以本土概念为依托建构科学概念

周莲芳

【案例背景】

美国心理学家奥苏伯尔在其著作《教育心理学：一种认知观》中谈到：如果我不得不把教育心理学的所有内容简约成一条原理的话，我会说，影响学习的最重要因素是学生已知的内容，要弄清这一点后再进行相应的教学。

本人在参加本校《声音是怎样产生的》一课的磨课活动时，发现学生对“声音是怎样产生的”的前概念是非常丰富多样的，如何在学生的这些本土概念的基础上建构科学概念成了我着重思考的问题。

1.否定本土概念，两堂失败的课

第一堂课，我预设的概念生成之路是让学生观察并思考鼓、橡皮筋、尺子发出声音时有什么共同的特征，然后经过筛选否定，最终产生声音是物体振动产生的初步推测，再通过观察更多的发声物体在振动建构声音是由物体振动产生的这一科学概念。课堂中不同学生提出观察到了两个共同特征，一个是“物体振动”，一个是“两个物体相互作用”，这也在我的意料之中。其中“两个物体相互作用”这个表达是不科学的，因为物体相互作用不一定产生声音。可是当我通过观察“用力按压鼓、弯曲钢尺、伸拉皮筋叶物体并不发出声音”费力地否定力的作用产生声音后，学生还是想到了摩擦、碰撞等，离建构正确的科学概念反而越走越远。在我硬把他们拉到关注物体振动上来的时候，我发现他们最终也学得一头雾水。

第二堂课，我改变了方案，在学生猜测的基础上，引导学生观察并记录橡皮筋、尺子在发出声音时的现象，皮筋、钢尺在发出声音时它们的振动现象比较明显，学生应该很容易发现它们在发出声音时都在振动，当观察到这点有了这个猜测后，再去观察鼓、锣等，然后列举生活中的例子，通过有层次的观察，以更多的证据证明物体发出声音时它是在振动的，以此来建构声音是怎样产生的这一科学概念。而在我以这样的设计试教时，看起来似乎也没什么问题。

可是当我第二次再以这样的设计上公开课时，问题来了：

（在观察完拨动尺子和橡皮筋发出声音时的现象，学生也顺利得出它们在发出声音的时候物体在振动后。）

生：某某同学说钢尺在发出声音时来回振动，可是它还得与桌子碰撞才能产生声音。（有些课堂意外，是无法预设的）

师：你们都同意吗？

生：不同意。

师：不与桌子碰撞它本身能发出声音吗？（一个愚蠢的问题）

生：不可以，得有压力。（其实学生说的是对了，而我接下来却一直在费力引导学生发现压力产生声音这一说法是不科学的）

师压住尺子一端拨动：我这样有跟桌子碰撞吗？

生：没有。

师：有声音吗？

生：有。

师：这个声音是跟桌子碰撞发出来的吗？

生：不是，有压力。

师：你觉得声音是给它压力产生的是吗？

师：都同意吗？有没有不同意见？

生：手放上去的时候与手发出的声音。（学生讲到的是手与尺子碰到时摩擦的声音）

师：那我现在手放掉了还有声音吗？

（师同时示范）

生：有。

师：还持续有声音。（尺子振动的声音）这个声音是因为什么产生的呢？

生：压力。

师：都同意是有压力的举手，有不同意见的举手。（第二次征求意见了）

生1：没有空气声音就不能产生了。

生2：没有空气声音就不能传播了。

师：我们今天先来研究的是声音是怎样产生的。有压力是不是一定有声音？

生：不是。

师：那你能不能举出有压力没声音的例子，这样就可以反驳刚才的观点了。

生：棉花压上去没声音。

师：是的，老师这样压下去有没声音？（师用手示范压弯尺子）

生：没有。

师：现在这个我们可以否定掉了不是由于压力。我们刚才也观察到了橡皮筋、尺子在发出声音时的现象，现在你们觉得声音是怎样产生的？（以为否定了这点可以回到他们刚才讲到的振动话题了）

生：是因为空气碰到了钢尺然后发出了声音。

师：你说的是空气发出的声音还是钢尺发出的声音？

生：钢尺与空气摩擦发出的声音。

……

大家很容易看出，在这个教学片段中我试图想纠正压力不是声音产生的原因，振动才是，却发现很难否定学生的压力产生声音的想法，这里学生想到了手与尺子的摩擦，想到了空气产生声音，就是没想到振动产生声音。即使否定了压力产生声音这一观点后学生还是有很多元的其他想法。我计算了一下，在这里绕来绕去花了5分钟时间，才勉强将学生拉回振动产生声音的主题上来。

反思这两堂失败的课，有一个最大的共同弊病：忽视了学生本堂课对声音是怎样产生的本土概念对教学的影响。对于学生关于声音是由碰撞、摩擦、压力产生的等根深蒂固的本土概念，我只是简单予以否定，而没有建立其与“物体振动”这一科学概念之间的联系（正是有了碰撞、摩擦、压力等才使物体产生了振动）。所以，当一种解释被否定之后，学生想到的不是正确的科学概念，而是激发了学生更多元的对声音是怎样产生的本土解释。导致概念生成之路上困难重重。这样即使他们观察到了振动，观察到了很多物体发出声音都在振动，他们的这种本土概念还是很难被实质上纠正。

2.以本土概念为依托，变负面影响为正面影响

认识到这点之后，我在课前对一个班学生进行了声音是怎样产生的前概念调查。调查问卷发下42份，收回39份。其中有17位学生认为声音是由碰撞、摩擦、拍打、说话等方式产生的，占44%；13位学生只说出是由某些物体发出的，占33%；5位学生没回答只写出具体声音的，占12%；两位学生说是自然现象，占5%，两位学生回答跟物体无关（古代劳动人民辛苦的发明，耳朵里产生的），占5%。这份调查颇能反映小学四年级学生对声音是怎样产生的理解。调查显示，大部分学生对声音是怎样产生的解释是很表面、很浅层的，只是凭借感官对现象进行一些直观的解释。一些学生还不知道怎么解释，觉得只是一件很自然的事或用他们更主观的本土方式去解释。而“声音是物体振动产生的”这一概念在他们的生活中是很难被建构的。

如何在学生这些丰富的本土概念的基础上顺利建构科学概念？如何以本土概念为依托，将学生的本土概念对新概念建构的消极影响转变为积极影响？我思考着。以下是对这一环节修改后的教学设计：

出示钢尺，这根钢尺它现在有声音吗？用什么方法让它发出声音？

根据学生的汇报板书：敲打、碰撞、摩擦、拨动……

刚才大家想办法让它们发出了声音，那在什么情况下它是没有声音的呢？

根据学生的汇报板书：捏、按、移动、弄弯……

提问：（指板书）为什么用这些方法作用在尺子上的时候尺子发出了声音而只用这些方法却没有声音？可能跟什么有关？

生1：声音是由物体的碰撞或摩擦产生的。

生2：……（产生认知冲突，但这时候学生关注到的还只是表面现象）

师：你们的意思是这些方法产生了声音，是吗？那当我们用这些方法让它发出声音的时候，物体本身的状态是怎样的呢？跟没有发出声音的时候有什么不同？我们这节课就来观察。（引导将注意力转移到不同的方法作用在物体上时它本身的状态）

……

课件出示要求：仔细观察钢尺、橡皮筋、鼓在发出声音时的现象，比较一下跟没有发出声音的时候有什么不同？

学生边观察边记录。

学生交流观察到钢尺、橡皮筋、尺子发出声音时的现象。教师引导科学地描述为“振动”，同时板书。

跟没有发出声音的时候比较怎样？（没有发出声音的时候没有振动）

那我想让尺子的声音消失有什么方法？（把尺子按住，不让振动）

……

【小结】不管是敲打还是拨动，这些物体发出声音时有一个共同的特征是什么？（振动）

没有发出声音时的共同特征是什么？要想让发出声音的物体停止发声有什么方法啊？

现在你觉得声音是怎样产生的？

生：声音是物体振动产生的。

师：你能解释当我们用碰撞、摩擦、敲打等方法作用于物体时，它发出了声音，当我们用捏、挤、按等方法作用于物体的时候物体没有声音吗？

生：因为在碰撞、摩擦、敲打时物体产生了振动，而捏、挤、按 等不能让物体发生振动。

（接下来是更多的验证活动）

【总结反思】

在这一课的磨课活动中，我对本课本土概念的态度由“否定”走向“依托”。最终顺利建构了科学概念。在活动中，我有几点感悟：

1.面对学生丰富多元而又顽固的本土概念，简单地否定是无效的

虽然本土概念大多是不科学的，但我们还是要思考学生为什么会有这样的前概念，这个前概念与今天要建构的科学概念之间是否有什么联系？然后再以这些本土概念为基础去引导建构新概念。如果只是简单地否定而未建立与新概念的联系，学生还是会像我的第一、二堂课那样冒出更多的本土解释，让概念建构之路走得几多艰辛，即使在后来被拉回“正道”后学生的本土概念还是没有真正得到转变。

2.课前调查问卷可以帮助我们较为迅速、全面、准确地了解学生的前概念

3.要善于挖掘学生的本土概念与新概念的联系，以本土概念为依托，构建新概念

在《声音是怎样产生的》一课中，学生的本土概念碰撞、摩擦等都是让物体产生振动的一种方式，但不是所有力作用于物体上都会发生振动。物体是否振动跟作用在物体上的力的方式是有关系的。抓住这一点联系后，最后一堂课中我就由学生的本土概念引入，继而引发对“为什么物体这样会发出声音，那样不会发出声音？”的思考和对“物体发出声音时的状态与不发出声音时的状态”的探究活动。就因为抓准了这一联系点，本土概念成了科学概念建构的“依托”，从开始和科学概念相悖到走向一致。

（作者单位 浙江省温州市龙湾区龙水第一小学）