運用“可見”教學，促進概念理解走向深刻

章榮華

【摘? ?要】概念是抽象的，它的建構是一場基于“例證”的分析、比較、抽象、概括、綜合的過程。因此，強化“例證”及其過程的“可見”特性是理解概念的關鍵。以《光的反射》一課為例，圍繞“暴露先有概念、修正概念偏差、鞏固習得概念、拓展概念認識、實現(xiàn)概念進階”這樣的學習進程，教師設計了“記錄學習軌跡的學程單、固化學習痕跡的光學模型、促發(fā)思維發(fā)展的對比場景、喚醒學生認知的典型實例”等可見載體，以加深學生對“光的反射”的概念的認識。

【關鍵詞】可見教學;例證;概念;光的反射

早在兩千多年前，我國的荀子就提出“不聞不若聞之，聞之不若見之”“聞之而不見，雖博必謬”的學習觀點。17世紀，捷克教育家夸美紐斯提出了“直觀教育”的原則。如今虛擬技術的發(fā)展和具身認知理念的落地，更是強化了“可見”對學生認識發(fā)生、發(fā)展的重要作用。事實上，在科學探究中，“可見策略”的運用是對學生認知規(guī)律的尊重。像聲、光、電等概念，學生無法直接體驗，概念建構困難重重。此時，如果教師能讓學生運用感官捕捉到與概念相關的現(xiàn)象或事實，進而基于這些元素落實進一步的判斷、推理、分析、綜合，那就能促進他們在概念理解上走向深刻。

以教科版《科學》五年級上冊《光的反射》一課為例，教師進行了可見教學，助力學生的概念理解。本課設計了“照亮目標”和“運用光的反射”兩大教學板塊，基本思路是由學生熟悉的生活情境引出“照亮目標”的趣味活動，引領學生在“假設—探究—應用”的過程中觀察反射現(xiàn)象，認識光的反射規(guī)律，繼而通過舉例和制作，強化對“光的反射”的理解，辯證認識光反射的作用和危害。

一、學單導航，暴露先有概念

清楚學生的先有概念是開展科學教學的基礎，也是可見教學的先決條件。學生在進校之前就對客觀世界建立了自己的認識。這些認識以“習慣、圖景、觀念”等形式存在，表現(xiàn)出頑固性。判斷教學成功與否的標準就是看通過教學能否改變學生的先有概念。要做到這一點，教師首先要讓學生將先有認識暴露出來。設計能指引學程的學習單是暴露先有概念的重要載體。

教學伊始，教師引導學生用手電筒從上到下，直接照亮紙上的小動物，激活“光是沿直線傳播”的認識。在此基礎上，教師出示學習單，提出有趣且具挑戰(zhàn)性的新任務——照亮在手電筒光照區(qū)域外的小動物（如圖1）和躲在陰影里的小動物（如圖2）。在清晰標記了探究進程的學習單的引導下，學

生躍躍欲試，積極設計照亮方案。

學生一致認為用鏡子能夠改變光的傳播路線，照亮小動物。但他們對于鏡子的擺放位置存在一些分歧，對于反射光的傳播路線也是意見眾多。有的學生認為反射光在傳播速度上更慢，所以是沿曲線傳播的，但大致方向是向前的;有的學生認為方鏡子反射的光是一個方框，圓鏡子反射的光是圓形，因此反射光是按塊狀傳播的;還有的學生認為鏡子反射的光應該和原來的光一樣，是沿直線傳播的?？梢姡瑢W生建構的方案存在差異。不同意見的交流使學生形成了強烈的實驗確證需求。

實驗中，學生親自驗證了“設想”，初步感知到鏡子的擺放角度與光的反射線路存在一定關系。但對于“反射光是怎樣傳播的”這一問題，學生未能在實驗中得到確切答案，心中產(chǎn)生了許多懸念。

二、可視反饋，修正概念偏差

耳聽為虛，眼見為實。對于學生來說，他們更愿意相信自己親眼所見的事實。在“照亮小動物”的實驗中，學生沒能看到“光傳播的行走線路”，只是看到了最終結果——光照射在小動物身上。 “反饋應具備具體性和可執(zhí)行性，學生才能通過反饋來修正自己的學習。”[1]此時，引入“光的反射”的演示器非常必要，學生能由此看清反射光的傳播路線以及反射光與照射光之間的關系。

演示時，為了全班學生都能體驗到科學規(guī)律之美，教師采用同屏技術把光的反射現(xiàn)象進行投屏。當學生看到一束光照向鏡子后仍以一束光反射回去的現(xiàn)象時，教師提問：“如果改變照射光的位置，反射光的位置會發(fā)生改變嗎？”學生猜想后給出兩種不同的答案。教師進行多角度演示，并用不同顏色的吸管標記每一次實驗結果，建構出一個“光反射傳播路線模型”（如圖3）。與稍縱即逝的現(xiàn)象相比，這種清晰的痕跡更能引發(fā)學生的深度思考。在對比中，學生會不自覺地選擇“對稱”一詞來描述照射光和反射光之間的關系。可見，此時學生已經(jīng)加深了對反射光特征的理解。

“學習痕跡”的改造是學生思維發(fā)展的核心，學生的第一次學習一般只是起到暴露粗淺認識的作用，只有基于原有痕跡進行二次糾錯才能觸發(fā)學習真正發(fā)生。因此，教師引導學生再次修正“照亮小動物”實驗中初次畫的光傳播路線圖。學生對原先的光線線路圖做了進一步修改，他們補充了丟失的光箭頭，把按曲線傳播改成了按直線傳播，并調(diào)整鏡子的擺放角度，檢驗光的對稱性……學生在可見的環(huán)境中提升了認識。

三、應用辨析，鞏固習得概念

習得概念和掌握概念是概念認識的兩個不同層級，習得表示的是知道與理解，而掌握表示的是遷移與運用。為了讓學生掌握概念學習的難點，教師在學生習得概念后，引入了“彎道行車、照鏡子、醫(yī)生檢查耳道、汽車行駛、潛水艇作戰(zhàn)”等情境，讓學生判斷哪些地方需要運用鏡子來反光，哪些地方需要規(guī)避光的反射，并在具體的事項中標記光的傳播路線。

學生基于閱讀、生活經(jīng)驗做出判斷。他們指出，在蜿蜒的道路上行駛、照鏡子、潛水艇作戰(zhàn)、醫(yī)生檢查耳道等事項都需要用鏡子來反光。而對于汽車是否需要觀后鏡，學生所持意見不同。有的學生認為使用觀后鏡能提高駕車的安全性，因為后方的行車情況將通過反射被司機看見;有的學生則認為它會影響駕車的安全性，因為夜間后方車輛照射的光會通過觀后鏡反射到司機的眼睛里，干擾司機。辯論中，學生認識到光的反射是一把雙刃劍，它能方便人們的生活，也會給人們的生活帶來一定的危害。

學習中，畫光路圖是一個難點。因為生活中涉及的情境復雜，光的對稱性難以準確把握。另外，既然在汽車觀后鏡中能看到反射光，那么與之對應的照射光是從哪里來的？學生對此疑問重重。當抽象概念遇上具象情境，新的質疑自然產(chǎn)生，足見“可見”情境的價值。

四、圖景對比，拓展概念認識

概念理解能否走向深刻，不僅要看個體對概念內(nèi)涵及其特征的把握，還要看個體對概念的外延的認知。在前期探究中，學生掌握了鏡子反光所具有的特征。教師提問：“除了鏡子，其他不同顏色的物體能否反光？”對此，九成以上的學生認為白色的其他物體會反光，黑色物體不會反光。為了更正學生的認識，教師強化對比教學，給學生呈現(xiàn)黑、白雙瓶，引導學生借助瓶身上可見的“反光”進行思辨，了解“黑瓶子也會反光”。該部分的教學是在結構化的研討中完成的。當學生認同白色瓶子會反光時，教師追問：“你們觀察到什么現(xiàn)象能證明白色瓶子會反光？”學生指著瓶身上的光亮之處進行證明。教師再次追問：“現(xiàn)在我們看到的只是白色瓶子光亮的部分嗎？”問題顛覆了學生的原有認知，他們認識到整個白色瓶子都會反光，只是有光亮的地方反光強些，其他地方反光弱些。按照這樣的邏輯序列，學生圍繞“黑色瓶子會反光嗎？”展開了進一步的研討，認識到黑色瓶子也能反光，只不過與白色瓶子相比，其反光能力弱一些。

正因為有圖景的對比，學生的思考有了邏輯的鋪墊。由此，學生的認識得到了啟發(fā)、承接與發(fā)展。有些學生產(chǎn)生了新的問題：“黑色瓶子上那些沒有被反射的光到哪里去了？”這是一個促進概念認識進階的問題。

五、典型例證，實現(xiàn)概念進階

小學科學教學中，“光”內(nèi)容指向的主要概念是“機械能、聲、光、熱、磁是能量的不同表現(xiàn)形式，彼此能相互轉化”。因此，本單元教學應能幫助學生初步感知“光與能量的關系”，《光的反射》是初步建構這一觀念的重要載體。教學中，應抓住“黑色瓶子上沒有被反射回去的光到哪里去了”這一問題展開深度研討。由于問題較抽象，學生的回答是五花八門的。有的認為沒有反射回去的光回到空氣中去了，有的認為被瓶子吸收掉了，還有的認為通過“第六空間”飛到宇宙中去了……胡亂臆想難以獲取正確答案，只有實證才能確證。由此，教師追問：“炎熱夏天，電瓶車上被太陽曬著的銀色坐墊和黑色皮坐墊，哪個更方便入座？”這個問題是具體的，也是貼近實際的。它喚醒了學生的生活體驗，將學生的思維拉回到科學思辨的范疇內(nèi)。學生認識到光照射到黑色坐墊上，一部分光被反射回去，還有一些光變成了熱，儲存在坐墊中。至此，學生初步懂得了光與熱的轉換。

“概念是對眾多個別現(xiàn)象做出一般性原理概括得到的結果?！盵2]個體對個例的熟悉程度會影響原理建構的順暢度，例證越熟悉、越典型，學生腦海中建構的形象越豐滿，概念進階越容易。

概念是抽象的，它的理解是一場基于“例證”的分析、比較、抽象、概括、綜合的過程。因此，強化“例證”及其過程的“可見”特性是幫助學生建構科學概念的關鍵所在。剖析《光的反射》一課，可以發(fā)現(xiàn)，教師在概念教學中必須關注一些問題。

一是概念理解需充分運用多種載體。讓學生看見概念的形象是習得概念的基礎。教學中，教師可將抽象的概念用“圖畫、模型、生活場景、典型實例”等形象的載體呈現(xiàn)出來，以生動、具體的科學美景激活學生探究的潛能，為后續(xù)有邏輯的、深層次的思維的發(fā)生奠定基礎。

二是概念理解需要學程與認知邏輯的完美融合。充分的探究能為后續(xù)學習奠定基礎。個體對概念的建構一般按照“前概念、簡單的事實性概念、分解概念、核心概念、哲學概念”的序列推進。本課教學中，教師以這樣的認知序列進行布局“例證”：首先用“照亮小動物”實驗幫助學生認識到光的反射與鏡子擺放角度有關，然后用光的反射演示器讓學生看到反射光沿直線傳播，并且和照射光是對稱的，接著用黑白雙瓶引出了不同顏色的物體也會反光的道理，最后用電瓶車坐墊促使學生理解光會轉化成熱。

三是概念理解需要強化學習痕跡的持續(xù)追蹤。概念建構是一個反復的過程。學習者要將概念以圖式的形式存儲在大腦中，并對原有概念做出多次修正。教學中，為了讓學生認清光反射的規(guī)律，教師讓學生經(jīng)歷了“依據(jù)經(jīng)驗畫光路圖—實驗后修正光路圖—應用中描畫光路圖”的探究過程;為了讓學生接受黑色瓶也能反光的事實，教師以問題鏈的形式幫助學生習得思辨的邏輯序列，繼而鼓勵學生用自己建立的邏輯路徑去開展新情境下的思辨、論證。學習痕跡的完善是可見教學的重要表現(xiàn)。

《義務教育小學科學課程標準》指出：新課程教學應以大概念為統(tǒng)領，立足學習進階來設計，培育科學思維為核心。著眼于這樣的要求，教師對《光的反射》一課的教學進行了重構，旨在讓學生建構“光”的概念，深度理解“光的反射”的含義。總體而言，在概念教學中，教師應強化視覺提示，注重運用圖景、例證等兒童易于接受的媒介，喚起學生的認識，促進學生在痕跡修正、對比思辨、可視反饋中深化概念的理解，提升動手實踐、科學論證、科學審美能力。

參考文獻：

[1]哈蒂，弗雷，費舍.可見的學習與深度學習[M].楊洋，譯.北京：中國青年出版社，2020.

[2]陳嘉映.哲學·科學·常識[M].北京：中信出版集團，2018.

（浙江省杭州市淳安縣千島湖鎮(zhèn)第七小學

311700）