科學(xué)概念的性質(zhì)定義方式在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用和特點(diǎn)

摘 要：圍繞科學(xué)概念展開(kāi)教學(xué)是小學(xué)科學(xué)教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的問(wèn)題。在圍繞科學(xué)概念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)教師往往忽略概念本身的定義方式。文章從邏輯學(xué)的角度對(duì)首師大版小學(xué)科學(xué)教材中的性質(zhì)定義進(jìn)行整理，并討論性質(zhì)定義在教學(xué)中的體現(xiàn)、應(yīng)用以及教學(xué)中應(yīng)注意的問(wèn)題，以期提高教學(xué)的實(shí)效性。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué);科學(xué)概念;性質(zhì)定義

概念是反映事物特有屬性或本質(zhì)屬性的思維形式?！哆壿媽W(xué)十五講》《普通邏輯學(xué)》中指出概念的定義方式有三種，即內(nèi)涵定義、外延定義和語(yǔ)詞定義。

首師大版小學(xué)科學(xué)教材中的科學(xué)概念一共有224個(gè)，其中使用內(nèi)涵定義方式進(jìn)行定義的科學(xué)概念有142個(gè)。內(nèi)涵定義主要包括性質(zhì)定義、發(fā)生定義、功用定義三種，將這142個(gè)內(nèi)涵定義按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行歸類(lèi)，發(fā)現(xiàn)：發(fā)生定義有82個(gè)、性質(zhì)定義有33個(gè)、功用定義有27個(gè)。性質(zhì)定義是從科學(xué)事物的性質(zhì)或特征方面對(duì)概念進(jìn)行定義的，事物的性質(zhì)或特征往往是隱性的、不易察覺(jué)的，所以對(duì)于以形象思維為主的小學(xué)生來(lái)說(shuō)理解事物的性質(zhì)或特征有一定的難度，因此出現(xiàn)了與列舉定義相結(jié)合的方式，來(lái)幫助學(xué)生理解所要揭示的科學(xué)事物的性質(zhì)或特征。

一、性質(zhì)定義的內(nèi)涵

性質(zhì)定義屬于概念的內(nèi)涵定義。內(nèi)涵定義：一個(gè)概念的內(nèi)涵，則是該概念所代表、指稱(chēng)的對(duì)象的特有屬性或區(qū)別性特征，通過(guò)這些屬性或特征，能夠把這類(lèi)（或這個(gè)）對(duì)象與其他的對(duì)象區(qū)別開(kāi)來(lái)。內(nèi)涵定義的主要構(gòu)成是屬加種差定義。屬加種差定義是先找出被定義概念的屬詞項(xiàng)，然后找出它與同一個(gè)屬下的其他物種之間的區(qū)別，簡(jiǎn)稱(chēng)“種差”，并以“被定義項(xiàng)”的形式給出定義。

二、典型歸納中性質(zhì)定義的應(yīng)用

典型歸納是指從一類(lèi)事物中選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為典型，對(duì)它進(jìn)行考察，然后將其顯示的某種屬性概括為同類(lèi)其他個(gè)體對(duì)象共同具有的屬性。 典型歸納推理的前提是選擇具有典型意義的代表性個(gè)體。這樣的個(gè)體通常是根據(jù)一類(lèi)事物的定義屬性來(lái)選擇的，這種定義屬性可以看作這類(lèi)事物質(zhì)的內(nèi)在決定性，這也是科學(xué)研究中常用的方法，也被稱(chēng)為科學(xué)歸納法。

首師大版科學(xué)教材第3冊(cè)《聲音的傳播》一課中要求指導(dǎo)學(xué)生建立“聲音能在固體中傳播、聲音能夠在液體中傳播、聲音能夠在氣體中傳播”的科學(xué)概念。從概念的描述來(lái)看，發(fā)現(xiàn)這三個(gè)概念都是從聲音的性質(zhì)的角度來(lái)進(jìn)行定義的，屬于概念定義方式中的性質(zhì)定義。

在教學(xué)中教師指導(dǎo)學(xué)生先后做三個(gè)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：把鼓立在桌上，在鼓的一邊立一支點(diǎn)燃的蠟燭，用槌擊鼓的另一邊;實(shí)驗(yàn)二：水中撞擊石頭的實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)三：“土電話(huà)”傳聲的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)這三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，學(xué)生認(rèn)識(shí)到聲音能在空氣中傳播、聲音能在水中傳播、聲音還能在“土電話(huà)”中傳播，并分別以這些實(shí)驗(yàn)作為典型代表，將聲音可以在空氣中傳播推廣到聲音能在氣體中傳播，將聲音可以在水中傳播推廣到聲音能在液體中傳播，將聲音能在“土電話(huà)”中傳播推廣到聲音能在固體中傳播，這種概念獲得的思維方法就是典型歸納法。

三、求同歸納中性質(zhì)定義的應(yīng)用

求同歸納是指在不同環(huán)境中，都有一個(gè)因素總是存在，都出現(xiàn)了一個(gè)同樣的現(xiàn)象，則這個(gè)因素與這個(gè)現(xiàn)象存在因果關(guān)系。

首師大版科學(xué)教材第六冊(cè)《光的傳播》一課中要求指導(dǎo)學(xué)生建立“光是沿直線(xiàn)傳播的”科學(xué)概念。從概念的描述來(lái)看，這個(gè)概念是從光的性質(zhì)角度來(lái)進(jìn)行定義的，屬于概念定義方式中的性質(zhì)定義。結(jié)合光的傳播路徑不容易看到的特征，利用增強(qiáng)感覺(jué)知覺(jué)的實(shí)驗(yàn)方法——轉(zhuǎn)化法。將不容易觀察到光的傳播路徑進(jìn)行可視化。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)方法一的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：眼睛通過(guò)直線(xiàn)玻璃管能夠看到蠟燭火焰光，通過(guò)彎線(xiàn)玻璃管不能夠看到蠟燭火焰光;實(shí)驗(yàn)方法二的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：手電筒發(fā)出的光可以通過(guò)直線(xiàn)玻璃管照射出去，不能夠通過(guò)彎線(xiàn)玻璃管照射出去;方法三的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)煙霧箱充滿(mǎn)煙霧時(shí)，打開(kāi)激光筆可以看到由各個(gè)方向射到煙霧箱中的光都是沿直線(xiàn)傳播的。三種實(shí)驗(yàn)方法雖然不同，但是都有一個(gè)因素存在，即光源;都產(chǎn)生了相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，即光沿直線(xiàn)傳播，這就是思維方法——求同歸納法的應(yīng)用。

四、演繹法中性質(zhì)定義的應(yīng)用

從認(rèn)識(shí)性質(zhì)上看，演繹法是從一般性原理出發(fā)，由觀察實(shí)驗(yàn)得到的個(gè)別的具體事實(shí)證實(shí)一般性的原理;從操作程序上看，演繹法是一般性結(jié)論在前，觀察實(shí)驗(yàn)在后，且觀察實(shí)驗(yàn)的例子沒(méi)有數(shù)量要求。

首師大版科學(xué)第一冊(cè)《水》要求指導(dǎo)學(xué)生建立“純凈的水是沒(méi)有顏色、沒(méi)有味道、沒(méi)有氣味、會(huì)流動(dòng)，沒(méi)有一定形狀”的科學(xué)概念，這個(gè)概念是從純凈水的特征的角度對(duì)純凈的水進(jìn)行定義的，屬于概念的性質(zhì)定義。

在觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生都是從已有的一般性原理出發(fā)，利用這些一般性原理準(zhǔn)確地判斷出六個(gè)杯子里面分別裝的是什么。在判斷的過(guò)程中這些一般性原理得到了進(jìn)一步的證實(shí)，增加了它們的可信度，同時(shí)也聚焦了水與其他液體在顏色、氣味、味道三個(gè)方面的不同，有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)并歸納概括出水的特征——水是沒(méi)有顏色、沒(méi)有氣味、沒(méi)有味道的。這就是思維方法——演繹法的應(yīng)用。

五、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用性質(zhì)定義要注意的問(wèn)題

1.把握科學(xué)事物發(fā)生的性質(zhì)或特征是建立性質(zhì)定義概念的基礎(chǔ)

性質(zhì)定義就是以揭示科學(xué)事物的性質(zhì)或特征為核心的，因此指導(dǎo)學(xué)生聚焦科學(xué)事物的性質(zhì)或特征是學(xué)生建立以性質(zhì)定義為定義方式的科學(xué)概念的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，這樣的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)同時(shí)又確保學(xué)生建立的科學(xué)概念是清晰、牢固的。

2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直接可視化或間接“可視化”

考慮到小學(xué)生的科學(xué)認(rèn)識(shí)特點(diǎn)和思維特點(diǎn)，教師要注意選擇有結(jié)構(gòu)的材料將那些隱性的、不易察覺(jué)的性質(zhì)或特征通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行可視化，如上述案例中所描述的那樣，將光傳播的路線(xiàn)可視化，或?qū)⒉豢梢暬奈矬w借助其他物體間接“可視化”，如在上述案例中教師指導(dǎo)學(xué)生借助杯子底部的紙?jiān)谒袧衽c不濕的實(shí)驗(yàn)來(lái)推測(cè)空氣占據(jù)杯子的空間，這樣做有助于學(xué)生順利地將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象遷移到科學(xué)事物的性質(zhì)或特征方面，從而確保學(xué)生順暢地建立科學(xué)概念。

3.關(guān)注問(wèn)題的設(shè)計(jì)

以性質(zhì)定義為定義方式的科學(xué)概念，學(xué)生理解起來(lái)有一定的難度，即便教師設(shè)計(jì)的觀察實(shí)驗(yàn)方法能夠?qū)⒖茖W(xué)事物的性質(zhì)或特征直接可視化或間接可視化，如果教師提出的問(wèn)題沒(méi)有體現(xiàn)思維的層次性，跳躍性太大，學(xué)生在建立科學(xué)概念時(shí)也會(huì)有一定的難度。

總之，在指導(dǎo)學(xué)生建立以性質(zhì)定義為定義方式的科學(xué)概念時(shí)，教師要注意無(wú)論使用典型歸納法、求同歸納法等哪種思維方法指導(dǎo)學(xué)生建立科學(xué)概念，在教學(xué)時(shí)都要注意選擇有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直接可視化或間接可視化。

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基金項(xiàng)目：本文系北京市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度一般課題“遵循概念定義方式，提升小學(xué)生習(xí)得科學(xué)概念的有效性研究”（CDDB19322）的階段性成果之一。

作者簡(jiǎn)介：劉春梅（1978—），女，北京人，中學(xué)高級(jí)教師，本科，研究方向：教育教學(xué)實(shí)踐。