初中科学概念教学模式的研究

2019-01-14浙江省杭州市萧山区高桥初级中学朱莉萍

家长 2019年14期

□浙江省杭州市萧山区高桥初级中学朱莉萍

一、初中科学概念含义及分类

（一）初中科学概念含义

科学概念是客观事物的共同属性和本质特征在人们头脑中的反映，是对科学事物的抽象认识，是人们观察、实验和思维相结合的产物，是组成科学知识的基本单元，是形成科学学科结构的基础。学生科学知识的建构过程就是掌握科学推理能力的过程。而科学知识主要以概念和概念所在的系统构成，学生只有深刻掌握了概念含义，才能够进一步通过演绎等方法形成相应的科学技能。

（二）初中科学概念的分类

基于概念类型可以将初中科学概念按照学习属性划分为如下三类：

1.具体概念。指有具体事物、现象的特征或者作用为基础。这类概念能直观显示，学生容易直接感知，大多数与日常生活经验相符合。如分子、重力、摩擦力、弹力、压力、浮力、光的反射、折射、生产者、分解者等。

2.抽象概念。指以理性认识作为基础，其抽象性、概念性和系统性较强，大多有严格而准确的科学定义。如杠杆、力臂、电阻、参照物、广兴、电压、功、物理变化、化学变化、种群、生态系统、新陈代谢等。

3.定义概念。指没有实体事物，是人们为了解决某些具体问题或约定方法来表达某种事物而形成的概念。如密度、压强、功率、电功率、相对原子质量、化学方程式等。

二、初中科学概念教学存在的主要问题

（一）错误前概念造成的理解错误

前概念又叫前科学概念，主要是指学生在新课学习之前，就已经对所学的知识有了不同程度的认识和了解。产生错误前概念的原因一方面是来自学生对知识机械地类比。例如，学生在学习一个新的知识点时，往往会从已有的知识和经验中寻找一个相似的点，或者是在大脑中构建一个熟悉的模型，从而将旧知识和新知识进行监理，促进旧知识向新知识迁移。另一方面是来自学生的直接感受。例如学生在生活和学习中会出现很多直接的感受，并在学生脑海中烙下深深的印记，为学生解释有关现象提供“可信赖”的依据。此外，还有来自学生的片面经验，从而导致学生以偏概全，凭借自己错误的理解，建立事物之间非本质的联系。

（二）教学过程中的理解偏差

1.局部与整体的偏差。由于概念体系内部各个概念具有一定的关联性。而教师在教学过程中，不仅要求学生掌握单个的概念知识，还应当引导学生掌握每个具体课程中的完整概念体系。这样才能够促使学生能够准确地推理和思考，从而得出正确答案、解决问题。而现实教学中，教师常常忽略了概念和概念之间的关系，只针对需求的概念进行反复讲解。

2.理解和记忆的偏差。教学中个别教师过分重视定义的叙述，并且要求学生背诵记忆。这样学生虽然从表面上看学会了相关定义，但是却没有深入理解其中的缘由。

3.直观与抽象的偏差。一方面是学生在学习概念的时候，大部分时候只知道概念的名称，或者是只注意到代表概念的部分表现，对概念的了解并不全面。另一方面是个别学生虽然能够理解到概念的内涵和外延，但是却在一定程度上和概念符号脱节，不能够自觉地建立起概念的定义、名称和符号之间的本质联系。

4.生动与严谨的偏差。初中科学概念具有一定的抽象性，学生在学习的过程中常常感到十分枯燥，提不起兴趣。而个别教师为了帮助学生更好地学习概念知识，更加偏向于运用生动形象的方式进行讲解，从而在无形之中造成了学生的理解错误。

5.讲授与探究的偏差。很多教师急于赶教学进度，在课堂上并没有给学生提供充分的思考时间，当学生在探索的过程中遇到困难的时候，教师更多时候以讲授代替学生亲历探究，越俎代庖，学生对科学概念的理解也不够透彻。

三、初中科学概念教学的改进对策

（一）关注错误前概念，构建正确科学概念

错误的前概念会影响到学生对后续正确知识的学习，阻碍学生对科学概念的建构。所以教师在实际的教学过程中，首先应当充分了解学生的前概念，倾听学生内心真实的想法，从而有意识、有目的地引导学生在新概念的学习中，不断更新脑海中的想法，重新组合已有的前概念，有针对性地进行纠正，最终构建正确的科学概念。

例如教师在物理“密度”的概念教学中，就可以首先向学生提问：“铁和木头哪个重？”当学生回答：“铁比木头重。”由此暴露学生错误的前概念，紧接着教师再向学生出示一个小铁钉和一大块木头，再次询问学生：“哪个重？”这个时候，就能够引发学生的认知冲突，让学生自主思考自己的错误前概念，然后教师再循序渐进地导入密度的概念。

前概念的存在是不可避免的，教师应当充分利用学生的前概念，以此为概念教学的突破口，而不是去回避，从而通过问题和实验促使学生自主思考，积极促成错误前概念和新概念之间的有效转化。

（二）辨析易混淆概念，促进学生深度理解

虽然初中学生已经具备了一定的思维能力和分析问题的能力，但是由于科学课程的难度，使学生在分析问题的时候常常无法深入、综合地思考，只关注了问题的表现，相关的理性思维能力还不足。尤其是初中科学概念教学中存在很多易混淆的概念，他们常常会对学生的解题能力和思考方式造成不同程度的干扰，所以，教师应当把握易混淆概念之间的相似性和不同性，引导学生分析他们的区别，并建立正确的概念认知，促进学生深度理解。

例如在教学物理“功与功率”概念时，学生就常常会把功和电功、功率与电功率、额定功率与实际功率等相似的概念混为一谈。基于此，教师就可以帮助学生进一步辨析，分析其中存在的不同，找到它们之间的联系。如针对额定功率与实际功率的概念，教师就可以首先让学生和同桌进行讨论，并归纳讨论出来的结果，然后教师再带领学生一起总结：

1.额定功率的概念就是指用电器铭牌上标有的电功率,是电器正常工作时消耗的电功率；而实际功率的概念就是指在实际工作时电器消耗的电功率。2.实际功率的数值有无数个，额定功率的数值只有一个。3.电器的电压可能与额定电压相等,也可能不相等，只有当实际电压与额定电压相等时，实际功率才与额定功率相等。借助这种形式，一对一地分析，促使学生更加深刻地了解不同概念的内涵。

（三）探寻概念核心本质,明确概念建构的意义

美国教育心理学家奥苏伯尔认为，掌握概念有两种形式，一是概念形成，二是概念同化。对于初中科学教学来说，很多概念教学的形式都是将学生的已有认知结构和新概念进行类比，并深入挖掘，从而引导学生探寻概念的核心本质。

例如，教师利用光具座研究凸透镜成像的规律时，当三个元件移动到相应的位置时，光屏上就会出现清晰的像。这个时候教师就可以提问学生：“如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，是否仍然成像？”学生通过观看实验，对于实、虚像的理解有了不同程度的认识，但是对于成像的原理却缺乏深刻的理解。所以，教师还需要进一步阐述“实像”和“虚像”的核心概念，并帮助学生明确：实像是实际光线的会聚点，虚像是实际光线的反向延长线的交点。提问：“既然实像是汇聚点，如果移去光屏，这个汇聚点还存在吗？如果不放置光屏，该实验是否能成像？”于是，学生在探究实验的过程中，不仅建立了像的概念，还深刻理解了其本质内涵。

（四）借助信息技术，搭建概念形成平台

初中科学教材中涉及很多内容，但是由于现实生活中实验条件和时间的限制，使很多概念知识并不能够通过实际演练帮助学生获得感性的认知。因此，教师要积极借助信息技术，通过多样化的视频和图片刺激学生的多重感官，通过视、听、说，将静态的教材内容生动形象化，从而不断激发学生的学习兴趣，让学生进一步了解概念知识，并逐步构建正确的框架。

例如在教学细胞的分裂、分化和生长的概念时，如果单凭教师的讲解，学生会对这三个概念感到模棱两可，尤其是分裂和分化的概念，也缺少感性的认知。所以，教师就可以运用多媒体，为学生分别展示细胞分裂和分化的过程，配合文字解释促使学生将该现象内化为自身的概念知识。

（五）创设实验探究情境,提升概念教学效率

为了进一步提升概念教学的效率，教师还需要结合实际情况，为学生创设丰富多样的问题情境和实验情境。通过情境教学的方式，发挥学生的主观能动性，将外部动力转换为学生的内部驱动力，从而更加容易从信息中提取需要的知识，也能够在日后学习和生活中灵活地运用知识技能。

例如，在教学“浮力”的概念时，从表面上看，学生似乎很容易理解浮力的概念，但是面对物体下沉的现象，学生常常不能做出正确的判断。因此，教师为了帮助学生真正构建科学概念，就需要创设问题和实验，引导学生通过理性的思考做出正确的判断。如，教师可以让学生将较轻的物体按入水中，并体验水的浮力，然后再换成钩码等较重的物体，重复上述实验，在该过程中，学生能够感受到浮力的变化，教师提问：“钩码有没有受到水的浮力？”引导学生观察弹簧秤在钩码下沉过程中的读数变化，做好受力分析，并带领学生一起理解问题的核心本质。最终，通过实验让学生明白下沉的物体同样受到浮力的作用，并使学生从感性认识上升到理性认知，不断激发其思维想象，持续提升初中科学概念教学的效率和质量。