關注概念關聯，優化教學設計，促進學生概念轉變

許岱春

摘 要：闡述概念具有復雜性和層次性，關注概念關聯，并以“斜面”一課為例，優化教學設計，促進學生自主建構知識，深化概念的轉變。

關鍵詞：概念關聯;概念轉變;教學設計

基于建構主義的研究表明，學生在進入課堂前對世界的認識是以他在世界中的經驗為基礎的，對世界的解釋帶明顯的個人特征，會自發地形成概念，這部分的概念可能是正確的，也可能是與科學概念相悖的。在小學科學教育中我們需要采用各種方法，為學生提供實踐的機會，使他們能夠建構出我們所期望他們理解的科學概念。

根據中國工程院院士韋鈺定義：科學概念（Scientific Concepts）是指組織起來構成的、系統的科學知識。事實上，大多數科學概念都太復雜了，不能讓人在一步之內對一個概念從不了解到完全的理解。因此，科學概念又是分層次的，大的概念中包含了較小的概念。概念和概念之間相互聯系，這就構成了我們稱之為科學模型、理論、和定律。對教師而言，重要的是認識到概念之間的關聯性，并為之提供有效的材料、教學手段，促使學生能夠自發地進行科學概念的建構。正如你僅僅發現自己面對一組樓梯，你是不會自動地從一級走到下一級的，必須有某些原因或推動力量使你向前移動。同樣的，教師關注到概念之間的關聯性，就可以建立“有規則的樓梯”，讓學生自動地從一個概念前進到下一個概念，促進學生自主建構知識，促進概念的轉變。

筆者在此結合粵教版六年級“斜面”的課堂教學實踐，談一談在概念關聯中建立“有規則的樓梯”，引導學生自動進行概念轉變學習的一些體會和思考。

小學科學六年級《斜面》涉及的概念：概念1.什么是斜面——概念;2.使用斜面可以省力——概念;3.斜面坡度越小，越省力。

以上的3個概念屬于同一個本體——斜面，這三個子概念具有很強的關聯性，前一級概念為下一級概念服務，通過3個子概念的循序漸進轉變，豐富學生對斜面的概念理解，形成較完整的概念認識，成為學生用來解決問題、解釋現象和在他們世界中活動的概念框架。那如何引發學生自動地從概念1進入到概念3？這需要教師在教學概念轉化的過程中為學生創造適合的“有規則的階梯”，讓學生自然而然地順著教學活動建構自己對斜面的理解。以下為筆者為《斜面》概念的分析以及為之所采取的教學措施。

1.概念1屬于定義性概念，教材給出的定義為：人們常在低處和高處之間設一個斜坡，以便把重物從低處移到高處，這個斜坡就叫作斜面。學生在生活經驗里也見過斜面，用到“斜面、斜坡”等詞語，因此結合生活經驗，展示木板形成的斜面，學生對概念1的理解較為容易。

2.概念的轉變不是無理由的，而是學生對于舊有的概念感到不滿足，不足以來處理新的現象和問題，因此才會從一個舊有的概念轉移到另一個概念。教師關注概念之間存在的關聯，為兩級的概念轉變建立“有規則的階梯”，為學生創建與概念轉變有關的新的現象和問題。在概念1前進到概念2之間的關聯是“為何要使用斜面？”因此在教學活動中建立“階梯”——讓一個學生把裝有重物的小推車搬到近20cm高的講臺上，在嘗試了直接搬動較為費力之后，利用木板形成的斜面則用較少的力即可完成。通過該活動，喚起學生對之前生活中使用斜面的經驗，引發學生思考使用斜面可以幫助我們省力。在此基礎上，使用彈簧測力計測量出不同重物（鉤碼）在同一斜面上的用力情況（下表），在該實驗中學生可自由選擇斜面坡度的大小。

根據六年級學生的數學能力發展，通過表中縱向數據的分析比較可以得出沿斜面比直接提升重物可使用較小的力。通過現實情景的呈現和科學實驗數據的分析，實現概念1到概念2的順利轉變。

3.概念2和概念3的關聯是“使用斜面可省力，那在何種情況下更省力？”為之建立的“階梯”——對比不同小組的數據，找出數據不同的原因，推動學生對下一概念進行思考。

通過對比3個小組實驗橫向數據“沿斜面提升物體的力”不同數據（1組：0.1、0.2、0.3;2組：0.3、0.6、0.9;3組：0.4、0.8、1.2〈單位：牛頓〉），引導學生自發思考“為何沿斜面提升物體的力不一樣？”展示這3組數據使用斜面的坡度情況的不同，促使學生進行有根據的猜想和實驗設計。通過縱向數據的分析，可得出斜面坡度不同，省力的情況也不同。

以上是通過關注概念1—概念2—概念3之間的關聯性，為概念之間的轉化建立“有規則的階梯”，優化教學設計，促進學生的概念轉變。

科學教師應了解所教授的科學概念的復雜性以及層次性，關注概念之間的關聯性，從而為兒童提供一些與概念轉變相關的體驗機會，使學生的概念化能從概念漸進發展中的一個水平前進到一個更高的水平。因此，教師應該尋求不同的經驗來設計問題、實驗，以要求學生重新思考他們的想法，必須發展或引用更具有創意性的策略，促進學生的概念轉變。

參考文獻：

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編輯 杜元元