摘要:初中科學(xué)概念教學(xué)對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展具有至關(guān)重要的意義,但是在實(shí)際的教學(xué)過程中,多種原因使概念教學(xué)效率低下,很多學(xué)生思維僵化,并不能夠真正理解并靈活運(yùn)用概念。本文針對(duì)教學(xué)中存在的問題,就初中科學(xué)概念的含義和分類有針對(duì)性地提出改進(jìn)策略。
關(guān)鍵詞:初中科學(xué);概念;教學(xué)
一、初中科學(xué)概念含義及分類
(一)初中科學(xué)概念含義
科學(xué)概念是客觀事物的共同屬性和本質(zhì)特征在人們頭腦中的反映,是對(duì)科學(xué)事物的抽象認(rèn)識(shí),是人們觀察、實(shí)驗(yàn)和思維相結(jié)合的產(chǎn)物,是組成科學(xué)知識(shí)的基本單元,是形成科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。學(xué)生科學(xué)知識(shí)的建構(gòu)過程就是掌握科學(xué)推理能力的過程。而科學(xué)知識(shí)主要以概念和概念所在的系統(tǒng)構(gòu)成,學(xué)生只有深刻掌握了概念含義,才能夠進(jìn)一步通過演繹等方法形成相應(yīng)的科學(xué)技能。
(二)初中科學(xué)概念的分類
基于概念類型可以將初中科學(xué)概念按照學(xué)習(xí)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(chǔ)。這類概念能直觀顯示,學(xué)生容易直接感知,大多數(shù)與日常生活經(jīng)驗(yàn)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(chǎn)者、分解者等。
2.抽象概念。指以理性認(rèn)識(shí)作為基礎(chǔ),其抽象性、概念性和系統(tǒng)性較強(qiáng),大多有嚴(yán)格而準(zhǔn)確的科學(xué)定義。如杠桿、力臂、電阻、參照物、廣興、電壓、功、物理變化、化學(xué)變化、種群、生態(tài)系統(tǒng)、新陳代謝等。
3.定義概念。指沒有實(shí)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(dá)某種事物而形成的概念。如密度、壓強(qiáng)、功率、電功率、相對(duì)原子質(zhì)量、化學(xué)方程式等。
二、初中科學(xué)概念教學(xué)存在的主要問題
(一)錯(cuò)誤前概念造成的理解錯(cuò)誤
前概念又叫前科學(xué)概念,主要是指學(xué)生在新課學(xué)習(xí)之前,就已經(jīng)對(duì)所學(xué)的知識(shí)有了不同程度的認(rèn)識(shí)和了解。產(chǎn)生錯(cuò)誤前概念的原因一方面是來自學(xué)生對(duì)知識(shí)機(jī)械地類比。例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)一個(gè)新的知識(shí)點(diǎn)時(shí),往往會(huì)從已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)中尋找一個(gè)相似的點(diǎn),或者是在大腦中構(gòu)建一個(gè)熟悉的模型,從而將舊知識(shí)和新知識(shí)進(jìn)行監(jiān)理,促進(jìn)舊知識(shí)向新知識(shí)遷移。另一方面是來自學(xué)生的直接感受。例如學(xué)生在生活和學(xué)習(xí)中會(huì)出現(xiàn)很多直接的感受,并在學(xué)生腦海中烙下深深的印記,為學(xué)生解釋有關(guān)現(xiàn)象提供“可信賴”的依據(jù)。此外,還有來自學(xué)生的片面經(jīng)驗(yàn),從而導(dǎo)致學(xué)生以偏概全,憑借自己錯(cuò)誤的理解,建立事物之間非本質(zhì)的聯(lián)系。
(二)教學(xué)過程中的理解偏差
1.局部與整體的偏差。由于概念體系內(nèi)部各個(gè)概念具有一定的關(guān)聯(lián)性。而教師在教學(xué)過程中,不僅要求學(xué)生掌握單個(gè)的概念知識(shí),還應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生掌握每個(gè)具體課程中的完整概念體系。這樣才能夠促使學(xué)生能夠準(zhǔn)確地推理和思考,從而得出正確答案、解決問題。而現(xiàn)實(shí)教學(xué)中,教師常常忽略了概念和概念之間的關(guān)系,只針對(duì)需求的概念進(jìn)行反復(fù)講解。
2.理解和記憶的偏差。教學(xué)中個(gè)別教師過分重視定義的敘述,并且要求學(xué)生背誦記憶。這樣學(xué)生雖然從表面上看學(xué)會(huì)了相關(guān)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(xué)生在學(xué)習(xí)概念的時(shí)候,大部分時(shí)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(duì)概念的了解并不全面。另一方面是個(gè)別學(xué)生雖然能夠理解到概念的內(nèi)涵和外延,但是卻在一定程度上和概念符號(hào)脫節(jié),不能夠自覺地建立起概念的定義、名稱和符號(hào)之間的本質(zhì)聯(lián)系。
4.生動(dòng)與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)钠?。初中科學(xué)概念具有一定的抽象性,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中常常感到十分枯燥,提不起興趣。而個(gè)別教師為了幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)概念知識(shí),更加偏向于運(yùn)用生動(dòng)形象的方式進(jìn)行講解,從而在無形之中造成了學(xué)生的理解錯(cuò)誤。
5.講授與探究的偏差。很多教師急于趕教學(xué)進(jìn)度,在課堂上并沒有給學(xué)生提供充分的思考時(shí)間,當(dāng)學(xué)生在探索的過程中遇到困難的時(shí)候,教師更多時(shí)候以講授代替學(xué)生親歷探究,越俎代庖,學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解也不夠透徹。
三、初中科學(xué)概念教學(xué)的改進(jìn)對(duì)策
(一)關(guān)注錯(cuò)誤前概念,構(gòu)建正確科學(xué)概念
錯(cuò)誤的前概念會(huì)影響到學(xué)生對(duì)后續(xù)正確知識(shí)的學(xué)習(xí),阻礙學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的建構(gòu)。所以教師在實(shí)際的教學(xué)過程中,首先應(yīng)當(dāng)充分了解學(xué)生的前概念,傾聽學(xué)生內(nèi)心真實(shí)的想法,從而有意識(shí)、有目的地引導(dǎo)學(xué)生在新概念的學(xué)習(xí)中,不斷更新腦海中的想法,重新組合已有的前概念,有針對(duì)性地進(jìn)行糾正,最終構(gòu)建正確的科學(xué)概念。
例如教師在物理“密度”的概念教學(xué)中,就可以首先向?qū)W生提問:“鐵和木頭哪個(gè)重?”當(dāng)學(xué)生回答:“鐵比木頭重。”由此暴露學(xué)生錯(cuò)誤的前概念,緊接著教師再向?qū)W生出示一個(gè)小鐵釘和一大塊木頭,再次詢問學(xué)生:“哪個(gè)重?”這個(gè)時(shí)候,就能夠引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,讓學(xué)生自主思考自己的錯(cuò)誤前概念,然后教師再循序漸進(jìn)地導(dǎo)入密度的概念。
前概念的存在是不可避免的,教師應(yīng)當(dāng)充分利用學(xué)生的前概念,以此為概念教學(xué)的突破口,而不是去回避,從而通過問題和實(shí)驗(yàn)促使學(xué)生自主思考,積極促成錯(cuò)誤前概念和新概念之間的有效轉(zhuǎn)化。
(二)辨析易混淆概念,促進(jìn)學(xué)生深度理解
雖然初中學(xué)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(xué)課程的難度,使學(xué)生在分析問題的時(shí)候常常無法深入、綜合地思考,只關(guān)注了問題的表現(xiàn),相關(guān)的理性思維能力還不足。尤其是初中科學(xué)概念教學(xué)中存在很多易混淆的概念,他們常常會(huì)對(duì)學(xué)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(yīng)當(dāng)把握易混淆概念之間的相似性和不同性,引導(dǎo)學(xué)生分析他們的區(qū)別,并建立正確的概念認(rèn)知,促進(jìn)學(xué)生深度理解。
例如在教學(xué)物理“功與功率”概念時(shí),學(xué)生就常常會(huì)把功和電功、功率與電功率、額定功率與實(shí)際功率等相似的概念混為一談?;诖?,教師就可以幫助學(xué)生進(jìn)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(duì)額定功率與實(shí)際功率的概念,教師就可以首先讓學(xué)生和同桌進(jìn)行討論,并歸納討論出來的結(jié)果,然后教師再帶領(lǐng)學(xué)生一起總結(jié):
1.額定功率的概念就是指用電器銘牌上標(biāo)有的電功率,是電器正常工作時(shí)消耗的電功率;而實(shí)際功率的概念就是指在實(shí)際工作時(shí)電器消耗的電功率。2.實(shí)際功率的數(shù)值有無數(shù)個(gè),額定功率的數(shù)值只有一個(gè)。3.電器的電壓可能與額定電壓相等,也可能不相等,只有當(dāng)實(shí)際電壓與額定電壓相等時(shí),實(shí)際功率才與額定功率相等。借助這種形式,一對(duì)一地分析,促使學(xué)生更加深刻地了解不同概念的內(nèi)涵。
(三)探尋概念核心本質(zhì),明確概念建構(gòu)的意義
美國(guó)教育心理學(xué)家奧蘇伯爾認(rèn)為,掌握概念有兩種形式,一是概念形成,二是概念同化。對(duì)于初中科學(xué)教學(xué)來說,很多概念教學(xué)的形式都是將學(xué)生的已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)和新概念進(jìn)行類比,并深入挖掘,從而引導(dǎo)學(xué)生探尋概念的核心本質(zhì)。
例如,教師利用光具座研究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí),當(dāng)三個(gè)元件移動(dòng)到相應(yīng)的位置時(shí),光屏上就會(huì)出現(xiàn)清晰的像。這個(gè)時(shí)候教師就可以提問學(xué)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(xué)生通過觀看實(shí)驗(yàn),對(duì)于實(shí)、虛像的理解有了不同程度的認(rèn)識(shí),但是對(duì)于成像的原理卻缺乏深刻的理解。所以,教師還需要進(jìn)一步闡述“實(shí)像”和“虛像”的核心概念,并幫助學(xué)生明確:實(shí)像是實(shí)際光線的會(huì)聚點(diǎn),虛像是實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)。提問:“既然實(shí)像是匯聚點(diǎn),如果移去光屏,這個(gè)匯聚點(diǎn)還存在嗎?如果不放置光屏,該實(shí)驗(yàn)是否能成像?”于是,學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)的過程中,不僅建立了像的概念,還深刻理解了其本質(zhì)內(nèi)涵。
(四)借助信息技術(shù),搭建概念形成平臺(tái)
初中科學(xué)教材中涉及很多內(nèi)容,但是由于現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)驗(yàn)條件和時(shí)間的限制,使很多概念知識(shí)并不能夠通過實(shí)際演練幫助學(xué)生獲得感性的認(rèn)知。因此,教師要積極借助信息技術(shù),通過多樣化的視頻和圖片刺激學(xué)生的多重感官,通過視、聽、說,將靜態(tài)的教材內(nèi)容生動(dòng)形象化,從而不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生進(jìn)一步了解概念知識(shí),并逐步構(gòu)建正確的框架。
例如在教學(xué)細(xì)胞的分裂、分化和生長(zhǎng)的概念時(shí),如果單憑教師的講解,學(xué)生會(huì)對(duì)這三個(gè)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(rèn)知。所以,教師就可以運(yùn)用多媒體,為學(xué)生分別展示細(xì)胞分裂和分化的過程,配合文字解釋促使學(xué)生將該現(xiàn)象內(nèi)化為自身的概念知識(shí)。
(五)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)探究情境,提升概念教學(xué)效率
為了進(jìn)一步提升概念教學(xué)的效率,教師還需要結(jié)合實(shí)際情況,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富多樣的問題情境和實(shí)驗(yàn)情境。通過情境教學(xué)的方式,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,將外部動(dòng)力轉(zhuǎn)換為學(xué)生的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)力,從而更加容易從信息中提取需要的知識(shí),也能夠在日后學(xué)習(xí)和生活中靈活地運(yùn)用知識(shí)技能。
例如,在教學(xué)“浮力”的概念時(shí),從表面上看,學(xué)生似乎很容易理解浮力的概念,但是面對(duì)物體下沉的現(xiàn)象,學(xué)生常常不能做出正確的判斷。因此,教師為了幫助學(xué)生真正構(gòu)建科學(xué)概念,就需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問題和實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生通過理性的思考做出正確的判斷。如,教師可以讓學(xué)生將較輕的物體按入水中,并體驗(yàn)水的浮力,然后再換成鉤碼等較重的物體,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),在該過程中,學(xué)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(dǎo)學(xué)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(lǐng)學(xué)生一起理解問題的核心本質(zhì)。最終,通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生明白下沉的物體同樣受到浮力的作用,并使學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)知,不斷激發(fā)其思維想象,持續(xù)提升初中科學(xué)概念教學(xué)的效率和質(zhì)量。
四、結(jié)語
初中科學(xué)概念教學(xué)作為一個(gè)基礎(chǔ)且重要的版塊,教師需要引起重視。結(jié)合學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的不同問題,有針對(duì)性地進(jìn)行探究,并通過上述五種策略的應(yīng)用,不斷促使學(xué)生深度理解科學(xué)概念,最終全面促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升,為其未來的發(fā)展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。
(責(zé)編? 唐琳娜)
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作者簡(jiǎn)介:朱莉萍(1977.9-),漢族,女,浙江省杭州市人,中教一級(jí),本科,研究方向:初中科學(xué)學(xué)科概念教學(xué)研究。