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摘要：科学学科旨在培养学生的科学素养，养成其科学的情感态度和价值观，发展其解决问题的能力。科学概念的掌握是学生学习科学知识的基石，因概念错误、错位、肤浅带来的知识能力缺陷是很难纠正的。本文阐述了利用营建认知冲突、实验探究跟进、激发思辨思维、聚焦核心概念、变式训练深化等促进概念学习的方式，以期促进初中科学概念教学既有深度，又有稳固性，提升学生的科学学习素养。
关键词：初中科学;概念教学;认知冲突;变式
科学概念往往以科学术语的形式呈现，是对科学知识的高度概括与提炼。我们不难发现，不少学生对于概念的掌握停留在字面上，所获取的概念信息呈现片面化与碎片化，概念掌握既没有深度，也没有准确度，更谈不上把概念与生活现象、科学实验结合起来形成规律性的认识。所谓“基础不牢，地动山摇”，由于概念没有理解好，学生偏向于机械地套用公式的现象，正因为如此，概念教学的重要性就不言而喻了。以下笔者结合近年来的教学体会，谈谈初中科学概念教學应该注意的一些问题，提供一些可行的策略，与同行共勉。
（一）营建认知冲突
在学生建立科学概念之前，头脑中并不是空白的，他们存在许多原始的、肤浅的认识，这些认识是我们进行科学概念教学的基础，我们称之为“科学前概念”。科学前概念往往与规范的科学概念之间有差距，这种差距可以成为营建认知冲突的抓手，起到激发学习兴趣，增进探究欲望，更新知识结构的作用。
在概念教学的过程中要让学生产生原有认知结构和新知识之间无法包容的矛盾，或是在新知识与学生原有认知结构之间产生“不协调”，这种不协调就是我们经常所说的“认知冲突”。从而激发学生持续探究新问题、揭示科学本质、形成科学概念的兴趣。
例如，在《物体浮沉条件》一节的教学中，笔者经过调查发现学生普遍认为重的物体会下沉，轻的物体会上浮，物体的浮沉是由物体的重力决定的。在此基础上，笔者在课堂上安排了如下实验进行跟进：
实验1：猜测铁块在水里会不会下沉并验证，学生的原有认知是正确的。
讨论：为何铁块会下沉呢？如果是木头呢？（学生认为是铁块比较重，木头是比较轻的，才会浮，错误总结：足够重的物体才会在水中下沉。）
实验2：提供一只铁制的小船，借助天平证实他与刚才的铁块是相同重量的，在同重力的情况下，铁制的小船能浮在水面上，这就推翻了学生关于重力影响沉浮的认知。
实验3：细小的针在水里会下沉。说明浮沉与质量无关，而与密度有关，又与实验二的认知产生新的冲突。
在上述教学中，学生经历了前概念呈现、认知冲突，探究冲突、解决疑问，提升认识的作用，使得浮力这一科学概念的建立非常牢固。
（二）实验引发思辨
实验教学能够激发学生的探宄兴趣，但实验探究不能仅停留在对操作、现象的观察层面上，而应以此带动学生开展思辨活动，从而帮助学生主动获取科学知识、掌握科学方法。通过实验，能让概念建立的印象更为深刻，促进思维增值。
例如，在《探究杠杆的平衡条件》一节的教学中，实验探究是本节课的重点。其中，杠杆平衡的生活经验有：学生在玩跷跷板时移动前后位置、改变力的大小都可以改变力的
作用效果，使杠杆状态发生改变。但生活经验不能替代科学实验，实验探究要在控制条件的情况下进行。本节的科学探究属于定量探究，更要注重对条件的控制与对数据的采集、分析、处理和运用。为了使学生能从感性认识上升到理性认识，从定性到定量，最后归纳出杠杆的平衡条件，笔者首先针对实验器材进行了选择和改进，试图以问题带动学生的思辨：（1）如何选择杠杆的支点？（2）如何调节杠杆在水平位置平衡？（3）如何判断杠杆在水平位置平衡？以这些问题引发学生的思考，对其渗透“调节天平平衡”的知识。
（三）变式训练提高
在遇到新情境中的相似问题时，他们仍然缺少迁移能力，而新旧问题之间的联系就是迁移的核心，是对科学本质规律的应用。所以，在初中科学教学过程中，教师可以多些变式训练，让学生掌握规律的内涵和外延，提升学生的学习方法。核心概念的形成，需要经过不断的整合、变式推演，在试错纠错中逐渐完善。由于初中学生的思维逻辑能力还有待加强，其获取的知识大多是零碎的、片面的，缺少有效的整合和反思，没有形成知识体系。
例如，在对化学实验装置气密性的检查中，气密性原理是解决问题的核心所在，其在气体制备实验中占据着重要地位。但对气密性的检查会随着装置的多样性而富有创新性，这是学生学习的难点，其在考试中始终属于难度较大的问题。教材上呈现的对装置气密性的检查是比较简单的：将导管伸入水中，用手捂住试管，若导管口出现气泡则说明装置气密性良好。该方法是利用装置受热会引起气压的改变，并利用转换法——通过观察气泡有无来检查气密性的。如果教师的教学仅停留在对这一简单装置进行气密性检查的基础上，是很难让学生应对那些稍复杂的问题的。这就要求教师设计多种实验变式，让学生在对变式问题的解决中理解气密性检查的原理，实现知识的迁移，进一步完善知识结构，寻找规律，从而帮助学生进行实际问题的解决。
当然，影响学生对于概念进行深度学习的因素有很多。例如，受之前学习过的概念的影响，这就需要教师在进行科学概念的教学时充分考虑到学生的已有知识储备，在其基础上设计能够引发认知冲突的情境，激发学生自主改造和重建原有的知识结构。再如，当实验教学层面不够，不足以引发学生的深度学习时，这就需要教师精心设计实验探究的各个环节，注重学生的思辨思维，给学生表达的机会，通过学生的表达、相互评价等途径来促成其对于概念的全面认识。
总之，科学概念的学习是科学学科的重点，也是难点，直接影响到学生学习能力的提升。教师应积极改变自身教学观念，加强科学概念教学与生活的联系，从激发学生的科学学习兴趣入手，引导学生进行实验探究，为学生的全面发展带来积极影响。
关键词：初中科学;概念教学;认知冲突;变式
科学概念往往以科学术语的形式呈现，是对科学知识的高度概括与提炼。我们不难发现，不少学生对于概念的掌握停留在字面上，所获取的概念信息呈现片面化与碎片化，概念掌握既没有深度，也没有准确度，更谈不上把概念与生活现象、科学实验结合起来形成规律性的认识。所谓“基础不牢，地动山摇”，由于概念没有理解好，学生偏向于机械地套用公式的现象，正因为如此，概念教学的重要性就不言而喻了。以下笔者结合近年来的教学体会，谈谈初中科学概念教學应该注意的一些问题，提供一些可行的策略，与同行共勉。
（一）营建认知冲突
在学生建立科学概念之前，头脑中并不是空白的，他们存在许多原始的、肤浅的认识，这些认识是我们进行科学概念教学的基础，我们称之为“科学前概念”。科学前概念往往与规范的科学概念之间有差距，这种差距可以成为营建认知冲突的抓手，起到激发学习兴趣，增进探究欲望，更新知识结构的作用。
在概念教学的过程中要让学生产生原有认知结构和新知识之间无法包容的矛盾，或是在新知识与学生原有认知结构之间产生“不协调”，这种不协调就是我们经常所说的“认知冲突”。从而激发学生持续探究新问题、揭示科学本质、形成科学概念的兴趣。
例如，在《物体浮沉条件》一节的教学中，笔者经过调查发现学生普遍认为重的物体会下沉，轻的物体会上浮，物体的浮沉是由物体的重力决定的。在此基础上，笔者在课堂上安排了如下实验进行跟进：
实验1：猜测铁块在水里会不会下沉并验证，学生的原有认知是正确的。
讨论：为何铁块会下沉呢？如果是木头呢？（学生认为是铁块比较重，木头是比较轻的，才会浮，错误总结：足够重的物体才会在水中下沉。）
实验2：提供一只铁制的小船，借助天平证实他与刚才的铁块是相同重量的，在同重力的情况下，铁制的小船能浮在水面上，这就推翻了学生关于重力影响沉浮的认知。
实验3：细小的针在水里会下沉。说明浮沉与质量无关，而与密度有关，又与实验二的认知产生新的冲突。
在上述教学中，学生经历了前概念呈现、认知冲突，探究冲突、解决疑问，提升认识的作用，使得浮力这一科学概念的建立非常牢固。
（二）实验引发思辨
实验教学能够激发学生的探宄兴趣，但实验探究不能仅停留在对操作、现象的观察层面上，而应以此带动学生开展思辨活动，从而帮助学生主动获取科学知识、掌握科学方法。通过实验，能让概念建立的印象更为深刻，促进思维增值。
例如，在《探究杠杆的平衡条件》一节的教学中，实验探究是本节课的重点。其中，杠杆平衡的生活经验有：学生在玩跷跷板时移动前后位置、改变力的大小都可以改变力的
作用效果，使杠杆状态发生改变。但生活经验不能替代科学实验，实验探究要在控制条件的情况下进行。本节的科学探究属于定量探究，更要注重对条件的控制与对数据的采集、分析、处理和运用。为了使学生能从感性认识上升到理性认识，从定性到定量，最后归纳出杠杆的平衡条件，笔者首先针对实验器材进行了选择和改进，试图以问题带动学生的思辨：（1）如何选择杠杆的支点？（2）如何调节杠杆在水平位置平衡？（3）如何判断杠杆在水平位置平衡？以这些问题引发学生的思考，对其渗透“调节天平平衡”的知识。
（三）变式训练提高
在遇到新情境中的相似问题时，他们仍然缺少迁移能力，而新旧问题之间的联系就是迁移的核心，是对科学本质规律的应用。所以，在初中科学教学过程中，教师可以多些变式训练，让学生掌握规律的内涵和外延，提升学生的学习方法。核心概念的形成，需要经过不断的整合、变式推演，在试错纠错中逐渐完善。由于初中学生的思维逻辑能力还有待加强，其获取的知识大多是零碎的、片面的，缺少有效的整合和反思，没有形成知识体系。
例如，在对化学实验装置气密性的检查中，气密性原理是解决问题的核心所在，其在气体制备实验中占据着重要地位。但对气密性的检查会随着装置的多样性而富有创新性，这是学生学习的难点，其在考试中始终属于难度较大的问题。教材上呈现的对装置气密性的检查是比较简单的：将导管伸入水中，用手捂住试管，若导管口出现气泡则说明装置气密性良好。该方法是利用装置受热会引起气压的改变，并利用转换法——通过观察气泡有无来检查气密性的。如果教师的教学仅停留在对这一简单装置进行气密性检查的基础上，是很难让学生应对那些稍复杂的问题的。这就要求教师设计多种实验变式，让学生在对变式问题的解决中理解气密性检查的原理，实现知识的迁移，进一步完善知识结构，寻找规律，从而帮助学生进行实际问题的解决。
当然，影响学生对于概念进行深度学习的因素有很多。例如，受之前学习过的概念的影响，这就需要教师在进行科学概念的教学时充分考虑到学生的已有知识储备，在其基础上设计能够引发认知冲突的情境，激发学生自主改造和重建原有的知识结构。再如，当实验教学层面不够，不足以引发学生的深度学习时，这就需要教师精心设计实验探究的各个环节，注重学生的思辨思维，给学生表达的机会，通过学生的表达、相互评价等途径来促成其对于概念的全面认识。
总之，科学概念的学习是科学学科的重点，也是难点，直接影响到学生学习能力的提升。教师应积极改变自身教学观念，加强科学概念教学与生活的联系，从激发学生的科学学习兴趣入手，引导学生进行实验探究，为学生的全面发展带来积极影响。