初中科學核心概念構(gòu)建的教學對策

□浙江省杭州市蕭山區(qū)益農(nóng)鎮(zhèn)初級中學 童麗麗

世界上的事物多種多樣，為了方便我們記憶，可以將事物進行歸納總結(jié)，梳理其中的關(guān)聯(lián)性，從而形成系統(tǒng)的概念。由此可見，學習科學知識的過程就是將各種科學事實概念化，并促使概念發(fā)展的過程。從科學教材安排可以看出，通常都是以概念為核心，劃分成若干個單元，每個單元的教學內(nèi)容都是圍繞概念性知識展開并對具體概念與原理進行解釋。學生在科學學習的過程中，最為重要的一項內(nèi)容就是構(gòu)建核心概念，從而培養(yǎng)學生的思維能力。

一、核心概念的特點

（一）核心概念是本章內(nèi)容的主導

對初中科學教材進行梳理可以發(fā)現(xiàn)，與核心概念明確有關(guān)的內(nèi)容在科學教學中占據(jù)了十分重要的地位。例如，浙教版科學教材中《能量的轉(zhuǎn)化與守恒》這節(jié)內(nèi)容，核心概念“能量守恒”貫穿章節(jié)。學生學習動能、勢能、機械能等概念后，通過具體事例構(gòu)建“不論是生命運動、機械運動、化學運動等，在能量發(fā)生變化過程中，能量的總量是守恒的”這一概念。同時，教師給予情景任務，讓學生時刻都能反思體驗能量在變化中的不變。掌握能量守恒的概念能夠幫助學生用科學的眼光認識世界，不但能夠看到物體的復雜變化，還能透過現(xiàn)象看本質(zhì)。

（二）核心概念能夠反映科學內(nèi)容，蘊含科學思想與方法

在科學課堂學習過程中，會涉及很多抽象的概念，如：慣性、參照物、氧化還原反應、復分解反應等，對初中教育階段的學生來說，其理解存在一定的困難。教師在教授這些概念的時候，要深入挖掘其科學思想與方法，構(gòu)建一個指向?qū)W生生活實際的中心問題，帶著中心問題任務，發(fā)現(xiàn)其中存在的規(guī)律，并向?qū)W生滲透控制變量的思維方式。這樣一來，可以有效幫助學生理解抽象的概念，熟練運用科學概念。通過對核心概念的學習，可以幫助學生建立科學思維，傳授學生科學知識并不是主要目的，更重要的是要讓學生具備科學探究能力。

（三）核心概念處于科學課堂的核心位置

核心概念處于課堂統(tǒng)領(lǐng)的位置，能夠幫助學生進行概念理解。在每節(jié)科學課堂教學中都會以一個主題為核心，并存在一定的目標。例如，在浙教版初中科學教材中，教師在講授《食物的消化與吸收》這一章節(jié)內(nèi)容時，從中可以學習到酶的概念、酶的催化特性及影響酶催化作用的條件及可利用之處。根據(jù)教材安排，學生先學習酶的概念，通過唾液淀粉酶的例子學習到酶的具體作用，從而了解到酶的多樣性與高效、專一性。學生通過一系列的實驗探究活動，了解到能夠影響酶催化作用的因素。從而分析可知，酶是核心概念，其具體的概念、特征、影響作用及應用是其核心概念下的概念信息。

二、促進核心概念構(gòu)建的教學對策

（一）將教學置于生活情境的任務序列中

學習《機械運動》內(nèi)容后，根據(jù)教材中的內(nèi)容，可以組織學生完成相關(guān)的課外活動。教師可以將學生分為四人一組，讓每組成員輪流騎自行車，通過兩種不同的競賽方式，深度理解速度的概念。在實踐過程中，盡量沿著跑道保持直線前進，強調(diào)起動、加速、勻速和剎車過程，帶著任務進行思考。除此之外，向?qū)W生布置家庭作業(yè)，讓學生自行設計完成路程與時間的關(guān)系圖。學生完成家庭作業(yè)后，要將自己在活動過程中遇到的疑惑與自己發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象記錄下來，并嘗試進行解答。值得注意的是，教師要提醒學生在活動及觀察的過程中，思考“物體運動狀態(tài)保持不變或變化背后的原因”。人類思維的發(fā)展并非累積形式的，而是需要一個有意義的事物作為啟發(fā)，最好在學生的日常生活與活動中尋找能夠啟發(fā)學生思維的事物，從而調(diào)動學生參與其中的興趣。在探究活動中，包含了參照物、力、速度、摩擦力等科學概念及運動和力之間的關(guān)系。此外，探究活動為暴露前概念創(chuàng)造了良好的機會。如此與常規(guī)課堂不同的活動，調(diào)動了學生對課堂的興趣與熱情，使得學生積極投入學習情境中，能夠幫助學生直觀感知到學習對象的內(nèi)外關(guān)聯(lián)，從而接觸到核心問題。每個單元都是以核心概念為中心展開的教學，將原本零散的科學知識點以主題活動、問題探究的方式進行教學。

（二）解構(gòu)前概念，重構(gòu)概念

學生完成實踐活動后，開展以“力與物體運動狀態(tài)的關(guān)系”為主題的討論交流。學生以學習小組為單位提出活動中發(fā)現(xiàn)的問題并嘗試進行解答。教師負責整理記錄每組對運動與力的關(guān)系的觀點。大部分學生都認為有力的作用才能進行運動，但是還有些學生認為，不是所有的運動都需要力。學生通過暴露這些前概念，對運動過程深入思考。教師引導學生進行受力分析；當撤掉一個力的時候，物體運動狀態(tài)是否會保持不變；減小一個力的作用，物體的運動狀態(tài)又如何改變；使新經(jīng)驗對已有經(jīng)驗進行改造，重構(gòu)力與物體運動的關(guān)系，為學習“牛頓第一定律”做好充分的準備。在探究活動中，學生充滿參與熱情，思維十分活躍，在后續(xù)的交流溝通中，為學生提供了表達的機會與思維碰撞的平臺。教師將有意地激發(fā)學生暴露的前概念，使得學生產(chǎn)生劇烈的認識沖突，學生對知識求知欲望空前高漲。

（三）懷揣疑惑，學習局部概念并遷移概念

學生學習“分子”概念時，由于“分子”肉眼不可見，會有多個猜想：分子可能很??？分子間如何排列？分子是運動的？教師引導學生深度觀察蔗糖，使學生有直觀的體驗，為他們建立分子概念奠定基礎(chǔ)。學生動手做“黃豆和芝麻”的模擬實驗，借鑒模擬實驗設計“酒精和水混合實驗”驗證分子間存在空隙。播放“空氣和二氧化氮混合實驗”視頻，幫助學生構(gòu)建分子進行運動的知識。以上通過解決疑惑，建立概念。學習“分子”概念后，運用分子的觀點解釋生活中“酒香不怕巷子深”“中藥房中彌漫著中藥味”等現(xiàn)象。通過讓學生反思和討論，用分子科學概念解決實際生活中的新問題，促進分子概念的遷移。

（四）在證明的過程中構(gòu)建核心概念

在之前的探究交流過程中，有的學生會產(chǎn)生與亞里士多德相似的觀點，還有一部分學生的觀點與伽利略的觀點類似。對此結(jié)果，科學教師并不做出評判，在學習本單元《牛頓第一定律》一課時，教師可以在課前為學生布置課堂任務——推動木塊和小車前進，引導學生對“運動與力的關(guān)系”進行深入思考，向?qū)W生提出問題：相同的力推動木塊和小車前進，產(chǎn)生什么不同現(xiàn)象？科學史上產(chǎn)生的兩種觀點如何證明？地球上做不到“牛頓第一定律”中的“不受外力的影響”，實驗驗證過程如何解決？引導學生找到“摩擦力”通過不斷改變摩擦力的大小，觀察小車的運動狀態(tài)變化，直至推測“如果摩擦力減小為零”時，小車如何運動。通過推理證明過程，構(gòu)建牛頓第一定律概念。當構(gòu)建重要的科學概念時，要對相關(guān)現(xiàn)象背后的因果進行論證。在本單元科學知識學習的過程中，學生的思維水平與科學認知能力得到不斷提升，促使學生的論證能力也得到提升。在對課堂活動進行交流溝通中，學生能夠形成初步的觀點，雖然學生對相關(guān)概念不清晰、缺乏論證，難以說服他人。但是在對《牛頓第一定律》內(nèi)容學習的時候，經(jīng)過時間的沉淀，學生的思路逐漸明朗，為課堂學習做足了準備，可以在課堂上大方地交流自己的觀點，可以通過事實舉例與實驗的方式支持自己的觀點，當出現(xiàn)錯誤觀點的時候，很多學生能夠主動列舉出反駁的觀點并加以舉例。此時，構(gòu)建核心概念的教學目標即將完成。

（五）在解決實際問題過程中進行拓展

在浙教版初中科學教材中，《二力平衡條件》是對《牛頓第一定律》的延伸與拓展，是在現(xiàn)實情境中運動與力之間的關(guān)系推導出的結(jié)果。根據(jù)本單元的學習，學生已經(jīng)建立了問題探究意識，能夠在課堂上提出“為何地球存在重力的條件下，物體還能夠保持靜止或者是勻速直線運動”的問題，對此，科學教師要從學生的角度出發(fā)，引導學生實現(xiàn)對核心概念的拓展。通過實例分析，當物體二力平衡時也能保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動。學生學習完本章內(nèi)容時，教師要讓學生嘗試獨立梳理所學內(nèi)容，通過概念圖的方式將所學概念之間的關(guān)系梳理清楚?？傊?，為了促進核心概念構(gòu)建進行科學教學時，教師要引導學生以核心概念與知識結(jié)構(gòu)為重點展開學習，從而幫助學生對科學思維方式的深入理解，促進學生更好地構(gòu)建核心概念。在知識脈絡清晰，核心概念明確的科學教材單元學習中，有利于促進核心概念構(gòu)建，有些學習單元中涉及的內(nèi)容十分豐富廣泛，可以拆分為幾個子單元進行教學安排。教師在教學前可以先對教材進行充分了解與分析，重新安排單元知識的教學順序，以鮮活生動的例子為切入點，引導學生以解決問題開展學習探究。

值得注意的是，以核心概念構(gòu)建為目標進行科學教學時，對教師的教學水平有一定的要求，教師在教學前要做好規(guī)劃，以發(fā)展的眼光看待問題，不斷提升自身的科學教學水平，以整個學科的教學發(fā)展把握教學內(nèi)容，為此教師要以堅持以學生為本，站在學生的角度思考問題，考慮到學生的實際情況，并以此開展教學，從而構(gòu)建核心概念。

三、結(jié)語

綜上所述，核心概念構(gòu)建可以促進初中科學學科教學發(fā)展。引導學生掌握科學教材中的核心概念，幫助學生更加清晰地掌握科學知識，改變以往科學課堂教學中教師灌輸為主，學生被動接受知識的局面，在核心概念構(gòu)建為方向的科學課堂中，可以調(diào)動學生的課堂參與興趣，激發(fā)學生對科學概念的探究欲望，從而改被動學習為主動探究，使得教學趨向核心概念構(gòu)建，提升初中科學課堂教學效率，提升初中生的科學素養(yǎng)。