概念、思維、技能之間的關系

◇劉春梅（北京：北京市平谷區山東莊中心小學）

一、概念、思維、技能之間的關系

概念是反映對象特有屬性或本質屬性的思維形式。科學概念的形成過程是以感覺、知覺、表象為基礎，通過分析、綜合、抽象、概括等的思維活動，從個別到一般、從具體到抽象、從現象到本質的認識過程。從中可以看出概念的形成過程必用思維方法，思維方法是概念形成的手段。

技能是通過學習而形成的合乎法則的活動方式。技能分為操作技能和心智技能。二者之下又分為不同的種類。如：操作技能按操作的控制機制不同分為閉合性操作技能、開放型操作技能；心智技能又分為觀察技能、思維技能、記憶技能等。由此可見，科學課倡導的科學思維的學習也是思維技能學習的一個方面。

豐富的、良好的已有知識能夠促進對新信息的加工，保證技能的形成、發展與應用，同時促進各種技能的整合，這為解決復雜問題提供了前提。概念是知識的表征類型之一，由此可見，概念又是技能學習的載體。

結合對概念、技能形成過程以及概念內涵的分析，我們可以得出這樣的結論：思維技能是概念形成的手段，概念又是思維技能學習的載體。

二、學生思維技能的培養

人在對獲取的感性材料進行思維加工的過程中，思維經歷著一個活動過程，并應用一定的思維方法形成概念或判斷。因此學生思維技能的培養主要包括兩方面的內容。其一：思維過程中的思維技能，這些技能包括比較與分類、分析與綜合、抽象與概括。其二：思維方法的技能包括歸納、演繹、類比。

思維技能培養內容的確定，幫助教師明確培養、發展學生思維技能需要關注的問題，確保教學有的放矢，進而提高教學的實效性。

三、思維技能與科學概念的融合發展

下面結合湘科版一年級科學教材第二冊第二單元“空氣”的起始課《哪里有空氣》第一課時，談談教師如何在培養學生思維技能的過程中建構本節課的科學概念，即：空氣是存在的；空氣存在于我們周圍。

（一）建立單個命題

轉化法是將不明顯或無法感覺的科學現象轉化為可清晰感知的現象。空氣因為無色、透明，所以不能夠引起學生的注意和有意感知，可將其收集到塑料袋、氣球、礦泉水瓶、注射器中，借助手、皮膚等感覺器官觀察的結果轉化為對空氣的具體感知。

教師的具體教學行為是：出示一個裝有不同物品的塑料袋，問里面裝了什么？取出塑料袋里面的物品，問塑料袋里面還有東西嗎？學生認為沒有，因為塑料袋癟了。于是教師做了這樣的動作：把塑料袋再向上一兜，并系好袋口。問：里面有東西嗎？學生有三種觀點。觀點一：有東西，因為塑料袋變鼓了。觀點二：有東西，塑料袋里面裝的是空氣。觀點三：沒有東西，因為什么也看不到。面對認知沖突，教師分發每組一個袋子（里面裝有空氣），讓他們用手摸一摸，用皮膚感覺（塑料袋上面扎有一個洞），結合用手摸、用皮膚感覺的結果再次判斷：塑料袋里面有東西嗎？指導學生應用有條理的語言結構句式加以表達。即：我認為……，是因為……。此時建立單個命題：空氣在塑料袋里。

讓我們分析在這一環節中，教師是如何指導學生進行思維技能培養的。

比較與分析（分析的過程有比較）。比較：用感官觀察癟的塑料袋（公認為里面沒有東西）與鼓的塑料袋（對于是否有空氣，觀點存在分歧），將觀察結果進行比較。分析：結合單個感官觀察的結果分析鼓的塑料袋里面是否有空氣。例如，鼓的塑料袋里面有空氣，因為塑料袋里面的空氣跑出時，皮膚感覺涼涼的。綜合：將多個感官判斷結果進行綜合，塑料袋里面有空氣。因為用眼睛看，鼓鼓的；用手摸，有彈性（在學生真正進行思維活動的過程中，分析與綜合對于有些學生來說，是同時進行的）。綜合之后學生進行概括：無論是用手摸還是用皮膚感覺，都說明一個問題：空氣在塑料袋里。

在后續學生的觀察實驗活動中，教師采取“放”的策略，提出要求：剛才老師用“兜”的方法將教室里的部分空氣收集到塑料袋里了，請你們也想想辦法，將教室里的空氣收集到注射器、氣球、礦泉水瓶中。想辦法借助眼、手、皮膚、耳朵等感官檢查是不是將空氣收集到氣球、注射器、礦泉水瓶里面了。

同建立“空氣在塑料袋中”一樣，建立空氣在氣球中、空氣在注射器中、空氣在礦泉水瓶中這三個命題的過程中，學生的思維加工也經歷了比較、分析、綜合、概括的過程。與建立“空氣在塑料袋中”這一命題不同的是，這三個命題的建立，教師嘗試以問題為依托：“你怎么知道空氣在氣球、注射器、礦泉水瓶中？”鍛煉學生自己結合觀察實驗結果運用比較、分析、綜合、概括的方法進行判斷。語言是思維的外殼，結合學生對問題的回答情況，教師在必要時予以指導。

（二）求同歸納，建立概念

多個單稱命題得到的是科學事實，對科學事實進行歸納推理得到科學認識。

本節課，教師是這樣指導學生運用求同歸納的思維方法建構“空氣存在我們身邊”的科學概念的。

求同歸納法：在不同的環境中都有一個因素總是存在，都出現了一個同樣的現象，則這個因素與這個現象存在因果關系。

具體教學實施是這樣的：指導學生梳理通過觀察實驗活動所建立的單個命題：空氣在塑料袋中、空氣在氣球中、空氣在注射器中、空氣在礦泉水瓶中。提問：我們是將哪里的空氣收集到塑料袋、氣球、注射器、礦泉水瓶中的？（教室中）教室外面有空氣嗎？（有）你是怎么知道的？你還知道哪里有空氣？有的學生說地球上有空氣，有的說森林里有空氣，還有的說身體里有空氣。“空氣在教室外”“空氣在地球中”，這兩個命題的建立，分別應用了比較和分析。學生基于教師的提問：你是怎么知道的？結合感官的觀察結果進行比較、分析。即：將在實驗中獲得的用感官感知到的空氣特點形成的表象認識與通過生活經驗積累的表象認識進行對比、分析。進而建立命題：空氣在教室外、空氣在地球上。然后指導學生對各個命題分析的結果進行抽象、概括。

學生對問題的回答結果就是他們對已經獲得認識的抽象、概括結果。此時，教師結合學生的回答指導學生對諸多命題進行抽象、概括的結果的整理，即：空氣是存在的；空氣存在于我們周圍。

四、教學建議

（一）促進思維技能與科學概念融合發展

1.創設問題情境，激發學生學習興趣

建構主義認為，學生在學習過程中不是簡單被動地接收信息，而是主動建構知識的意義。學生是信息加工的主體，是意義的主動建構者。學生主動建構的前提是他們即將學習的內容能夠引起他們的好奇心和求知欲。教師可以通過精心的問題情境創設引發學生的好奇心和求知欲。例如：《哪里有空氣》一課，教師雙手拿一個大塑料袋，撐開口，做出一個夸張的收集空氣的動作，然后將袋口系緊，問學生：里面有東西嗎？袋子由癟到突然變大，立刻引起了一年級小學生的關注，同時也引起他們對塑料袋里面是否有東西的好奇心、求知欲。教師以此為契機，指導學生展開解決問題和建構概念的過程。我們知道概念的建構需要思維加工，需要思維方法的應用。由此可見，引起好奇的情境，能夠促進學生積極地投入概念和技能的學習中。

需要注意的是，情境的創設要考慮學生的認知特點、思維特點。小學生是以可感知的科學事物的外部表征為基點獲得科學概念的，具有形象性和直接性的特點。這提醒教師：給學生準備的觀察實驗材料要能夠引起學生的關注，讓他們對此產生濃厚的興趣。思維是以具體形象思維為主。這提醒教師：要讓學生通過觀察獲得對事物特征的認識，避免脫離具體的客觀事物描述事物的特征。

以小學生的認識特點、思維特點作為情境創設內容的參考，能夠提高情境創設的實效性。

2.觀察實驗，積累豐富感性認識

辯證唯物主義的認識論告訴我們，人們的認識過程分為感性認識和理性認識兩個階段。在感性認識階段，人們通過感官反映客觀事物的外部聯系。其反映形式有感覺、知覺、表象。然后在感性認識的接觸上，進行比較、分析與綜合、抽象與概括，進而認識到事物的內在本質，形成概念，進入理性認識階段。思維就是理性認識，是人腦對于客觀事物間接的、概括的反映。由此可見，感性認識是理性認識的基礎。沒有感性認識，理性認識就沒有用武之地。因此，教師在教學中要通過觀察實驗幫助學生積累豐富的感性認識。

感性認識的形式有感覺、知覺、表象。它提醒教師在教學中應結合實際情況的需要，盡可能調動學生的多種感官認識觀察對象的外部特征，以此幫助學生在頭腦中形成豐富的對客觀事物的表象認識。此外，在小學科學教學中，考慮知覺特性和小學生的觀察實驗特點，其主要在知覺的選擇性和知覺的理解性上。知覺的選擇性在于把一些對象（或對象的一些特征、標志、性質）優先地區分出來。明顯刺激、新異刺激、對比刺激會被優先選擇。如何設計觀察實驗以增強刺激，讓學生觀察到不易觀察到的現象或觀察目的物的特征？理解性表現為人在感知事物時，總是根據過去的知識經驗來解釋它、判斷它、把它歸入一定的事物系統之中，從而能夠更深刻地感知它。所以觀察實驗的設計要考慮學生原有知識經驗，利用原有的知識經驗使觀察深化。教師在教學中，可以使用促進知覺選擇性和理解性的觀察與實驗設計的三種主要方法，即放大法、轉化法、對比法設計實驗，增強學生的感知覺。

總之，無論是調動多種感官觀察目的物，還是設計不同的觀察實驗觀察目的物，其目的都是增強學生的感知覺，實現更好地感知和充分感知的目的。在充分感知的基礎上豐富學生的表象認識，進而為學生的思維加工提供豐富的感性材料。

（二）培養思維技能，注重教、扶、放

技能是通過學習或練習形成的，不同于本能行為。對于學生思維技能的培養，教師要樹立指導學生學習、練習的意識。既然是學習、練習，就需要有一個教、扶、放的順序。思維技能包括思維加工過程中的思維技能（比較與分類、分析與綜合、抽象與概括）和思維方法的技能（歸納、演繹、類比），涉及面廣、內容多。要考慮到小學生的思維特點和認識特點，對于技能的培養忌一蹴而就。

科學課倡導圍繞“核心概念”展開教學。概念、思維、技能三者之間關系的確定，幫助教師明確學生建構概念過程中需要關注并融合思維技能的培養，以思維技能為手段讓學生親身體驗概念的產生過程，進而使學生真正理解概念內涵。在此過程中，促進學生科學素養的發展。