【摘要】科學概念是科學基礎知識的重要組成部分,是初中科學教學的重點,只有學好了科學概念并能將之運用于解決實際生活問題,才能更好地掌握基礎知識。本文以《運動和力》學習為例,從①圍繞核心概念展開教學;②在糾錯中重新構建概念;③揭示概念的本質,理解概念;④結合實際,鞏固概念等四個方面,結合教學過程,闡述了初中科學概念教學中的幾點心得。
【關鍵詞】初中科學;概念教學
科學概念是科學基礎知識的重要組成部分,是初中科學教學的重點,只有學好了科學概念并能將之運用于解決實際生活問題,才能更好地掌握基礎知識。與小學課程相比,他們學的概念變得越來越抽象。在學習科學的進程中,需要逐漸去掌握一些應用更為廣泛的概念,因此必然會更為抽象。如果這些概念的建立不能追溯和連接到更為具體的經驗,對這些概念的理解會發生困難。下面我談談在初中科學概念教學中的幾點心得。
一、圍繞核心概念展開教學
在浙教版初中七(下)科學《運動和力》一章中,有參照物、勻速直線運動、力、重力、平衡力、摩擦力、壓力等概念,但這些概念都圍繞“運動與力的關系”而展開,所以“運動和力的關系”是這一章的主線,也是這一章的核心概念。通常情況下,教師都會按照教材的順序,先介紹機械運動,接著學習力的概念和重力,至《牛頓第一定律》一節提出“運動與力究竟有怎樣的關系”的問題,進而得出牛頓第一定律。由于學生在前面的概念學習中不知這些知識在本章中的地位,更不知它們對“運動和力的關系”這一核心概念構建的意義,他們貌似扎扎實實地學習著,得到的卻只是孤零零的知識——這樣的結果是只把握局部,不能從全局認識運動和力的關系。即使學生“扎實”、“順利”地學習重力、平衡力、摩擦力等概念,但等到學習“二力平衡的條件”這一節時,面對稍復雜些的問題,他們就會錯誤百出。
郭思樂教授認為:學習本質上是一個領悟的過程,人的知識常常棲息在某一個整體的領悟上面。因此,我們在本章教學時,可以站在整體的高度統籌安排,讓學生在學習局部知識時感知整體,再在較高的層次上把握整體,建構核心概念,這樣做,有助于學生理解與他們生活相關的事件和現象。為此,我在本章內容的教學時,就圍繞“運動和力的關系”這一核心概念展開。
教了機械運動后,在學習力的概念時,先讓學生舉出不同的機械運動,得出力的概念和力的作用效果,這時再返回來分析物體的受力情況,讓學生有一個意識:物體的運動可能和力有關,并且在接下來的力的三要素和重力學習時,也結合講解物體的運動狀態,使學生的分析物體的受力情況時,就能產生“它可能會做什么運動?”的想法,這樣,自然產生了把物體受力情況與運動狀態聯系起來的思維方式。這時,就是建構“運動和力的關系”這一核心概念的最好時機。學生這種思維方式建立后,在后續幾節的學習中,不管是在學習二力平衡,還是在學習摩擦力時,都會自然地將物體的受力和運動狀態結合起來分析。
通過這樣的教學,就可以使學生從零碎的局部概念學習轉化為整體的核心概念建構,在此過程中,不但發揮了學生的主體作用,而且培養了學生的科學思維。初中的每一章節,都有一個或幾個核心概念,如能圍繞核心概念而展開教學,則學生就會沿著有主題的問題解決的思路展開學習。
二、在糾錯中重新構建概念
概念是對我們所觀察到的事實、事件、特性、感知信息進行解釋后,然后再抽象出來的知識,使我們能對身邊的現象進行有效地解釋和預測。從嬰兒開始,人就有能力組織經驗形成概念,但其中有些概念是不正確的,需要通過教育來幫助學生建立正確的概念。
神經科學研究告訴我們:學生概念的發展和人類歷史上概念的發展十分相似。人對概念的接受有兩種情況:一種是在學習過程中概念的更改不大,只是在已有的概念結構上增加一些知識,增加的知識和原來學生持有的概念之間不存在沖突,這種微小的概念變化就比較容易被學生接受,不需要將原來的知識重新建構。第二種情況是需要概念發生根本性的轉移,在這種情況下,需要重新建構概念,當學生需要發生根本性的概念轉移時,就比較困難了,常常經過一、兩節課的教學不能解決問題。教師在進行教學時,應該了解學生所具有的原概念,或一些想法。這些原概念或想法可能是正確的,也可能是錯誤的,我們要從學生原概念或想法出發,結合學生的認知和情感的發展規律,搭建“腳手架”,幫助學生改善和重新建構新的概念。
三、揭示概念的本質,理解概念
根據多年的科學教學實踐,我明白了一個道理:要使學生能理解概念,并能熟練地運用概念,必須掌握概念的本質。概念是基于事實、事件、特性、感知信息等直觀材料抽象出來的知識,但又不能從直觀材料中直接得出,必須通過學生進行分類、推理和抽象才能把感性認識升華到理性認識,這是認識的飛躍,是學生概念形成的關鍵一步。要實現這一飛躍,教師就必須精心挑選某些材料,激活學生思維,從學生的原有概念出發,運用多種思維方法,正確引導學生的思維,才能揭示概念的本質,全面地理解概念。
揭示概念的本質,不是簡單地記憶定義,而是要學生在處理一些事實時,帶著思考去獲取一些共性,抽象出本質,從而全面地理解概念的內涵和外延,認清概念與其它知識之間的聯系,并能熟練地應用概念解釋日常生活中的現象。
四、結合實際,鞏固概念
我們不應把科學視為一組機械的程序和已經確定建立起來的“正確答案”,而應把科學看做是對世界理解的創新,更能吸引和激勵學習者。因此,要掌握概念就要通過分析,綜合,將抽象、概括過程中獲得的概念運用于實際,解釋學習和生活實踐中相關的科學現象,使學生感受和體驗學習科學概念的有用性和快樂感,以增強學習科學的動力,使學生長期保持濃厚的學習興趣,達到全面提高科學教學質量的目的。
學生在剛形成概念時,對概念的理解往往是不完全、不深刻的,并且還容易和大腦中的原概念發生混淆。這就需要通過相關的練習和活動,將形成性測評嵌入到教學活動中,通過實際問題的解決,達到鞏固和加深對概念理解的目的。
例如,在學過“彈力”和“摩擦力”這兩個概念后,可以設置以下問題:物體相互接觸一定有彈力嗎?兩物體間存在摩擦力時一定有彈力嗎?摩擦力一定阻礙物體的運動嗎?然后結合生活中的具體實例進行分析,學生就會在分析中理解彈力產生的條件:兩物體相互接觸發生擠壓而產生彈性形變時產生彈力,而摩擦力的產生除了兩物體間產生彈力外,還要在兩物體間有相對運動趨勢或相對運動,并且摩擦力也可以是使物體運動的動力,如傳送帶傳送貨物、汽車的驅動力等。
通過反復練習,學生在全面理解、鞏固概念的同時,還能將概念和實際生活中的科學問題結合在一起,提升學生的學習興趣。在概念教學中還應注意概念的階段性,對一些重要的科學概念,特別是一些核心概念,就需要以適合于學生在不同學習階段的認知水平來表達,達到深刻地理解和掌握概念的目的。
總之,學生掌握概念有一個發展過程。在教學中要結合學生的認知特點,把握學生的前概念,圍繞核心概念展開教學,使學生在學習中有整體觀,同時要從實際出發把握教材,深入研究每個概念的深度和廣度,更好地完成初中科學概念教學。
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