论文部分内容阅读
初中科学教学应该通过课堂教学活动促进学生形成科学概念，从而达到“教育学生科学地看待自然”的最终目的。在课堂教学的过程中，如何促进学生形成科学概念尤为重要。科学概念的学习使学生更加本质地认识事物与现象，促进科学知识的系统化与结构化，帮助学生发展逻辑推理能力，提高学生的科学素养。
从实际教学看，科学概念学习对于初中学生是难点。由于传统的科学概念教学活动，往往侧重于概念的分析、理解、记忆和辨析，轻视概念形成与建立的过程，这样的结果常常导致课堂教学气氛沉闷，学生学习科学概念觉得枯燥乏味。为了实现学生对科学概念认识的深层次理解，教学设计的思路与策略是什么？本文结合案例进行了理论分析与实践探讨。
二、课堂教学中促进科学概念形成的教学设计
基于建构主义教学理论，学生对科学概念的学习是建构性的，学生是科学概念的主动建构者，教学设计的目标在于通过对各种过程和资源的设计支撑学生的建构活动。
首先从学生已有认知结构出发，分析教学内容的知识线索，确定知识脉络，提出合理化问题进行研究。
然后分析学生的已有认识与科学概念间的差异，引导学生选择合理的方法进行研究问题。
继后将结合学生的已有知识和探究能力，确定教学过程的探究线索。
最后反思研究结果，进一步完善理论，确定是否需要为学生提供解决问题所需的证据，以及以哪种方式向学生提供。
其操作流程是：
三、促进学生科学概念形成的教学策略
1.诱导学生投入到科学概念中开展探究，重视学生在概念形成中的主体作用
教师要运用各种可能的课程资源，为教学科学概念创设合适的情境，从而创造良好的课堂教学氛围，激发学生的求知欲望，为达成课程目标打下基础。教师通过引导学生围绕重点问题展开探究活动，在开展探究活动的过程中，应遵循由易到难、循序渐进的原则，设置一些子问题，分解难点，引导学生由解决子问题逐步过渡到重点问题，最终达到解决重点问题的目的。科学概念和其相应的认识方式是相辅相成的，要想达到对科学概念的高水平理解，需要建立起相应的认识方式。
重视学生认识方式的建构，更具体的说，就是改变原来科学概念教学中存在的过多关注具体概念辨析和概念的识记的状况，忽视科学概念的认识功能和指导作用，导致学生记得具体的科学概念，不会应用概念分析、解释问题或现象，要积极诱导学生投入到科学概念中开展探究。也就是说，科学概念的教学要重视学生学习观念的建构，重视概念在学生认识中的主体作用，即从具体知识的教学转化为关注认识方式的教学。
例如：在学习“电阻”概念时，让在学生分别探究导体的电阻与长度、横截面积、材料这些因素之间的关系之后，笔者再设计试验：同一段锰铜导线，随着电压的升高，电流也逐渐升高，但电压和电流比值为常数。通过教师启发引导、反馈矫正，学生实验和互相交流，最后抽象出电阻概念，即“电阻是导体本身的一种属性，它的大小决定于导体的长度、横截面积和材料”。因此，笔者认为关注认识方式的教学过程是一个关注学生深层思维技能，能有效地促进学生概念的形成和建构。
2.创设形成概念的活动情境，通过学生合作参与，探究确定概念建构的问题线索
教师在进行概念教学设计时，要创设概念认识的活动情境，要从实际问题的解决需要，从自然现象的解释需要去创设情景。创设一个个概念建构的问题情景，能把学生引入神奇的天地，激发强烈的求知欲。因为科学概念的形成是由特殊到一般、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程，是在这种由感性认识到理性认识的不断循环所进行的归纳、演绎等逻辑推理过程中逐渐产生建构的。通过学生自主的积极参与、合作探究，确定概念形成的问题线索。
例如在进行“压强”概念的教学时，笔者首先分析概念建构的认知脉络：
然后，笔者计了一个每位学生可以亲自体验的情境：请学生用两只手的手掌顶住自己正在使用的笔的两端，问：哪个手掌感觉痛？再增大手掌的压力，又有什么感觉？你认为压力的作用效果与哪些因素有关？如何设计试验验证？引导学生采用控制变量法设计试验方案。
3.引导参与讨论交流，促进学生修正和完善科学概念
讨论活动在科学概念学习中具有非常重要的作用。让学生参与概念意义的交流，其中包括对疑点、假设以及论点的提出与评价，可以增进学生对科学概念理解。如果学生对某领域的科学理论或观念把握有误或是错误的，那么最适当的纠正方法是引出他们的想法，然后加以分析。这样学生不仅在自己谈论和思考一些现象方面有所进展，而且会在叙述这一领域中的一些特征的方式上变得更趋一致。师生间的交流能够帮助学生对概念的理解与建构。
笔者在教学电路的两种基本连接方式——串联电路和并联电路概念时，设计了如下讨论交流过程。提出问题：路灯究竟是串联还是并联？一个学生说：“路灯是一起亮、一起灭，符合串联电路的一特点；并且路灯沿着街道，逐个顺次连接，不好并列地接在电源两极上，也符合串联电路的概念。”另一个学生说：“我认为路灯是并联，因为有的路灯坏了不亮，而其他的还亮着，如果要是串联，各用电器工作状态应该相同，坏了一个全不亮。”笔者适时追问道：“路灯晚上一起亮，早上一起灭，又如何解释呢？”这时有两个同学交流了他们真实的想法：“只要把开关放在并联电路的干路上就可以实现，因为干路上的开关控制所有用电器。”笔者趁此再问道：“那么哪位同学知道各路灯是如何连接的呢？”一位学生说：“老师，我爸爸是电工，这个我知道，路灯用的是交流电，我们可以看见，路灯上是两根线，一根火线，一根零线，每一盏灯都接在上面，就好象都接在电源的正负极上，所以我认为是并联。”全班同学相互交流讨论过程中，真正意义地完成了串并联电路概念的建构。
4.选取生活实际材料，加深学生对概念理解的内化
科学学科是研究自然现象、物质性质结构和运动规律的一门科学。很多概念、原理、规律都源于自然，和生产生活实际联系紧密。多数概念是对自然现象及生产生活实际现象的抽象，因此在教学中，教师应利用这一特点，认真分析学生的生活经验和感性认识，将概念与实际联系起来。在教学中从有关概念所包含的大量事例中，精选那些包括主要类型、本质联系明显的、能引起学习兴趣的，与知识经验水平相适应的生活材料来进行教学。
例如笔者在教学“压强”概念时，选取了计算大象站立时和芭蕾舞演员脚尖撑全身时对地面的压强。开始学生以为是大象对地面的压强大，笔者在告诉学生具体数据：芭蕾舞的演员体重475牛，与地接触面积为9.5厘米2;大象体重60000牛,每只脚掌面积为600厘米2。通过计算单位面积上的压力，学生才恍然大悟。通过选取这样真实的生活材料，感性强，加深了学生对概念的印象，使学生对概念的理解不是表面的臆测，而是真正地内化，促进了学生对概念的进一步建构。
5.通过对科学概念的应用，促进概念建构的真正达成
概念应用是指学习者将习得的概念应用与解决有关问题，符合感性——理性——实践的认识过程，是概念的具体化过程。概念是否真正形成还要通过概念应用去检验，并且通过概念的应用反过来促进概念的形成和建构。在概念教学中，引导学生经历“从科学走向生活”的过程，实质就是经历科学概念的应用过程，从而实现科学概念的建构。
在学习“浮力”概念后，为了促进学生概念建构的真正达成，可设计问题：“有一段木桩插入河床里，有否受到浮力？为什么？大桥的桥墩受到浮力吗？”
在学习“质量守恒定律”之后，提出疑问：“木炭燃烧后质量减轻了，铁燃烧后质量增加了，是否不遵循质量守恒定律？”
通过概念的应用使学生对概念的理解更清晰、更全面、更深刻，能更全面地把握概念的内涵和外延，使概念的建构划上圆满的句号。
四、对初中学生科学概念形成的教学体会
1.促进了学生科学概念的真正建构
笔者认为应该用建构主义观点看待科学课程教学，因为科学本身也是主体建构的产物，所以在教学中应该强调科学概念的学习是一个建构过程，必须突出学习者的主体作用。教师在教学过程中所采取的教学设计和教学策略，要符合建构主义理论的现代教学观。学习是学生自己建构知识结构的过程，在这一过程中学生不是被动的信息的吸收者，而是主动建构者。
在教学中笔者地有效地促进了学生的概念建构，学生不但能知道科学概念是什么，还知道科学概念为什么是这样，遇到与之相关的现象还会主动用所建构的概念去解释。
2.科学概念的教学重点应该放在概念形成的过程
科学概念教学重在学生对学习过程的参与，追求的是过程本身及在此过程中学生产生的内心体验；注重的不是行为的结果，而是行为过程的本身；经历过程就是获得了参与建构活动的体验。没有建构过程，就谈不上概念的建构形成。在建构过程中也不断发展了学生的能力。
进行科学概念教学的过程，就是教师指导学生通过积极思考去建构科学概念，教学中教师不能替代学生思维，要给学生学生留出分析、建构的时间和空间，激发起学生对科学概念的自主意义建构。如何更好地结合实际条件，促进学生概念的建构还需还需我们不断地去教学实践中探索，去发现！
从实际教学看，科学概念学习对于初中学生是难点。由于传统的科学概念教学活动，往往侧重于概念的分析、理解、记忆和辨析，轻视概念形成与建立的过程，这样的结果常常导致课堂教学气氛沉闷，学生学习科学概念觉得枯燥乏味。为了实现学生对科学概念认识的深层次理解，教学设计的思路与策略是什么？本文结合案例进行了理论分析与实践探讨。
二、课堂教学中促进科学概念形成的教学设计
基于建构主义教学理论，学生对科学概念的学习是建构性的，学生是科学概念的主动建构者，教学设计的目标在于通过对各种过程和资源的设计支撑学生的建构活动。
首先从学生已有认知结构出发，分析教学内容的知识线索，确定知识脉络，提出合理化问题进行研究。
然后分析学生的已有认识与科学概念间的差异，引导学生选择合理的方法进行研究问题。
继后将结合学生的已有知识和探究能力，确定教学过程的探究线索。
最后反思研究结果，进一步完善理论，确定是否需要为学生提供解决问题所需的证据，以及以哪种方式向学生提供。
其操作流程是：
三、促进学生科学概念形成的教学策略
1.诱导学生投入到科学概念中开展探究，重视学生在概念形成中的主体作用
教师要运用各种可能的课程资源，为教学科学概念创设合适的情境，从而创造良好的课堂教学氛围，激发学生的求知欲望，为达成课程目标打下基础。教师通过引导学生围绕重点问题展开探究活动，在开展探究活动的过程中，应遵循由易到难、循序渐进的原则，设置一些子问题，分解难点，引导学生由解决子问题逐步过渡到重点问题，最终达到解决重点问题的目的。科学概念和其相应的认识方式是相辅相成的，要想达到对科学概念的高水平理解，需要建立起相应的认识方式。
重视学生认识方式的建构，更具体的说，就是改变原来科学概念教学中存在的过多关注具体概念辨析和概念的识记的状况，忽视科学概念的认识功能和指导作用，导致学生记得具体的科学概念，不会应用概念分析、解释问题或现象，要积极诱导学生投入到科学概念中开展探究。也就是说，科学概念的教学要重视学生学习观念的建构，重视概念在学生认识中的主体作用，即从具体知识的教学转化为关注认识方式的教学。
例如：在学习“电阻”概念时，让在学生分别探究导体的电阻与长度、横截面积、材料这些因素之间的关系之后，笔者再设计试验：同一段锰铜导线，随着电压的升高，电流也逐渐升高，但电压和电流比值为常数。通过教师启发引导、反馈矫正，学生实验和互相交流，最后抽象出电阻概念，即“电阻是导体本身的一种属性，它的大小决定于导体的长度、横截面积和材料”。因此，笔者认为关注认识方式的教学过程是一个关注学生深层思维技能，能有效地促进学生概念的形成和建构。
2.创设形成概念的活动情境，通过学生合作参与，探究确定概念建构的问题线索
教师在进行概念教学设计时，要创设概念认识的活动情境，要从实际问题的解决需要，从自然现象的解释需要去创设情景。创设一个个概念建构的问题情景，能把学生引入神奇的天地，激发强烈的求知欲。因为科学概念的形成是由特殊到一般、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程，是在这种由感性认识到理性认识的不断循环所进行的归纳、演绎等逻辑推理过程中逐渐产生建构的。通过学生自主的积极参与、合作探究，确定概念形成的问题线索。
例如在进行“压强”概念的教学时，笔者首先分析概念建构的认知脉络：
然后，笔者计了一个每位学生可以亲自体验的情境：请学生用两只手的手掌顶住自己正在使用的笔的两端，问：哪个手掌感觉痛？再增大手掌的压力，又有什么感觉？你认为压力的作用效果与哪些因素有关？如何设计试验验证？引导学生采用控制变量法设计试验方案。
3.引导参与讨论交流，促进学生修正和完善科学概念
讨论活动在科学概念学习中具有非常重要的作用。让学生参与概念意义的交流，其中包括对疑点、假设以及论点的提出与评价，可以增进学生对科学概念理解。如果学生对某领域的科学理论或观念把握有误或是错误的，那么最适当的纠正方法是引出他们的想法，然后加以分析。这样学生不仅在自己谈论和思考一些现象方面有所进展，而且会在叙述这一领域中的一些特征的方式上变得更趋一致。师生间的交流能够帮助学生对概念的理解与建构。
笔者在教学电路的两种基本连接方式——串联电路和并联电路概念时，设计了如下讨论交流过程。提出问题：路灯究竟是串联还是并联？一个学生说：“路灯是一起亮、一起灭，符合串联电路的一特点；并且路灯沿着街道，逐个顺次连接，不好并列地接在电源两极上，也符合串联电路的概念。”另一个学生说：“我认为路灯是并联，因为有的路灯坏了不亮，而其他的还亮着，如果要是串联，各用电器工作状态应该相同，坏了一个全不亮。”笔者适时追问道：“路灯晚上一起亮，早上一起灭，又如何解释呢？”这时有两个同学交流了他们真实的想法：“只要把开关放在并联电路的干路上就可以实现，因为干路上的开关控制所有用电器。”笔者趁此再问道：“那么哪位同学知道各路灯是如何连接的呢？”一位学生说：“老师，我爸爸是电工，这个我知道，路灯用的是交流电，我们可以看见，路灯上是两根线，一根火线，一根零线，每一盏灯都接在上面，就好象都接在电源的正负极上，所以我认为是并联。”全班同学相互交流讨论过程中，真正意义地完成了串并联电路概念的建构。
4.选取生活实际材料，加深学生对概念理解的内化
科学学科是研究自然现象、物质性质结构和运动规律的一门科学。很多概念、原理、规律都源于自然，和生产生活实际联系紧密。多数概念是对自然现象及生产生活实际现象的抽象，因此在教学中，教师应利用这一特点，认真分析学生的生活经验和感性认识，将概念与实际联系起来。在教学中从有关概念所包含的大量事例中，精选那些包括主要类型、本质联系明显的、能引起学习兴趣的，与知识经验水平相适应的生活材料来进行教学。
例如笔者在教学“压强”概念时，选取了计算大象站立时和芭蕾舞演员脚尖撑全身时对地面的压强。开始学生以为是大象对地面的压强大，笔者在告诉学生具体数据：芭蕾舞的演员体重475牛，与地接触面积为9.5厘米2;大象体重60000牛,每只脚掌面积为600厘米2。通过计算单位面积上的压力，学生才恍然大悟。通过选取这样真实的生活材料，感性强，加深了学生对概念的印象，使学生对概念的理解不是表面的臆测，而是真正地内化，促进了学生对概念的进一步建构。
5.通过对科学概念的应用，促进概念建构的真正达成
概念应用是指学习者将习得的概念应用与解决有关问题，符合感性——理性——实践的认识过程，是概念的具体化过程。概念是否真正形成还要通过概念应用去检验，并且通过概念的应用反过来促进概念的形成和建构。在概念教学中，引导学生经历“从科学走向生活”的过程，实质就是经历科学概念的应用过程，从而实现科学概念的建构。
在学习“浮力”概念后，为了促进学生概念建构的真正达成，可设计问题：“有一段木桩插入河床里，有否受到浮力？为什么？大桥的桥墩受到浮力吗？”
在学习“质量守恒定律”之后，提出疑问：“木炭燃烧后质量减轻了，铁燃烧后质量增加了，是否不遵循质量守恒定律？”
通过概念的应用使学生对概念的理解更清晰、更全面、更深刻，能更全面地把握概念的内涵和外延，使概念的建构划上圆满的句号。
四、对初中学生科学概念形成的教学体会
1.促进了学生科学概念的真正建构
笔者认为应该用建构主义观点看待科学课程教学，因为科学本身也是主体建构的产物，所以在教学中应该强调科学概念的学习是一个建构过程，必须突出学习者的主体作用。教师在教学过程中所采取的教学设计和教学策略，要符合建构主义理论的现代教学观。学习是学生自己建构知识结构的过程，在这一过程中学生不是被动的信息的吸收者，而是主动建构者。
在教学中笔者地有效地促进了学生的概念建构，学生不但能知道科学概念是什么，还知道科学概念为什么是这样，遇到与之相关的现象还会主动用所建构的概念去解释。
2.科学概念的教学重点应该放在概念形成的过程
科学概念教学重在学生对学习过程的参与，追求的是过程本身及在此过程中学生产生的内心体验；注重的不是行为的结果，而是行为过程的本身；经历过程就是获得了参与建构活动的体验。没有建构过程，就谈不上概念的建构形成。在建构过程中也不断发展了学生的能力。
进行科学概念教学的过程，就是教师指导学生通过积极思考去建构科学概念，教学中教师不能替代学生思维，要给学生学生留出分析、建构的时间和空间，激发起学生对科学概念的自主意义建构。如何更好地结合实际条件，促进学生概念的建构还需还需我们不断地去教学实践中探索，去发现！