概念是人類思維的一種重要形式,是抽象邏輯思維的細(xì)胞結(jié)構(gòu),是人類進(jìn)行一切認(rèn)識(shí)活動(dòng)的基礎(chǔ)。早期的心理學(xué)家將概念定義為表示一群事物的共同屬性的符號(hào),奧蘇貝爾將概念定義為符號(hào)所代表的具有共同關(guān)鍵屬性的對(duì)象、事件或性質(zhì)。比較幾種對(duì)于概念的定義,我們不難發(fā)現(xiàn)形成概念的過程大致為:從一群事物中抽取共同屬性符號(hào)。科學(xué)概念的形成過程是以感覺、知覺、表象為基礎(chǔ),通過分析、綜合、抽象、概括、系統(tǒng)化、具體化等思維活動(dòng),經(jīng)歷從個(gè)別到一般、從具體到抽象、從現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)識(shí)過程。
邏輯學(xué)針對(duì)概念的定義方式提出了內(nèi)涵定義、語詞定義和外延定義三種定義方式。內(nèi)涵定義是概念所代表、指稱的對(duì)象的特有屬性或區(qū)別性特征,通過這些屬性或特征,能夠把這類(或這個(gè))對(duì)象與其他的對(duì)象區(qū)別開來;語詞定義的對(duì)象是語詞,常常涉及該語詞的詞源、意義、用法等,而不涉及該語詞所代表、指稱的事物和對(duì)象;外延定義是通過列舉一個(gè)概念的外延,也能夠使人們獲得對(duì)該概念的某種理解和認(rèn)識(shí),從而明確該概念的意義和適用范圍,“實(shí)指定義”屬于外延定義。
一、“實(shí)指定義”的內(nèi)涵與教學(xué)意義
1.“實(shí)指定義”的內(nèi)涵
“實(shí)指定義”是指采用指認(rèn)的方式獲得科學(xué)概念的大量原型,并將這些原型形象儲(chǔ)存在大腦中,能夠在具體情境下進(jìn)行辨別和識(shí)別。“實(shí)指定義”的被定義項(xiàng)是個(gè)概念,定義項(xiàng)則是實(shí)物,就像我們教幼小的孩童,指著奶牛教兒童說“奶牛”,指著汽車教兒童說“汽車”,“實(shí)指定義”是建構(gòu)概念最原始、最直觀的手段。在教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)小學(xué)生頭腦中儲(chǔ)存的概念原型越多,對(duì)實(shí)指定義性概念的意義和使用范圍理解越到位,也越容易在具體的情景下準(zhǔn)確地辨別和識(shí)別實(shí)指定義性概念。這就要求教師通過實(shí)物、視頻、圖片等形式向?qū)W生提供豐富的原型例子,在此基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生有效習(xí)得實(shí)指定義性概念。
2.“實(shí)指定義”符合小學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)
小學(xué)科學(xué)教學(xué)中科學(xué)概念的建構(gòu)要符合小學(xué)階段學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。小學(xué)階段的孩子處于皮亞杰認(rèn)知心理學(xué)中所劃分的具體運(yùn)算階段,他們?cè)谕评怼栴}解決和邏輯方面比感知運(yùn)算階段和前運(yùn)算階段都有了一定的發(fā)展,但其思維還具有局限性,抽象的語言推理還不能進(jìn)行,離不開具體事物的支持,他們對(duì)于一些概念的核心認(rèn)識(shí)是有困難的。因此,教師應(yīng)從身邊熟悉的事物和現(xiàn)象入手,通過圖片、事件等創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生親自體驗(yàn),用學(xué)生能夠理解的、熟悉的語言對(duì)概念進(jìn)行描述解釋和遷移,更好地幫助學(xué)生建構(gòu)概念。本文所要論述的“實(shí)指定義”就是在此背景下展開的。
3.“實(shí)指定義”在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的意義
“實(shí)指定義”是小學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念的一種重要方式。心理學(xué)研究表明,態(tài)度的形成需要實(shí)踐的過程,技能的形成需要反復(fù)的模仿練習(xí),而知識(shí)的獲取主要通過感性經(jīng)驗(yàn)的積累。科學(xué)課的教學(xué)方法要富有兒童情趣和符合兒童的認(rèn)知規(guī)律,盡量少用或不用專業(yè)術(shù)語和抽象定義。小學(xué)生的科學(xué)認(rèn)識(shí)是從可感知的科學(xué)事物的外部特征為起點(diǎn),逐步建構(gòu)科學(xué)概念,具有形象性和直接性的特點(diǎn)。根據(jù)心理學(xué)對(duì)概念雙層表征的觀點(diǎn),對(duì)于一些在人類科學(xué)認(rèn)識(shí)中屬本質(zhì)性認(rèn)識(shí)的概念,從小學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)來看,他們只能認(rèn)識(shí)這些概念的原型,即外部表征。因此,在小學(xué)階段引導(dǎo)孩子獲得這些概念的大量原型,讓他們將這些原型存儲(chǔ)在大腦中,期望能實(shí)現(xiàn)在具體情境下進(jìn)行辨別和識(shí)別,這是非常必要和科學(xué)的。
通過整理首師大版小學(xué)《科學(xué)》教材1至8冊(cè)的教學(xué)內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn),教材在呈現(xiàn)建構(gòu)科學(xué)概念時(shí)常常采用“實(shí)指定義”的方式。所涉及“實(shí)指定義”建構(gòu)概念的教學(xué)內(nèi)容統(tǒng)計(jì)如下表:
二、利用“實(shí)指定義”幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念
心理學(xué)對(duì)概念的研究,提出了雙層表征觀點(diǎn),即概念的表征分為“原型”和“核心”成分。原型在知覺上是顯著的,小學(xué)生容易感知,但對(duì)概念中的成員資格不具有完全的診斷意義;核心成分(概念本質(zhì))則對(duì)概念的成員資格具有診斷意義,但相對(duì)隱藏,學(xué)生不易感知。那么教師如何引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)概念原型的認(rèn)識(shí)深入到對(duì)概念核心的認(rèn)識(shí)呢?
1.給學(xué)生提供豐富廣泛的概念“原型”
從邏輯學(xué)角度而言,教師不可能給學(xué)生提供一個(gè)概念的全部外延,但可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)某類中的一些(非全部)對(duì)象具有某種屬性,以此推出該類全部對(duì)象都有這種屬性。這種思維方法就是歸納法中的簡(jiǎn)單枚舉法。要提高這種推理的可靠性,就必須盡可能廣泛地列舉事實(shí),收集大量有助于證明該結(jié)論的事實(shí)、材料。所以,讓學(xué)生指認(rèn)的原型必須做到種類多、特點(diǎn)明。例如動(dòng)物這一實(shí)指定義,教材按照生物的類別選取有代表性的昆蟲、鳥、哺乳動(dòng)物、兩棲動(dòng)物、爬行動(dòng)物等,通過不同種類、構(gòu)造、特征等方面的信息使學(xué)生獲取動(dòng)物概念的外部表征,使這些動(dòng)物概念的原型存儲(chǔ)在大腦中,能夠在具體情境下使用這些概念原型來感知、判斷和遷移。可以說,學(xué)生對(duì)動(dòng)物概念的建構(gòu)是通過多種多樣的動(dòng)物原型建構(gòu)的,為了達(dá)到概念的穩(wěn)固性,這些原型務(wù)必具備種類全、數(shù)量多的前提,否則學(xué)生對(duì)概念的理解是不完整、不穩(wěn)固的。
2.利用求同歸納法習(xí)得概念“核心”
求同歸納法就是把出現(xiàn)同一現(xiàn)象的幾種場(chǎng)合加以分析比較,在各種場(chǎng)合中,如果有一個(gè)相同的條件,那么,這個(gè)條件就是在各種場(chǎng)合都出現(xiàn)的那個(gè)現(xiàn)象的原因。如“植物的器官”教學(xué)中,教師可以先請(qǐng)學(xué)生觀察、討論鳳仙花的植株是由根、莖、葉、花、果實(shí)、種子六部分組成的。接下來讓學(xué)生觀察、討論番茄、辣椒、絲瓜、南瓜等植株的相同之處。最后,教師再引導(dǎo)學(xué)生歸納出這些植物的植株都是由根、莖、葉、花、果實(shí)、種子六部分組成的。這里,教師把鳳仙花作為典型事物,先引導(dǎo)孩子通過“指認(rèn)”的方式認(rèn)識(shí)植株的六大器官,接下來擴(kuò)展到身邊常見的番茄、辣椒、絲瓜、南瓜,分別觀察這些植株,然后引導(dǎo)學(xué)生歸納出這些植株的相同點(diǎn),用求同歸納法形成“植株”的概念。在利用求同歸納的方法建構(gòu)“實(shí)指定義”概念的過程中,教師要引導(dǎo)孩子對(duì)多個(gè)事物逐一地、細(xì)致地進(jìn)行觀察,這是進(jìn)行求同歸納的前提和基礎(chǔ)。教師要給予孩子必要的觀察方法指導(dǎo)和足夠的觀察時(shí)空,然后用問題作導(dǎo)向歸納概括出這些事物的共同特征,即概念的本質(zhì)特征。
三、“實(shí)指定義”在科學(xué)概念教學(xué)中應(yīng)注意的問題
1.選取個(gè)體要典型
只有選出的個(gè)體典型,才能成為某類事物的代表性個(gè)體。如首師大版的小學(xué)《科學(xué)》教材中典型個(gè)體的選取如下表:
教材選取非常有代表性的事物,如用楊樹為代表來認(rèn)識(shí)“木質(zhì)莖”,學(xué)生比較熟悉,而且楊樹的特征很明顯;用白菜花和桃花為代表來認(rèn)識(shí)花的結(jié)構(gòu),既是學(xué)生身邊常見的品種,白菜花和桃花的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又明確清晰……教材中的安排使得學(xué)生從身邊熟悉的事物的形態(tài)、構(gòu)造、特點(diǎn)等方面入手,可以幫助孩子認(rèn)識(shí)這一類事物的共有屬性,并對(duì)其形成概念。
選取有代表性的個(gè)體,通常要根據(jù)這一類事物的定義屬性來選擇,定義屬性是區(qū)別于其他事物的特有屬性。例如“花”這一概念的定義屬性是“由花柄、花托、萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊所組成”,具備這些構(gòu)造的、又是學(xué)生熟悉的典型代表就可以選擇桃花和白菜花,這兩種花不僅特征鮮明而且隨處可見。再如“斜面”的概念,指的是“同水平面成一傾斜角度的平面”,鑒于學(xué)生的年齡特點(diǎn),教材采用了“實(shí)指定義”的方式,用概念的原型——斜搭的木板和引橋,幫助孩子建構(gòu)“斜面”的概念,這兩個(gè)概念原型在學(xué)生的日常生活中經(jīng)常見到、接觸到,甚至?xí)挥玫剑瑫r(shí)又有著鮮明的概念核心成分——“同水平面成一傾斜角度的平面”,因此比較適合作為“斜面”這一概念的典型事物。
2.研究個(gè)體要多樣
來看一則“植物”的概念——植物是適于陸地生活、多細(xì)胞的、進(jìn)行光合作用的真核生物,由根、莖、葉組成,表面有角質(zhì)膜、有氣孔、輸導(dǎo)組織和雌、雄配子囊,胚在配子囊中發(fā)育。這樣專業(yè)的術(shù)語揭示了植物的種類、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部構(gòu)成等,但是小學(xué)生無法把外部特征與植物的多角度內(nèi)涵進(jìn)行整體聯(lián)系。因此,首師大版小學(xué)《科學(xué)》教材第一冊(cè)第2課《植物世界》,安排了大量的各種各樣的植物圖片:種子植物(蓮、小麥、松、蘇鐵)、藻類植物(海帶、紫菜)、苔蘚類植物(蘚)和蕨類植物(問荊、石松)等。通過這些熟悉的、多種類的植物,可以從種類、形態(tài)、構(gòu)造、作用等方面,使學(xué)生對(duì)“植物”這一概念有了一些淺顯的、又趨于理性的理解,這種理解因?yàn)樾W(xué)生的年齡特點(diǎn),還處在一種意會(huì)層面的淺理解。但是,學(xué)生能夠通過這些植物的認(rèn)識(shí)遷移到自己的日常生活,用這種潛意識(shí)去判斷植物類群。像“植物”這樣,通過指認(rèn)的方式,讓學(xué)生獲得這些概念的原型,并將這些原型存儲(chǔ)在大腦中,能夠在具體情境下進(jìn)行辨別和識(shí)別。“實(shí)指定義”正是從這一角度幫助小學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念的。
3.巧用演繹法診斷
學(xué)生的概念習(xí)得分兩步:一為概念的獲得,即獲得研究個(gè)體的共同特征或?qū)傩裕欢楦拍畹膽?yīng)用,即概念的變式練習(xí),獲得對(duì)概念的深入理解。從邏輯學(xué)角度來看,前者是歸納法,后者是演繹法。演繹法的思維方向是從一般到個(gè)別的推理。學(xué)生建立實(shí)指定義性概念之后,教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問題情境,讓學(xué)生在辨別、識(shí)別的活動(dòng)中增強(qiáng)對(duì)概念的理解。在首師大版的小學(xué)《科學(xué)》第三冊(cè)《各種各樣的莖》一課中,“草質(zhì)莖”是教師要指導(dǎo)學(xué)生建立的實(shí)指定義性概念。教師在教學(xué)中可以從學(xué)生熟悉的蔬菜、野草、糧食作物、果樹等入手,讓學(xué)生按照莖的不同特點(diǎn)對(duì)這些植物圖片進(jìn)行分類,學(xué)生在分類的過程中發(fā)現(xiàn)與桃樹、柳樹的莖相比,野草、蔬菜、糧食作物的莖比較矮小、柔軟。學(xué)生分類完成后,教師追問:為什么把這些植物放在一組,它們有什么共同點(diǎn)?學(xué)生思考的過程就是學(xué)習(xí)求同歸納法的過程。在小組充分觀察、討論的基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學(xué)生歸納:像野草、蔬菜、糧食作物的莖大多叫草質(zhì)莖;像桃樹、柳樹的莖大多叫木質(zhì)莖。接下來,教師又出示新的植物圖片,讓學(xué)生辨認(rèn)哪些是草質(zhì)莖植物,哪些是木質(zhì)莖植物。根據(jù)學(xué)生回答的結(jié)果,教師診斷學(xué)生是否掌握了這一概念,進(jìn)而作為形成性評(píng)價(jià),為教師后續(xù)教學(xué)作參考。
在小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)中,教師通過概念的外部特征來揭示科學(xué)概念,再通過提供大量豐富的感性材料,利用歸納概括等思維方法,使學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到該概念區(qū)別于其他概念的不同之處,形成穩(wěn)固的科學(xué)概念之后才能對(duì)概念加以應(yīng)用。小學(xué)階段利用實(shí)指定義方式建構(gòu)科學(xué)概念,就是要不斷豐富學(xué)生科學(xué)概念原型的容量,為建構(gòu)更加豐富和準(zhǔn)確的科學(xué)概念打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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