對科學概念的建構。所以教師在實際的教學過程中，首先應當充分了解學生的前概念，傾聽學生內心真實的想法，從而有意識、有目的地引導學生在新概念的學習中，不斷更新腦海中的想法，重新組合已有的前概念，有針對性地進行糾正，最終構建正確的科學概念。

例如教師在物理“密度”的概念教學中，就可以首先向學生提問：“鐵和木頭哪個重？”當學生回答：“鐵比木頭重?！庇纱吮┞秾W生錯誤的前概念，緊接著教師再向學生出示一個小鐵釘和一大塊木頭，再次詢問學生：“哪個重？”這個時候，就能夠引發(fā)學生的認知沖突，讓學生自主思考自己的錯誤前概念，然后教師再循序漸進地導入密度的概念。

前概念的存在是不可避免的，教師應當充分利用學生的前概念，以此為概念教學的突破口，而不是去回避，從而通過問題和實驗促使學生自主思考，積極促成錯誤前概念和新概念之間的有效轉化。

（二）辨析易混淆概念，促進學生深度理解

雖然初中學生已經(jīng)具備了一定的思維能力和分析問題的能力，但是由于科學課程的難度，使學生在分析問題的時候常常無法深入、綜合地思考，只關注了問題的表現(xiàn)，相關的理性思維能力還不足。尤其是初中科學概念教學中存在很多易混淆的概念，他們常常會對學生的解題能力和思考方式造成不同程度的干擾，所以，教師應當把握易混淆概念之間的相似性和不同性，引導學生分析他們的區(qū)別，并建立正確的概念認知，促進學生深度理解。

例如在教學物理“功與功率”概念時，學生就常常會把功和電功、功率與電功率、額定功率與實際功率等相似的概念混為一談?；诖?，教師就可以幫助學生進一步辨析，分析其中存在的不同，找到它們之間的聯(lián)系。如針對額定功率與實際功率的概念，教師就可以首先讓學生和同桌進行討論，并歸納討論出來的結果，然后教師再帶領學生一起總結：

1.額定功率的概念就是指用電器銘牌上標有的電功率,是電器正常工作時消耗的電功率；而實際功率的概念就是指在實際工作時電器消耗的電功率。2.實際功率的數(shù)值有無數(shù)個，額定功率的數(shù)值只有一個。3.電器的電壓可能與額定電壓相等,也可能不相等，只有當實際電壓與額定電壓相等時，實際功率才與額定功率相等。借助這種形式，一對一地分析，促使學生更加深刻地了解不同概念的內涵。

（三）探尋概念核心本質,明確概念建構的意義

美國教育心理學家奧蘇伯爾認為，掌握概念有兩種形式，一是概念形成，二是概念同化。對于初中科學教學來說，很多概念教學的形式都是將學生的已有認知結構和新概念進行類比，并深入挖掘，從而引導學生探尋概念的核心本質。

例如，教師利用光具座研究凸透鏡成像的規(guī)律時，當三個元件移動到相應的位置時，光屏上就會出現(xiàn)清晰的像。這個時候教師就可以提問學生：“如果保持蠟燭與凸透鏡的位置不變，撤去光屏，是否仍然成像？”學生通過觀看實驗，對于實、虛像的理解有了不同程度的認識，但是對于成像的原理卻缺乏深刻的理解。所以，教師還需要進一步闡述“實像”和“虛像”的核心概念，并幫助學生明確：實像是實際光線的會聚點，虛像是實際光線的反向延長線的交點。提問：“既然實像是匯聚點，如果移去光屏，這個匯聚點還存在嗎？如果不放置光屏，該實驗是否能成像？”于是，學生在探究實驗的過程中，不僅建立了像的概念，還深刻理解了其本質內涵。

（四）借助信息技術，搭建概念形成平臺

初中科學教材中涉及很多內容，但是由于現(xiàn)實生活中實驗條件和時間的限制，使很多概念知識并不能夠通過實際演練幫助學生獲得感性的認知。因此，教師要積極借助信息技術，通過多樣化的視頻和圖片刺激學生的多重感官，通過視、聽、說，將靜態(tài)的教材內容生動形象化，從而不斷激發(fā)學生的學習興趣，讓學生進一步了解概念知識，并逐步構建正確的框架。

例如在教學細胞的分裂、分化和生長的概念時，如果單憑教師的講解，學生會對這三個概念感到模棱兩可，尤其是分裂和分化的概念，也缺少感性的認知。所以，教師就可以運用多媒體，為學生分別展示細胞分裂和分化的過程，配合文字解釋促使學生將該現(xiàn)象內化為自身的概念知識。

（五）創(chuàng)設實驗探究情境,提升概念教學效率

為了進一步提升概念教學的效率，教師還需要結合實際情況，為學生創(chuàng)設豐富多樣的問題情境和實驗情境。通過情境教學的方式，發(fā)揮學生的主觀能動性，將外部動力轉換為學生的內部驅動力，從而更加容易從信息中提取需要的知識，也能夠在日后學習和生活中靈活地運用知識技能。

例如，在教學“浮力”的概念時，從表面上看，學生似乎很容易理解浮力的概念，但是面對物體下沉的現(xiàn)象，學生常常不能做出正確的判斷。因此，教師為了幫助學生真正構建科學概念，就需要創(chuàng)設問題和實驗，引導學生通過理性的思考做出正確的判斷。如，教師可以讓學生將較輕的物體按入水中，并體驗水的浮力，然后再換成鉤碼等較重的物體，重復上述實驗，在該過程中，學生能夠感受到浮力的變化，教師提問：“鉤碼有沒有受到水的浮力？”引導學生觀察彈簧秤在鉤碼下沉過程中的讀數(shù)變化，做好受力分析，并帶領學生一起理解問題的核心本質。最終，通過實驗讓學生明白下沉的物體同樣受到浮力的作用，并使學生從感性認識上升到理性認知，不斷激發(fā)其思維想象，持續(xù)提升初中科學概念教學的效率和質量。

四、結語

初中科學概念教學作為一個基礎且重要的版塊，教師需要引起重視。結合學生在學習中存在的不同問題，有針對性地進行探究，并通過上述五種策略的應用，不斷促使學生深度理解科學概念，最終全面促進學生核心素養(yǎng)的提升，為其未來的發(fā)展奠定扎實基礎。