把握概念特征 巧解建構(gòu)路徑

陸新麗

小學(xué)科學(xué)課程的主要任務(wù)之一，是讓學(xué)生通過各種學(xué)習(xí)活動最終領(lǐng)會和掌握各種概念?？茖W(xué)概念的獲得對學(xué)生形成科學(xué)認知、提高探究能力、發(fā)展科學(xué)思維起著舉足輕重的作用。每個概念的形成和建構(gòu)都有其特定的邏輯性和程序性，不同概念的建構(gòu)路徑是不同的。但因認識和理解上的偏差，很多科學(xué)教師在組織學(xué)生建構(gòu)概念的過程中會忽視概念特征，忽視不同概念建構(gòu)的路徑是不同的，導(dǎo)致一些學(xué)生出現(xiàn)認知偏差，不能完整、科學(xué)地建構(gòu)概念。為此，筆者試從小學(xué)生的心理特征和學(xué)習(xí)特點，例談這類無形概念的建構(gòu)路徑。

讓微觀具象放大現(xiàn)形

小學(xué)生的概念大多是在長期的生活感知中積累的，對一個概念的理解，對其表象性特征的印象總是強于隱性的特征?；谶@些原因，具有微觀具象的概念建構(gòu)，我們可以通過特殊的結(jié)構(gòu)化的材料、層次性的活動，讓微觀具象放大現(xiàn)形，達成概念建構(gòu)。

筆者在引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)“毛細現(xiàn)象”這一概念時，為學(xué)生準(zhǔn)備了一些白色塑料打包繩，將這些繩子同時放入水中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，幾根白色塑料打包繩露在水面上端的部分變成了紅色。筆者拿出繩子，給每個人分發(fā)一根，讓他們借助放大鏡仔細觀察，發(fā)現(xiàn)原來是紅色墨水“爬”進了繩子中間。為什么水會“爬”進這些繩子的中間呢？學(xué)生借助放大鏡再次觀察發(fā)現(xiàn)：白色塑料打包繩是多層的，在多層之間有細小的縫隙，這樣就有了一些小小的管道。這時，再讓學(xué)生觀察那些水面上端沒有變色的塑料打包繩，學(xué)生立刻發(fā)現(xiàn)：這些繩子都是單層的，繩子的中間沒有細小的管道。這樣的感知讓學(xué)生頓生疑問：水能在這些細小的管道中“爬升”嗎？所有的管狀結(jié)構(gòu)都會吸水嗎？筆者給學(xué)生提供了一組粗細不同的管子，讓他們插入紅色墨水中繼續(xù)觀察，學(xué)生立刻發(fā)現(xiàn)：管子越細，水“爬”得越高;管子粗一些，水“爬”得低一些;管子粗到一定程度，水不再“爬升”。

讓微觀的毛細現(xiàn)象放大現(xiàn)形，學(xué)生就能輕松建立起毛細現(xiàn)象完整的科學(xué)概念。再來反觀生活中的毛細現(xiàn)象時，學(xué)生就能從微觀的角度，用所學(xué)的科學(xué)知識來進行解釋。當(dāng)筆者在課堂最后提供給學(xué)生兩塊玻璃片，讓他們制造毛細現(xiàn)象時，幾乎所有的學(xué)生都能設(shè)計出僅有微小夾縫的水攀爬通道，并能通過觀察左右夾縫的大小來對等水“爬升”的高度。

擯棄慣有的利用各種紙張來幫助學(xué)生建構(gòu)水的毛細現(xiàn)象，將微觀的“孔隙”放大為直觀可視的“管道”，擯棄讓學(xué)生從對各種紙的孔隙的多少與毛細現(xiàn)象建立推理性聯(lián)系，用直觀具象的實驗讓學(xué)生直觀看到有孔則有毛細現(xiàn)象，無孔則無毛細現(xiàn)象;孔越小毛細現(xiàn)象越明顯，孔越大毛細現(xiàn)象越不明顯;孔大到一定程度，毛細現(xiàn)象消失。這是一個逐層遞進、逐步完善的概念建構(gòu)過程。

讓科學(xué)概念的微觀具象放大現(xiàn)形，是對這一類概念卓有成效的建構(gòu)方式，小學(xué)科學(xué)概念學(xué)習(xí)中還有很多類似的概念可以做這樣的嘗試和設(shè)計。

讓無形內(nèi)涵對等有形具象

科學(xué)概念揭示的是復(fù)雜紛繁的自然現(xiàn)象的本質(zhì)，具有一定的抽象性和復(fù)雜性。但這些抽象復(fù)雜的概念，一定與生活中的某一些表征有緊密甚至是對等的聯(lián)系。例如，酸堿性是物質(zhì)無法外顯的一種屬性，但由于某科學(xué)家在科學(xué)實驗時，不慎將稀鹽酸溶液灑到身旁盆花的花瓣上發(fā)現(xiàn)花瓣變色，于是發(fā)明了能指示溶液酸堿性的酸堿指示劑。因此，我們就可以尋找與無形概念有對等關(guān)系的有形具象，讓學(xué)生借助這些有形具象，達成概念的建構(gòu)。

在認識物質(zhì)的酸堿性時，學(xué)生對于物質(zhì)的酸堿性存在頑固的錯誤認知——酸性即酸味。而現(xiàn)實中確有此現(xiàn)象，很多有酸味的物質(zhì)的確是酸性的。這對學(xué)生認識物質(zhì)的酸堿性是一種誤導(dǎo)，學(xué)生豐富的感知反而阻礙了他們建構(gòu)物質(zhì)酸堿性的概念。為此，筆者為學(xué)生提供了大量的貼有名稱的酸性液體和堿性液體，滴入紫甘藍汁，要求學(xué)生進行分類時，幾乎所有的學(xué)生都會將紫甘藍汁變紅的液體歸為一類，將紫甘藍汁變綠的液體歸為一類。此時，教師可以明確告知學(xué)生，讓紫甘藍汁變紅的這一類液體都是酸性的，讓紫甘藍汁變綠的這一類液體都是堿性的。這時，學(xué)生會自動地將酸性與紅色對等，將堿性與綠色對等。當(dāng)學(xué)生用紫甘藍汁來檢測有酸味的酸牛奶和無酸味的純牛奶時，酸牛奶中紫甘藍微微變綠、純牛奶中紫甘藍微微變紅的現(xiàn)象讓學(xué)生徹底打破了“酸味即酸性”的錯誤認知。當(dāng)學(xué)生將物質(zhì)的酸堿性與酸堿指示劑的顏色形成對等的認知后，再來檢測更多液體或固體浸漬液時，他們對于物質(zhì)的酸堿性已不再以酸味作為評判的標(biāo)準(zhǔn)。

科學(xué)概念的建構(gòu)有其獨特的條件與環(huán)境，尋找概念與具體表象中的對等聯(lián)系，是概念建構(gòu)的路徑之一。

為無形概念模擬造形

在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)的18個主要概念中，有6個概念來自物質(zhì)世界，而聲、熱、電、磁、能量等概念目標(biāo)卻都是無形的。在大量的教學(xué)觀摩中我們不難發(fā)現(xiàn)，信息技術(shù)的支撐，為我們的概念教學(xué)提供了極大的便利，為無形概念模擬造形，可以讓學(xué)生更為直觀地認知概念的本質(zhì)特征，完成概念的建構(gòu)。

例如，筆者在設(shè)計自編課程《有趣的回聲》時，通過多媒體呈現(xiàn)了聲音的聲波在空氣中行進，遇到障礙物發(fā)生反彈的特征。再呈現(xiàn)高速公路噪聲屏障，讓學(xué)生以手畫聲波來解釋噪聲屏障的降噪作用及原理。此時呈現(xiàn)回聲形成的特定環(huán)境時，學(xué)生就能通過直觀形象的方式來描述聲音的傳播路徑，從而精準(zhǔn)、明晰地建構(gòu)回聲的概念。

在教學(xué)《簡單電路》這一課時，因為電流不可觀、不可感，絕大多數(shù)教師都會利用Flash動畫來展現(xiàn)電流在電路中的流動路線。這一方法給了筆者很好的啟發(fā)，于是在引導(dǎo)學(xué)生建立“通路”“斷路”的概念時，很多學(xué)生都存在“電流行至斷開處走不通了”的錯誤認知。于是筆者為電流設(shè)計成了有“千里眼、光的速度、愛偷懶的孫悟空”形象，并請信息技術(shù)老師制作出來，詮釋兩種不一樣的電路的電流情況：通路——“千里眼的孫悟空舉目四望，路是通的，瞬間出發(fā)，燈亮了”，以此來突出電流未形成通路時，電路中就不存在電流以及電流流動速度極快的特征;短路——“千里眼的孫悟空舉目四望，路是斷的，不用白跑一趟了，待在家里不出來了”，以此來突出在斷路的電路中，是不存在電流的。形象的動畫設(shè)計，讓無形的電流擁有了具象的表征，更好地幫助學(xué)生認識電流，建立“通路”“斷路”的概念。

為無形的概念模擬造形，是無形概念目標(biāo)的認知建構(gòu)中卓有成效的方式，這樣的建構(gòu)路徑，可以高效地幫助學(xué)生直觀、形象地建構(gòu)概念。

用豐富感知解化無形

科學(xué)概念的內(nèi)容，并不是單一的、無條件的，概念處于特定的理論系統(tǒng)之中，具有較高的抽象性和概括性。而所處的年齡段和他們的學(xué)習(xí)特征，注定了小學(xué)生的概念建構(gòu)必須走形象化的路徑。這對組織概念建構(gòu)課堂的教師而言，是很大的挑戰(zhàn)。但科學(xué)概念終究是人類探索研究感悟宇宙萬物變化規(guī)律形成的，一些無形概念的建構(gòu)還可以通過豐富的感知來幫助學(xué)生達成。教師要設(shè)計有層次、有梯度的活動，讓學(xué)生在逐層突破的感知中逐漸明晰概念的內(nèi)容，逐步建構(gòu)概念的系統(tǒng)認知。

在教學(xué)《電磁鐵》一課時，學(xué)生制作電磁鐵并研究電磁鐵的磁力大小的影響因素后，對電磁鐵的磁極展開研究時，會出現(xiàn)這樣的困局：電磁鐵在通電狀態(tài)下，兩端都會吸已知磁極的磁鐵同一端，這對學(xué)生電磁鐵磁極概念的建構(gòu)非常不利。在經(jīng)過反復(fù)嘗試和測試后筆者發(fā)現(xiàn)，學(xué)生制作的電磁鐵磁力較弱，因此電磁鐵鐵芯與用來判定電磁鐵方向的磁鐵間的磁極作用較弱，更多地呈現(xiàn)出的是鐵與磁鐵的作用。于是在之后的教學(xué)中，學(xué)生了解了電磁鐵磁力大小的影響因素后，筆者要求學(xué)生制作一個能吸起8枚回形針的電磁鐵，然后再讓學(xué)生來判定電磁鐵的磁極。學(xué)生在判定的過程中，會觀察電磁鐵與懸吊磁鐵間的相互作用，通過懸吊磁鐵的運動來判斷電磁鐵的磁極。但這樣的感知還不足以完整地建立電磁鐵磁極的概念，筆者還讓學(xué)生對電磁鐵的鐵芯另一端也進行反復(fù)的測試，并與之前的現(xiàn)象進行對比，然后學(xué)生才會對“電磁鐵也有磁極，磁極之間會同極相斥異極相吸”產(chǎn)生完整的認知，達成對電磁鐵磁極概念的科學(xué)、全面的建構(gòu)。

在科學(xué)概念的學(xué)習(xí)中，學(xué)生對概念認知產(chǎn)生困惑，通常是因為對概念的感性認識不足或是概念目標(biāo)不具象。教師要剖析概念的特征，選擇合適的路徑幫助學(xué)生概念建構(gòu)，讓學(xué)生在適宜的情境下展開科學(xué)概念學(xué)習(xí)，讓科學(xué)事實和感知促進概念的建構(gòu)和遷移，幫助學(xué)生形成科學(xué)認知，提高探究能力，訓(xùn)練科學(xué)思維，發(fā)展科學(xué)精神，為學(xué)生今后的科學(xué)學(xué)習(xí)打下夯實的基礎(chǔ)。

江蘇省江陰市利港實驗小學(xué)（214400）