運(yùn)用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，加強(qiáng)科學(xué)教學(xué)中概念建構(gòu)的有效性

摘要：建構(gòu)主義認(rèn)為：學(xué)習(xí)不是簡單地把知識(shí)傳遞給學(xué)生，而是學(xué)生自己建構(gòu)知識(shí)的過程，學(xué)生不是簡單被動(dòng)地接受信息，而是主動(dòng)地建構(gòu)知識(shí)的過程。因此，正如一個(gè)學(xué)習(xí)過程，一個(gè)完整的自然科學(xué)概念的形成也需要這樣一個(gè)過程。在這個(gè)過程中，學(xué)生通過觀察，運(yùn)用比較、分析、綜合、判斷、推理、想象等科學(xué)思維方法，排除各種非本質(zhì)的干擾，掌握自然科學(xué)現(xiàn)象和過程的本質(zhì)特征，并在此過程中，經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，受到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的熏陶。本文就對(duì)如何運(yùn)用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，來加強(qiáng)科學(xué)教學(xué)中概念建構(gòu)的有效性進(jìn)行了探究，希望能起到拋磚引玉之效。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；圖式；科學(xué)教學(xué)；概念建構(gòu)

中圖分類號(hào)：G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2016）02-0041

科學(xué)概念是科學(xué)現(xiàn)象、過程的概括化和抽象化的思維形式，是科學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)思維的基本單位，是科學(xué)知識(shí)最重要的內(nèi)容。那么，如何在科學(xué)教學(xué)中形成科學(xué)的概念呢？

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的創(chuàng)始人皮亞杰認(rèn)為：概念不是按照感覺→知覺→表象→概念而建立起來的，而是根據(jù)下圖中的結(jié)構(gòu)（2）產(chǎn)生的。

因此，科學(xué)概念并不是由科學(xué)知覺、科學(xué)表象產(chǎn)生的，而是由學(xué)生的觀察活動(dòng)建構(gòu)起來的認(rèn)識(shí)圖式產(chǎn)生的。一般情況下要經(jīng)歷以下三個(gè)階段：

一、認(rèn)知經(jīng)歷階段

這個(gè)階段的活動(dòng)是讓學(xué)生初步形成概念，其次，要求學(xué)生明確這些知識(shí)的物理含義，知道它們的來龍去脈。例如，理解自然科學(xué)術(shù)語的含義，了解科學(xué)概念的引入、原因和方式。再次，還要求學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決一些實(shí)際問題。這一階段，通常由以下幾個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成：

1. 動(dòng)機(jī)激發(fā)

學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的心理動(dòng)因，激發(fā)動(dòng)機(jī)是通過教師創(chuàng)造的情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生的意向心理處于活躍狀態(tài)。如在教學(xué)《聲音的發(fā)生和傳播》時(shí)，可以這樣安排，分別播放小溪的流淌聲、鳥兒的叫聲、風(fēng)吹過樹梢的聲音，大家聽到了什么聲音？那么，大家能否借助手頭現(xiàn)有的一些物品發(fā)出聲音嗎？于是學(xué)生異常踴躍，紛紛借助物品發(fā)出聲音。通過學(xué)生聽聲音、動(dòng)手發(fā)出聲音，然后引入，大家想知道聲音是怎樣發(fā)生和傳播的嗎？把學(xué)生的積極思維意向領(lǐng)入新課的探索之中。

2. 全面感知

既然感性認(rèn)識(shí)是形成概念的基礎(chǔ)，在學(xué)生學(xué)習(xí)概念時(shí)，就要讓他們?nèi)娓兄龊脧母行哉J(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)過渡的充分準(zhǔn)備。又以《聲音的發(fā)生和傳播》為例，可以這樣安排，每桌同學(xué)中，一位拉長橡皮筋，一位試著讓橡皮筋發(fā)出聲音，并觀察橡皮筋發(fā)聲時(shí)有什么特點(diǎn)？讓學(xué)生初步了解音叉發(fā)聲時(shí)的特點(diǎn)。在通過乒乓球靠近發(fā)聲的音叉和不發(fā)聲的音叉的情況的比較，來驗(yàn)證音叉發(fā)聲時(shí)在振動(dòng)。

3. 科學(xué)思維

輸入大腦的信息要想儲(chǔ)存下來，必須經(jīng)過登記、分類，必須將舊信息加以調(diào)整，組成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，以便進(jìn)行檢索。因此，要在學(xué)生已有正確觀念的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)他們進(jìn)行科學(xué)的思維，即運(yùn)用比較、分析、綜合、判斷、推理、想象等方法，抓住事物的本質(zhì)特征，排除那些非本質(zhì)的東西。

二、鞏固完善階段

學(xué)生一般只重視概念的定義，但定義往往是僅從某個(gè)主要方面來揭示概念的內(nèi)涵和外延的，除此之外，概念還有其他側(cè)面的表現(xiàn)。所以只有掌握了概念的各個(gè)側(cè)面，對(duì)概念的認(rèn)識(shí)才比較完善，才可能對(duì)概念靈活運(yùn)用，而這個(gè)完善過程必須在運(yùn)用概念去解決具體問題的實(shí)踐中去完成。

用來完善和鞏固對(duì)概念認(rèn)識(shí)的科學(xué)問題，要典型和靈活。

1. 典型

所謂典型就是要抓住概念的本質(zhì)特征進(jìn)行考查。如在教學(xué)了種群的概念后，可以引入以下題目。下列屬于一個(gè)種群的是（ ）

A. 在一起飼養(yǎng)的馬、騾和驢

B. 一塊水稻田里的全部青蛙和蝌蚪

C. 生活在一個(gè)池塘里的魚

D. 人體內(nèi)的全部細(xì)菌

如果學(xué)生掌握了“同種生物個(gè)體的總和為一個(gè)種群”這個(gè)概念的本質(zhì)，那么該問題就迎刃而解了。

2. 靈活

所謂靈活，就是從概念的各個(gè)側(cè)面提出問題進(jìn)行考查。例如對(duì)于沸騰的概念的教學(xué)，可以創(chuàng)設(shè)這樣的情境：一個(gè)杯子放在開水鍋中，使杯底不觸及鍋底，當(dāng)鍋中的水繼續(xù)用火加熱時(shí)，問杯子里的水能否沸騰。學(xué)生由于對(duì)沸騰概念沒有完全掌握，往往錯(cuò)誤的認(rèn)為只要不斷用火燒，杯子中的水肯定是要沸騰的。這樣的回答就暴露了學(xué)生對(duì)沸騰概念還掌握得不確切、不完善。

三、深化擴(kuò)展階段

在科學(xué)教學(xué)中，既要讓學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)，又要注意培養(yǎng)學(xué)生的能力，以及發(fā)展學(xué)生善于合作、勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于創(chuàng)新和實(shí)踐的科學(xué)精神。如在教學(xué)《聲音的發(fā)生和傳播》中，學(xué)習(xí)了聲音能在空氣、固體、液體中傳播的概念和聲速的概念后，可創(chuàng)設(shè)如下情境：一根空心鋼管，甲在一端敲一下，乙在另一端能聽到幾個(gè)聲音？如果鐵管中灌滿水，又可聽到幾個(gè)聲音？

總之，科學(xué)概念學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)是要在學(xué)生頭腦中建立正確的物理概念圖式。因此，在物理概念學(xué)習(xí)中，無論是教師的演示、講解，還是學(xué)生的自覺表象活動(dòng)、正例反例的應(yīng)用以及提供變式和比較活動(dòng)，這一切都是為了促進(jìn)學(xué)生頭腦中認(rèn)知圖式的構(gòu)建。只有在新課程教學(xué)理論的指引下細(xì)化建構(gòu)的過程，創(chuàng)設(shè)各種情境，進(jìn)行探究活動(dòng)，才能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的掌握。

（作者單位：浙江省余姚市實(shí)驗(yàn)學(xué)校 315402）