追本溯源 重建概念

陳墨梅

摘要：概念教學始終是科學教學中的難點和重點，而針對傳統概念教學中的一些弊端，筆者認為應該從概念的形成原因、形成過程等方面入手，用“尋根——還原——重建”的途徑來尋找解決概念教學難點的有效途徑和方法。

關鍵詞：概念教學；尋根；還原；重建

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2014）05-0019

一、問題的提出

科學概念是整個科學知識體系的基礎，如果把科學這門學科比作高樓大廈，那么概念就是構成這座大廈的基石，因此科學概念教學成為科學教學的核心。李政道在回答怎樣才能學好科學這一問題時就曾強調：學習科學的首要問題是要弄清基本概念。科學概念教學的效果如何，直接關系到學生對于科學知識的認知程度，進而影響到學生整體知識網絡的構建與拓展，可以說學好科學概念是學好科學的關鍵。教學實踐表明，科學概念是科學教學中既不易“教”也不易“學”的內容，學生怕學，教師也難以采取很好的應對措施。而在應試教育的影響下，概念教學中也出現了一些違反學生認知規律，忽略學生心理、思維發展特點的教學方法，比如說：重知識，輕方法；重分析，輕實驗。在傳統教學中，教師多把側重點放在知識的傳授上，強調的是講清楚概念的內涵和外延，至于概念的來龍去脈，以及形成和發展的過程則輕描淡寫，甚至一筆帶過。這樣的做法強化了教學的結果，而忽視了教學的過程，不僅削弱了概念教學本身，而且阻礙了學生能力的培養，并不值得提倡。筆者經過長期的教學實踐，摸索出“追本重建”科學概念的教學路徑，在此與同行交流、切磋。

二、概念重建的理論基礎與內涵

以觀念建構為本的科學教學理論的核心是：科學學科的基礎概念、基本規律和科學學科特有的認識論、方法論、思想論是科學學科的基本觀念，教學活動應該以幫助學生建構這些基本觀念為目標而展開。而科學概念是人類在探索科學世界的過程中，在大量觀察和試驗的基礎上，運用邏輯思維方法，把一些事物的本質、共同的特征集中起來加以抽象、概括而形成的，在這個過程中，學生靠死記硬背得到的概念，將是空中樓閣。因為科學概念都是濃縮的知識點，都很簡明扼要，學生是難以理解的。因此，在科學概念的教學過程中，教師要創設與概念產生、建立和發展類似的情景，引導學生經歷概念重建的過程，體驗科學家的邏輯思維，汲取他們的智慧，不斷提升學生的思維能力，培養學生的思維品質。為了使學生更好的理解概念的內涵，教師應該追本溯源將濃縮的概念充分還原，沿著“尋根——還原——重建”的路徑來實現概念建構的科學思維過程。

三、概念重建的幾條途徑

1. 感知體驗，還原本質——重建概念

科學是以感知為基礎，教師應該幫助學生形成表象認識，然后在諸多表象的基礎上，引導學生經過抽象、概括、分析和綜合，并通過類比，建立概念。教師可在概念引入前，設置適當的科學情景，提供給學生豐富的感性材料，提高他們的科學學習熱情，也為他們將感性認識上升到理性認識打下一個良好的基礎。

浙教版科學七下《運動和力》一章中關于摩擦力的概念，教材中的敘述是：當一個物體在另一個物體表面上運動時，在兩個物體的接觸面上會產生一種阻礙物體相對運動的力，這種力叫做摩擦力。定義言簡意賅，但是初一的學生如果只靠課堂上的分析和課后的練習，就難以把握概念的實質。而仔細分析后發現摩擦力主要有這幾個條件：（1）表面運動；（2）互相接觸；（3）阻礙運動的力。教師在課堂教學中可以設計這樣的體驗活動：①讓學生將課本放在課桌上，并用力讓書本在課桌上向前運動一段距離；②讓學生將手掌緊壓在桌面上，并慢慢拖動，使得手在桌面上滑動；③讓學生來完成筷子提米的實驗。為學生提供了這樣的感知情景，讓他們清楚摩擦力的方向，也認識到摩擦力的無處不在。

在引入密度這個概念時，筆者就先給學生播放一段武打動作片的視頻。

師：影片中的人物武功很高，一腳能踢飛一塊巨石，那么演員是怎么做到的呢？

生：那些石頭不是真正的石頭！

師：那大家猜猜這些石頭是用什么做的？它們有什么特點呢？

教師展示兩個體積相同的盒子，一個里面裝滿紙屑，另一個裝滿的金屬的碎屑和鐵釘等物質，讓學生來體驗拎一下，讓學生將密度這個生活中很少提及的概念變得容易理解。

通過感知體驗，還原了概念形成的本質，后幫助學生建立概念，讓學生對概念的理解更細膩，讓課堂教學更有豐富的內涵也更高效。

2. 實驗探究，還原過程——重建概念

學生在進行科學概念學習之前，對生活中比較熟悉的某些現象是有一定的感性認識的，對這些概念就有了一定的基礎。因此，在進行概念引入設計時，教師應充分了解學生的學情，加強與生活的聯系。創設學生熟悉的生活情景，從而引入概念，激發他們的求知欲望，增加對概念的理解和認識。

比如在浙教版的《壓力和壓強》的教學中，對壓強這個學生熟悉又有點陌生的概念，不能指望直接了當地下個定義就讓學生能理解其中的內涵。所以，筆者將壓強的教學重點放在實驗探究，還原概念形成的過程，重建概念。

（1）創設情境，提出問題

放暑假了，幾個同學背著飲料和一些小食品到海邊游玩，在海邊他們注意到這樣一些現象：有些人游泳完快上岸時，總是急跑幾步，在沙灘上散步的人，穿高跟鞋比穿平底鞋的陷得深。他們的體重差不多，但是對沙地的作用效果卻不同，壓力的作用效果究竟與什么有關呢？

（2）實驗探究，定性形成概念

①對于以上的現象，你的猜想是：

A B

②對以上兩種猜想，同學們在海邊僅用一個帶蓋的礦泉水瓶就設計出驗證猜想的探究實驗，請你說明驗證的方法：（略）

③請你設計出驗證猜想的記錄表格：

于是，概念定性形成：壓力的作用效果和壓力大小和受力面積大小有關，壓力越大，面積越小，壓力的作用效果越明顯。

（3）建立模型，壓強的定量形成

為了準確地研究壓力的作用效果于壓力大小和受力面積大小的關系，讓學生用5個大小不同的立方體鐵塊，以不同方式放在同一水平細沙面上做了三組實驗，用表格分別記錄了它們的數據。

表一（壓力和受力面積的比值0.6） 凹陷最大

表二（壓力和受力面積的比值0.3） 凹陷其次

表三（壓力和受力面積的比值0.15） 凹陷最小

①分析比較實驗序號1和4能得出的結論是什么

得出壓強概念的定量描述：可以用壓力和受力面積的比值來描述壓力的作用效果。

比值是一種最簡單的數理模型，我們用這一比值來表示壓力的作用效果，再來給壓強下個定義：單位面積上物體受到的壓力大小叫壓強。

如果我們教學中是從壓強這個概念形成的過程下功夫，讓學生理解壓強概念的由來，學生就能很好的區分什么時候應該用壓力作用效果來描述，什么時候用壓強來描述，也能很好的解決很多壓強的問題了。教學也因為知識過程的探究還原而顯得精彩。

3. 對比深化，還原內涵——重建概念

有一些新的概念在學生學習之前，就已經有了一定的認識，有些是有生活經驗，有些可能是有知識基礎的。比如，在上電功率這節內容的時候，學生其實已經學習了電功和功率，但是對為什么引入電功率，和如何理解電功率這個概念還有點難度。教師可以將功率和電功率以及電功對比來深化理解。因此，在教學過程中可以進行如下設計：

直觀感知：讓學生回家觀察家中電能表的參數含義，看看家中用電時候，電能表的轉動個字，問誰家的電先用完呢？（讓學生意識到消耗電能不僅有多少的問題，還有快慢的問題）

領悟體會：教師讓學生回顧討論關于功率的概念，以及意義。

并演示實驗：（1）不同的燈、電視、電腦等家用電器接在電路中，觀察電能表的轉速不同。（學生歸納出不同用電器在使用時電表轉速不同，說明不同的用電器消耗電能的快慢不同。）

演示實驗：（2）將1000瓦和500瓦的用電器接入電路，觀察相同時間內電能表轉動的

促進遷移：教師問：若不測量，我們怎么知道兩種用電器消耗電能的快慢呢？（回憶功率的概念，建立電功率的概念）

認知內化：學生討論并總結得出電功率的概念。在直觀和豐富的情景下，感知問題的基本特征和形式，由感知——體會——遷移——內化的逐步深入探究，實現概念的建立。

實踐表明：這種經過對比深化后的概念重建，使學生感到有血有肉，清晰豐滿，教學效果更為顯著。

總之，每個科學概念都是人類知識的結晶，銘刻著人類思維發展的烙印。教師只要對概念教學從知識的特點、學生的認知等角度出發，就能很好地將概念教學的實效性大大提高，也能在概念教學的過程中培養學生的科學能力與科學素養。而通過尋根——還原——重建的路徑進行概念的教學，筆者認為是一條適合學生學習的新道路。

參考文獻：

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[3] 葉東福.概念教學的”稀釋還原”藝術[J].中學物理教學參考，2014（1）.

（作者單位：浙江省嘉興市鳳橋中學 314000）