促進(jìn)核心概念構(gòu)建 提升科學(xué)教學(xué)效能

張秀娥

（浙江省臺(tái)州市黃巖北城中學(xué)，浙江臺(tái)州 318020）

引 言

初中科學(xué)課程與其他學(xué)科相比具有自身的特殊性，它要求學(xué)生形成科學(xué)的認(rèn)識(shí)與科學(xué)的思維。而學(xué)生科學(xué)思維的形成在很大程度上取決于學(xué)生科學(xué)核心概念的形成。教師只有深入現(xiàn)象本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)從向?qū)W生傳授科學(xué)知識(shí)向提升科學(xué)素質(zhì)的轉(zhuǎn)變，才能提升初中科學(xué)課程的教學(xué)效能，不斷提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、借助概念圖，化抽象為現(xiàn)象

利用概念圖構(gòu)建核心概念是指以線條、符號(hào)與文字相結(jié)合的方式揭示核心概念的一種方法[1]。這種方法最顯著的特點(diǎn)是改變了傳統(tǒng)核心概念單一化的構(gòu)建思維，嘗試借助符號(hào)語言來進(jìn)行，這種方法能夠化抽象為直觀，幫助學(xué)生梳理核心概念內(nèi)各個(gè)要素之間的關(guān)系，從而形成清晰的知識(shí)脈絡(luò)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)核心概念的理解與運(yùn)用。

例如，在教學(xué)“光合作用”一課時(shí)，在引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建“光合作用”核心概念時(shí)，筆者抓住這一概念中的幾個(gè)核心要素，如葉綠體、光能、二氧化碳、水、有機(jī)物和氧，等等，借助概念圖（如圖1）幫助學(xué)生構(gòu)建核心概念。這種方法不僅能夠清晰地引導(dǎo)學(xué)生梳理各個(gè)要素之間的關(guān)系，而且使學(xué)生能夠較為直觀地把握光合作用形成的過程，這樣，光合作用在概念圖的輔助下一目了然。需要注意的是，概念圖要抓住核心概念的關(guān)鍵要素，否則就難以達(dá)到預(yù)期效果。在條件允許的情況下，教師可以借助科學(xué)實(shí)驗(yàn)來演示核心概念，并將概念圖與實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來，這樣能夠有效增強(qiáng)學(xué)生的直觀體驗(yàn)，從而使其對(duì)核心概念形成深刻的認(rèn)識(shí)，收到事半功倍的效果。

圖1 光合作用圖

二、材料支撐法：從感性到理性

人們對(duì)于客觀世界的認(rèn)識(shí)總是要經(jīng)歷從感性到理性循環(huán)反復(fù)的過程。中學(xué)生受學(xué)習(xí)經(jīng)歷與生活經(jīng)驗(yàn)的制約，感性思維比較豐富，理性思維相對(duì)薄弱，這就需要教師根據(jù)中學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)來優(yōu)化科學(xué)概念教學(xué)，力求在最大限度上調(diào)動(dòng)學(xué)生的感官認(rèn)識(shí)。感性材料的類型十分豐富，可以是有關(guān)科學(xué)方面的圖片材料，也可以是科學(xué)方面的視頻材料。感性材料的使用要做到因概念而異，應(yīng)根據(jù)不同的科學(xué)核心概念的特點(diǎn)，注重結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)與科學(xué)規(guī)律，因地制宜、靈活地加以選擇，以此提升感性材料的輔助效應(yīng)[2]。

例如，在教學(xué)“金屬的化學(xué)性質(zhì)”一課時(shí)，在引導(dǎo)學(xué)生掌握金屬的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，筆者大量援引了生活中的感性材料。

材料一：觀看北京鳥巢視頻，說說鳥巢運(yùn)用了哪些材料。

材料二：電子廢棄物的內(nèi)憂外患。

針對(duì)當(dāng)前中國電子廢棄物的現(xiàn)狀，可以用“內(nèi)憂”與“外患”來概括。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國的家電業(yè)已是一個(gè)成熟的產(chǎn)業(yè)，市場規(guī)模超過了6000 億元。僅去年，我國的冰箱社會(huì)保有量已達(dá)1.3 億臺(tái)，空調(diào)1 億臺(tái)，電視機(jī)年產(chǎn)量達(dá)4 億臺(tái)。一般而言，家用電器的使用壽命，如電視30000 小時(shí)，冰箱10年，洗衣機(jī)8年到9年，20 世紀(jì)80年代中后期，家用電器開始進(jìn)入我國的百姓家庭，因此，我國的電子垃圾已持續(xù)進(jìn)入高峰期。到2020年前后，手機(jī)的報(bào)廢高峰期也會(huì)到來。

筆者在該課的核心概念教學(xué)時(shí)，借助了視頻材料與文字材料。視頻材料讓學(xué)生感受到金屬在生活中的廣泛應(yīng)用，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)科學(xué)核心概念探究的愿望；課文中的第二段文字材料，取材于生活，通過具體的數(shù)字展示電子廢棄物的危害性。這兩個(gè)材料分別揭示了金屬的應(yīng)用與危害，是由金屬的化學(xué)性質(zhì)所決定的，進(jìn)而通過感性材料，使學(xué)生循序漸進(jìn)地探究金屬的化學(xué)性質(zhì)，并理解金屬化學(xué)性質(zhì)的概念，引領(lǐng)學(xué)生從感性上升到理性。

三、實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)法：從灌輸?shù)襟w驗(yàn)

目前，不少科學(xué)教師忽視或者淡化了對(duì)科學(xué)核心概念的教學(xué)，并在教學(xué)中往往采取“填鴨式”的教學(xué)方法，這種灌輸式的核心概念教學(xué)方法忽視了學(xué)生的主體地位。學(xué)生一味地被動(dòng)接受所形成的概念是模糊的，難以保持持久性，更不用說學(xué)以致用了。在“以生為本”的現(xiàn)代教育理念下，初中科學(xué)核心概念的教學(xué)要堅(jiān)持“主體體驗(yàn)法”，注重學(xué)生在科學(xué)核心概念學(xué)習(xí)中的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生親歷核心概念的形成過程，從而獲得真切的體驗(yàn)。

例如，“質(zhì)量守恒”核心概念的教學(xué)，在設(shè)計(jì)時(shí)，筆者采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法讓學(xué)生開展探究活動(dòng)：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)并記錄步驟、現(xiàn)象和結(jié)論。

第一組實(shí)驗(yàn)：密閉容器內(nèi)的大理石與稀鹽酸反應(yīng)，推薦代表交流實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象、結(jié)論。

第二組實(shí)驗(yàn)：敞口容器內(nèi)的大理石與稀鹽酸反應(yīng)，推薦代表交流實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象，并進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)。

第三組實(shí)驗(yàn)：用氣球密封容器口，容器內(nèi)的大理石和稀鹽酸反應(yīng)，推薦代表交流實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象、討論天平不平衡的原因。

第四組實(shí)驗(yàn)：密封容器內(nèi)硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，推薦代表交流實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象。

四個(gè)小組充分引領(lǐng)全體學(xué)生參與實(shí)踐，第一組實(shí)驗(yàn)，總結(jié)質(zhì)量守恒定律；第二組實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)方案要做到科學(xué)、全面，并且認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究的道路不是一帆風(fēng)順的；第三組實(shí)驗(yàn)，探究天平不平衡的原因；第四組實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)質(zhì)量守恒定律的理解。

由于采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，學(xué)生對(duì)科學(xué)核心概念的理解不再停留在文字層面或者淺層次的理解上，而是通過自身體驗(yàn)來了解概念的外延與內(nèi)涵，做到了不僅知其然而且知其所以然。

四、媒體輔助法：化平面為立體

社會(huì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入信息化時(shí)代，現(xiàn)代信息技術(shù)不僅改變了人們的生活，也引發(fā)了認(rèn)知領(lǐng)域的變革。教育現(xiàn)代化正是迎合了信息化社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，其利用現(xiàn)代信息技術(shù)資源與技術(shù)優(yōu)勢(shì)使學(xué)科教學(xué)變得立體起來。初中科學(xué)核心概念教學(xué)也要順應(yīng)時(shí)代潮流，充分利用信息技術(shù)手段使科學(xué)課程核心概念從平面走向立體，直觀形象地揭示概念，使概念教學(xué)更加有效。

例如，在構(gòu)建“呼吸”這一核心概念時(shí)，為了讓學(xué)生能夠清晰地理解呼吸的作用，筆者做了一個(gè)形象的比喻：呼吸功能是細(xì)胞的呼吸。為了提高學(xué)生對(duì)“呼吸”這一核心概念的理解，筆者使用多媒體演示了生物的呼吸過程。在此基礎(chǔ)上，筆者用現(xiàn)代媒體演示了物質(zhì)燃燒與細(xì)胞呼吸的區(qū)別；內(nèi)部氧化與體外燃燒相同，但環(huán)境與溫度有一定的區(qū)別。燃燒發(fā)生在體外，呼吸作用發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)；燃燒快，呼吸相對(duì)緩慢。最后，筆者用多媒體再次演示了有氧呼吸和無氧呼吸兩種呼吸類型，從而清晰地完成了對(duì)呼吸作用的講解。

科學(xué)核心概念的教學(xué)由于多媒體的應(yīng)用，從平面變得更加立體，一改傳統(tǒng)概念教學(xué)的局限性，不僅展示了概念的形成過程，也建立起了概念模型。

結(jié) 語

核心概念是學(xué)習(xí)科學(xué)思維的核心所在，是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)課程的理論基礎(chǔ)，也是學(xué)生走進(jìn)科學(xué)領(lǐng)域的必然選擇。初中科學(xué)教學(xué)在學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展中起著承上啟下的作用。初中科學(xué)教師要進(jìn)一步增強(qiáng)教學(xué)的主動(dòng)性，認(rèn)真研讀教材，分析學(xué)情，不斷探尋科學(xué)核心概念構(gòu)建的有效路徑，使學(xué)生在科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)之路上走得更堅(jiān)實(shí)、更長遠(yuǎn)。