建构观在初中科学概念教学中的实例研究

柴亚平

浙江省诸暨市荣怀学校

建构观在初中科学概念教学中的实例研究

柴亚平

浙江省诸暨市荣怀学校

概念是人类思维工具，是人类认识世界、表达思想的载体，它是知识结构的联结点，构成了知识的基础。本文在建构主义学习理论指导下，在元认知策略的运用、前科学概念、概念的转变、元认识的发展、概念的结构化表征几方面，通过实例，对初中科学概念教学过程探讨，促进学生思维发展。

质量；密度；元认知；相异概念

人类对科学本质的认识经历了由科学的“真理观”向科学的“建构观”的转变。建构主义的学习观认为：学习并非学习者对于知识的被动接受过程，而是利用已有的知识和经验为基础，主动建构的过程。学习者获得知识的多少，取决于根据自身经验建构有关知识意义的能力，不取决于学习者记忆和背诵的能力。以下是建构主义指导下，对初中科学概念教学的实例探讨。

一、基于元认知巧设情境构建新概念

基于元认知的教学关键在于巧妙安排各类具体、丰富的学习情境，精心设计有层次性的问题于各类学习情境中，引导学生进行深度思考，使学生感受到原有概念不能解决现有的问题，从而能够主动建构新概念，以提升对概念本质的认识。

在讲“密度概念教学”的探究性教学设计，给每组学生6个不同材料构成实心物品（外观上无法区分），分组探究，分辨构成物品的材料的异同。引导学生考虑体积和质量的思路，解决材料辨别问题。

为形成有梯度的探究过程，在准备材料时，选择3个外形、体积相同的三个物品，其中两个物品质量也相同，对于初中生，在小组合作下，很容易把这两件物品归为一类。挑出两个后，剩余4个虽然形状各异，通过称量发现有两个物品的净重是一样的。因此只要比较它们的体积，即可判断出材料是否一样。测量可知，这两个物品的体积也一样，因此判断是同样的材料。最后剩下的两个物品，不仅形状各异，而且通过测量得出它们内装材料的净重和体积均不一样，根据提示，可推断它们是同种材料。

此环节关键在于，能否用前面的辨别经验，引导学生推断他们是同种材料。既是学习过程的应用，也是本次探究的升华过程，实现密度概念的有效建构。

这种基于学生已有经验，而又驱动他们超越经验的问题解决活动，有利于调动学生积极、主动地投入到智力活动中，对于他们形成正确的科学概念、获得对科学积极的情感和态度，也许是最有价值的一种体验。[1]

二、基于元认知的发展，追根溯源建立新概念

教学中有些概念对于老师来说也只是书面上的理解，平时很少对他的出处进行考究，这使我们向学生传递的信息也只停留在表面，更无法谈及深入学习。所以在教学过程中，教师首先能吃透概念，利用先进的现代网络技术，可以让我们随时随地获得想要的信息，也为学生提供多样化的信息来源，再根据自己的理解，发挥聪明才智，使学习者通过意义建构来优化和完善认知结构，获得自身发展。

比如在讲“质量”这一概念时，教材上给出“物体所含物质的多少”的定义，从概念到定义都很抽象，同时我们也注意到，教材中还给出在英文物理文献中，质量对应的词为：mass。这个概念是怎样来的？通过查找可获得以下内容：牛顿在其《原理》一书中最早引入mass（质量）的概念来表示物质的量。在牛顿之前，描述物质的量的常用词为bulk和moles。“Bulk”在中文合适的对应词是“大块头”。另一个词“moles”来自拉丁语，也是一大团、一大块的意思，如果加个小词，变成molecule（molecula），就成了一小块，汉语标准译法为分子。[2]也就是说“一大块”是由“一小块”，即物质由分子构成。这样介绍后，会给学生一种质量是由微小粒子堆加累计的印象，再给出质量是物体所含物质的多少的定义，学生更容易接受，同时可生成：质量是物体的属性，它不随状态、形状、温度、位置的改变而改变。

这样不仅深化了概念的理解，也为学生提供了一种深入学习的途径：通过网络查询所需的资料，培养学习过程中的追根索源的精神。

三、从生活前概念出发，促前科学概念转变

前科学概念指的是与科学概念的内涵、外延不尽一致的个体概念，狭义的前概念指的是原发性前科学概念，广义的前概念指的是前科学概念，包括原发性前科学概念与继发性前科学概念。[3]这样的概念形成后，不易被重建，也极易成为今后学习的误区。如在讲密度概念时，进行如下课堂教学设计：

师：同学们，铁和木头相比，哪个重？

生：铁比木头重。

师：（出示一枚小铁钉和一块体积较大的木头）这枚铁钉比这块木头重么？（学生否定）那你为什么就说铁比木头重呢？请修正原来的表述。

生：体积相同的铁和木头，铁要比木头重。

师：如果不是比轻重，而是比质量大小呢？

生：体积相同时，铁的质量比木头大。

师：很好！体积相同的不同物质，质量大小并不相同。--引出密度的概念。[4]

上述案例，教师用比较一枚铁钉和一块木头谁重的质疑，引发学生认知冲突，从而促使学生主动修正原有的观点，构建起密度的概念，实现前科学概念的重建。

通过上诉建构主义教学实例，不难发现，建构主义学习考虑学生前科学概念，实现新概念的有效构建。能充分考虑学生已有的认知结构，根据已有的经验解决其中一部分问题，但另外一部分问题，须超越已有的经验认识，探寻新的解决办法，实现知识能力提升。概念教学中还存在其他方面因素的影响，如教学方法的选取、现代教学手段的应用等等，还需要进一步的研究。文中提出的一些观点和看法，也有待于在教学实践中进一步完善和发展。

[1]罗星凯，刘小兵，梁维刚，吴娴，张琴美，李萍昌.“密度概念的引入”探究性教学设计.人民教育，2002年第9期.

[2]曹则贤.质量与质量的起源.物理学咬文嚼字之十一.

[3]李高峰.科学教育中的“前科学概念”.教育学术月刊，2010.9

[4]郑青岳.郑青岳科学教育讲演录.浙江教育出版社，25