外化·消除·建構·體悟

學生的前概念既是影響概念學習的因素，又是概念學習的基礎，因此，分析學生概念學習的障礙，引導學生經(jīng)歷“外化”—“消除”—“建構”—“體悟”的學習過程，不失為概念教學的一種有效策略。本文試以《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課教學為例，就科學學科概念教學提出以下策略。

一、以“頭腦風暴”為起點，關注學生原有的知識，外化前概念

現(xiàn)代學習觀認為，人們是基于他們已經(jīng)知道的知識去建構新知識和加深對新知識的理解的。學習要與學生的已有知識和前概念聯(lián)系起來，尤其要重視學生頭腦中存在的與科學概念不一致的前概念。因此，以“頭腦風暴”的形式切入教學，可以盡可能地調(diào)動學生的參與熱情，毫無保留地表達對一個主題已知道什么、在思考什么，外化各自的前概念。前概念外化得越多，此時教師就越有機會了解學生的思維現(xiàn)狀，并將這些已有基礎當作教學的新起點，在教學過程中監(jiān)控學生概念的轉化。

【情境一】在教學《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課中，筆者設計了運用固體、液體、氣體多個例子“讓我們的物體發(fā)出聲音”的導入活動，借此“喚醒”學生的前概念。接著過渡到“推測物體發(fā)出聲音的原因”環(huán)節(jié)，并鼓勵學生各抒己見，學生以“頭腦風暴”形式很好地外化了前概念。

●師：怎樣讓瓶中的水、鐵釘、玩具鴨子、桌面發(fā)出聲音？你用什么方法？

（學生思考并操作）

●師：看來讓物體發(fā)出聲音很簡單，那聲音是怎樣產(chǎn)生的？說說你的猜想。

生：吹。生2：捏。生3：扔。生4：敲擊。生5：碰撞。生6：敲打。生7：摩擦。

通過對上述現(xiàn)象的分析，我們不難看出，每個學生對同一問題存在著不同的看法。有這些分歧其實并不可怕，恰恰相反，學生前概念的充分外化，為我們的后續(xù)課堂教學指明了方向，提醒我們在教學中要“以生為本”，適當調(diào)整自己的教學步伐，運用合適的教學策略幫助學生扭轉錯誤的前概念。筆者認為，這也是值得的，只有順應學生的認知規(guī)律開展教學才是有效的教學。

二、創(chuàng)設挑戰(zhàn)性情境，引發(fā)認知沖突，消除錯誤前概念

每個學生的前概念對于他們自己來說，都認為是正確的，但是這樣的前概念離科學概念還差得很遠，在這個時候，教師必須讓學生知道他們的前概念是錯誤概念。

這時，教師創(chuàng)設的情境要能引起學生的興趣，能與學生已有的經(jīng)驗產(chǎn)生沖突，或使學生之間產(chǎn)生爭議，充分暴露學生前概念的不合理性。當學生無法用自己已有的前概念來解釋、回答看到的現(xiàn)象，就不得不對已有的前概念進行反思，經(jīng)歷思想上的沖突和震撼。當學生頭腦中原有的觀念與當前面臨的事實無法調(diào)和，便促使學生的錯誤前概念解體。在實際教學中，創(chuàng)設挑戰(zhàn)性情境的方法有很多，如組織學生討論乃至爭論，安排類似的實驗和生活情境等。

【情境二】在教學《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課中，筆者用一個個小實驗來創(chuàng)設挑戰(zhàn)性的情境，引發(fā)認知沖突，幫助學生消除錯誤前概念。

★首先討論吹、捏、扔、敲擊、摩擦、碰撞、敲打產(chǎn)生聲音的不合理性。

●師：聲音是由吹而產(chǎn)生的？那敲桌子，桌面有沒有發(fā)出聲音？

（教師演示）

生：有。

師：桌面響，無須吹。

●師：聲音是由捏產(chǎn)生的？那你捏一根釘子就無聲。敲才有聲音。

（學生演示）

●師：聲音是由敲打產(chǎn)生的？那笛子用吹即可發(fā)出聲音，無須敲打呀。

（教師演示）

●師：聲音是由摩擦、敲擊、扔、碰撞產(chǎn)生的？

（教師演示尺子伸出桌外，一松手有聲音）

師：我手離開后，尺子有沒有發(fā)出聲音？

生：有。

師：我剛才沒有摩擦鋼尺、沒有敲擊鋼尺、沒有扔鋼尺，也沒有碰撞鋼尺，尺子照樣發(fā)出聲音了。看來摩擦、敲擊、扔、碰撞也不是聲音產(chǎn)生的原因。

★繼續(xù)引導學生再思考：聲音是怎樣產(chǎn)生的？

●師：現(xiàn)在，你認為聲音是怎樣產(chǎn)生的？

生：對物體施加一個力。

★繼續(xù)用實驗法排除這種可能性。

●師：我手按皮筋，施加力，皮筋發(fā)出聲音了？

（教師演示）

生：沒有。

●師：手壓鋼尺，施加了力，鋼尺發(fā)出聲音了？

（教師演示）

生：沒有。

師：看來，對物體施加一個力也不是聲音產(chǎn)生的原因。

●師：那聲音究竟是怎樣產(chǎn)生的？

這時，學生內(nèi)心充滿了疑惑，他們既對自己原先的認識產(chǎn)生了否定的態(tài)度，但同時又無法尋找到合適的答案，從而引發(fā)了強烈的探究欲望。教師在教學中如果能根據(jù)需要，為學生創(chuàng)設一種認知沖突情境，能鼓勵學生不斷地對已有的觀點產(chǎn)生懷疑，不斷發(fā)現(xiàn)新的疑問，做出新的假設，他們的探究欲望將會非常強烈，他們將從“要我學”進入到“我要學” 的學習狀態(tài)。教師如能抓住機會，順著學生思維的發(fā)展，為學生提供新的有結構的材料，必將對學生科學概念的建構起到事半功倍的效果。

三、提供有效材料，正反收集證據(jù)，建構科學概念

蘭本達教授認為：“材料就意味著科學概念，因為課堂上的材料可以演示出科學現(xiàn)象。”因此，在教學中，教師為學生提供的材料很重要。材料的供給必須是能引起學生探究興趣、貼近學生生活、有結構的。學生通過對這些有效材料的操作和思考，促進科學概念的建構。

學生實現(xiàn)從前概念到科學概念的轉變，架起原有認知與現(xiàn)在認知之間的橋梁，最有效的方法就是教師為學生準備有效的觀察、實驗材料，從正反兩面收集證據(jù)，引導學生有層次地、有事實依據(jù)地去進行推測與驗證，引領學生經(jīng)歷由特殊到一般、由具體到抽象、由現(xiàn)象到本質(zhì)的認識過程，在這種由感性認識上升到理性歸納的過程中逐漸建構科學概念。

【情境三】在教學《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課中，筆者首先從正面收集證據(jù)，引導學生通過觀察有效材料（鋼尺、斷橡皮筋、鑼、鼓、桌面）發(fā)出聲音時的現(xiàn)象，歸納出發(fā)聲物體的共同特點：物體在發(fā)出聲音時都在振動。再從反面收集證據(jù)，引導學生通過觀察有效材料（音叉、鑼、斷橡皮筋）停止振動時，它還會發(fā)出聲音嗎，歸納出振動停止的物體的共同特點：物體停止振動，聲音消失。通過正反兩方面收集證據(jù)，使學生立體地建構起“聲音是物體振動產(chǎn)生的”這一科學概念。

在建立科學概念的過程中，教師從有效材料出發(fā)，從實驗出發(fā)，使學生對科學現(xiàn)象獲得了清晰的印象，然后通過事實分析，抓住現(xiàn)象的本質(zhì)，使學生從具體的感性認識上升到抽象的理性認識，從而建構科學概念。

四、加強學習正遷移，運用與拓展，體悟科學概念

當學生剛剛形成一個新的科學概念時，這個概念在其認知結構中往往是孤立的，很容易受到其他因素的影響。因此，在學生經(jīng)過有效的自主探究，主動轉變錯誤的前概念，建立起新的科學概念以后，我們還需要設置一定的教學情境幫助學生遷移新概念，讓學生能運用新的科學概念解決前概念無法解決的問題，讓學生意識到科學概念比前概念更合理，并能用以解釋更廣泛的現(xiàn)象。

【情境四】在教學《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課中，筆者是這樣處理的。

●找聲帶

師：我們每個人都能發(fā)出聲音，是什么在振動？

生：聲帶

師：它在哪里？我們一起找找！為什么是在喉嚨部位？

生：我說話時，把手放在聲帶部位，它在振動。

●解釋風聲、流水聲

（播放狂風怒吼、流水潺潺的視頻課件）

師：聽，大自然也會發(fā)出聲音，請問狂風怒吼、流水潺潺這些聲音是怎樣產(chǎn)生的？

生：狂風怒吼是空氣劇烈振動產(chǎn)生的，流水潺潺是水振動產(chǎn)生的。

師：你們真了不起，能用學到的科學知識解釋自然現(xiàn)象。

●聽空瓶子發(fā)出的聲音并嘗試解釋

師：請每位同學拿出抽屜里的空瓶子，仔細聽，聽到了什么？

生：聽到“嗡嗡”聲。

師：你們都聽到了？

生：聽到了。

師：這聲音是怎樣產(chǎn)生的？

生：瓶子里的空氣振動產(chǎn)生的。

生：瓶子外空氣流入瓶子里，與瓶子里的空氣一起振動產(chǎn)生的。

師：這個瓶子送給你們，可以課外繼續(xù)研究。下節(jié)課，看誰能揭開這個秘密。

在教學中，引導學生經(jīng)歷“從科學走向生活”的過程，實質(zhì)就是經(jīng)歷科學概念的運用與拓展過程，從而實現(xiàn)對科學概念的體悟。通過對概念的體悟，使學生對概念的理解更清晰、更全面、更深刻，能較好地把握概念的內(nèi)涵和外延，使概念的形成畫上圓滿的句號。

綜上所述，學生的前概念既是影響概念學習的因素，又是概念學習的基礎，教師遵循學生的認知規(guī)律，以“頭腦風暴”為起點，關注學生原有的知識，外化前概念；創(chuàng)設挑戰(zhàn)性情境，引發(fā)認知沖突，消除錯誤前概念；提供有效材料，收集證據(jù)，建構科學概念；加強學習正遷移，運用與拓展，體悟科學概念。這是“科學概念和學生前概念相悖”情況下，概念教學的一種很好策略。在教學過程中，概念與思維層層相對，螺旋上升，走向深入，學生的科學概念也就有效形成。

（浙江省杭州市文三教育集團文苑小學 310012）