把握概念特征 巧解建构路径

陆新丽

小学科学课程的主要任务之一，是让学生通过各种学习活动最终领会和掌握各种概念。科学概念的获得对学生形成科学认知、提高探究能力、发展科学思维起着举足轻重的作用。每个概念的形成和建构都有其特定的逻辑性和程序性，不同概念的建构路径是不同的。但因认识和理解上的偏差，很多科学教师在组织学生建构概念的过程中会忽视概念特征，忽视不同概念建构的路径是不同的，导致一些学生出现认知偏差，不能完整、科学地建构概念。为此，笔者试从小学生的心理特征和学习特点，例谈这类无形概念的建构路径。

让微观具象放大现形

小学生的概念大多是在长期的生活感知中积累的，对一个概念的理解，对其表象性特征的印象总是强于隐性的特征。基于这些原因，具有微观具象的概念建构，我们可以通过特殊的结构化的材料、层次性的活动，让微观具象放大现形，达成概念建构。

笔者在引导学生建构“毛细现象”这一概念时，为学生准备了一些白色塑料打包绳，将这些绳子同时放入水中，学生发现，几根白色塑料打包绳露在水面上端的部分变成了红色。笔者拿出绳子，给每个人分发一根，让他们借助放大镜仔细观察，发现原来是红色墨水“爬”进了绳子中间。为什么水会“爬”进这些绳子的中间呢？学生借助放大镜再次观察发现：白色塑料打包绳是多层的，在多层之间有细小的缝隙，这样就有了一些小小的管道。这时，再让学生观察那些水面上端没有变色的塑料打包绳，学生立刻发现：这些绳子都是单层的，绳子的中间没有细小的管道。这样的感知让学生顿生疑问：水能在这些细小的管道中“爬升”吗？所有的管状结构都会吸水吗？笔者给学生提供了一组粗细不同的管子，让他们插入红色墨水中继续观察，学生立刻发现：管子越细，水“爬”得越高;管子粗一些，水“爬”得低一些;管子粗到一定程度，水不再“爬升”。

让微观的毛细现象放大现形，学生就能轻松建立起毛细现象完整的科学概念。再来反观生活中的毛细现象时，学生就能从微观的角度，用所学的科学知识来进行解释。当笔者在课堂最后提供给学生两块玻璃片，让他们制造毛细现象时，几乎所有的学生都能设计出仅有微小夹缝的水攀爬通道，并能通过观察左右夹缝的大小来对等水“爬升”的高度。

摈弃惯有的利用各种纸张来帮助学生建构水的毛细现象，将微观的“孔隙”放大为直观可视的“管道”，摈弃让学生从对各种纸的孔隙的多少与毛细现象建立推理性联系，用直观具象的实验让学生直观看到有孔则有毛细现象，无孔则无毛细现象;孔越小毛细现象越明显，孔越大毛细现象越不明显;孔大到一定程度，毛细现象消失。这是一个逐层递进、逐步完善的概念建构过程。

让科学概念的微观具象放大现形，是对这一類概念卓有成效的建构方式，小学科学概念学习中还有很多类似的概念可以做这样的尝试和设计。

让无形内涵对等有形具象

科学概念揭示的是复杂纷繁的自然现象的本质，具有一定的抽象性和复杂性。但这些抽象复杂的概念，一定与生活中的某一些表征有紧密甚至是对等的联系。例如，酸碱性是物质无法外显的一种属性，但由于某科学家在科学实验时，不慎将稀盐酸溶液洒到身旁盆花的花瓣上发现花瓣变色，于是发明了能指示溶液酸碱性的酸碱指示剂。因此，我们就可以寻找与无形概念有对等关系的有形具象，让学生借助这些有形具象，达成概念的建构。

在认识物质的酸碱性时，学生对于物质的酸碱性存在顽固的错误认知——酸性即酸味。而现实中确有此现象，很多有酸味的物质的确是酸性的。这对学生认识物质的酸碱性是一种误导，学生丰富的感知反而阻碍了他们建构物质酸碱性的概念。为此，笔者为学生提供了大量的贴有名称的酸性液体和碱性液体，滴入紫甘蓝汁，要求学生进行分类时，几乎所有的学生都会将紫甘蓝汁变红的液体归为一类，将紫甘蓝汁变绿的液体归为一类。此时，教师可以明确告知学生，让紫甘蓝汁变红的这一类液体都是酸性的，让紫甘蓝汁变绿的这一类液体都是碱性的。这时，学生会自动地将酸性与红色对等，将碱性与绿色对等。当学生用紫甘蓝汁来检测有酸味的酸牛奶和无酸味的纯牛奶时，酸牛奶中紫甘蓝微微变绿、纯牛奶中紫甘蓝微微变红的现象让学生彻底打破了“酸味即酸性”的错误认知。当学生将物质的酸碱性与酸碱指示剂的颜色形成对等的认知后，再来检测更多液体或固体浸渍液时，他们对于物质的酸碱性已不再以酸味作为评判的标准。

科学概念的建构有其独特的条件与环境，寻找概念与具体表象中的对等联系，是概念建构的路径之一。

为无形概念模拟造形

在小学科学学习的18个主要概念中，有6个概念来自物质世界，而声、热、电、磁、能量等概念目标却都是无形的。在大量的教学观摩中我们不难发现，信息技术的支撑，为我们的概念教学提供了极大的便利，为无形概念模拟造形，可以让学生更为直观地认知概念的本质特征，完成概念的建构。

例如，笔者在设计自编课程《有趣的回声》时，通过多媒体呈现了声音的声波在空气中行进，遇到障碍物发生反弹的特征。再呈现高速公路噪声屏障，让学生以手画声波来解释噪声屏障的降噪作用及原理。此时呈现回声形成的特定环境时，学生就能通过直观形象的方式来描述声音的传播路径，从而精准、明晰地建构回声的概念。

在教学《简单电路》这一课时，因为电流不可观、不可感，绝大多数教师都会利用Flash动画来展现电流在电路中的流动路线。这一方法给了笔者很好的启发，于是在引导学生建立“通路”“断路”的概念时，很多学生都存在“电流行至断开处走不通了”的错误认知。于是笔者为电流设计成了有“千里眼、光的速度、爱偷懒的孙悟空”形象，并请信息技术老师制作出来，诠释两种不一样的电路的电流情况：通路——“千里眼的孙悟空举目四望，路是通的，瞬间出发，灯亮了”，以此来突出电流未形成通路时，电路中就不存在电流以及电流流动速度极快的特征;短路——“千里眼的孙悟空举目四望，路是断的，不用白跑一趟了，待在家里不出来了”，以此来突出在断路的电路中，是不存在电流的。形象的动画设计，让无形的电流拥有了具象的表征，更好地帮助学生认识电流，建立“通路”“断路”的概念。

为无形的概念模拟造形，是无形概念目标的认知建构中卓有成效的方式，这样的建构路径，可以高效地帮助学生直观、形象地建构概念。

用丰富感知解化无形

科学概念的内容，并不是单一的、无条件的，概念处于特定的理论系统之中，具有较高的抽象性和概括性。而所处的年龄段和他们的学习特征，注定了小学生的概念建构必须走形象化的路径。这对组织概念建构课堂的教师而言，是很大的挑战。但科学概念终究是人类探索研究感悟宇宙万物变化规律形成的，一些无形概念的建构还可以通过丰富的感知来帮助学生达成。教师要设计有层次、有梯度的活动，让学生在逐层突破的感知中逐渐明晰概念的内容，逐步建构概念的系统认知。

在教学《电磁铁》一课时，学生制作电磁铁并研究电磁铁的磁力大小的影响因素后，对电磁铁的磁极展开研究时，会出现这样的困局：电磁铁在通电状态下，两端都会吸已知磁极的磁铁同一端，这对学生电磁铁磁极概念的建构非常不利。在经过反复尝试和测试后笔者发现，学生制作的电磁铁磁力较弱，因此电磁铁铁芯与用来判定电磁铁方向的磁铁间的磁极作用较弱，更多地呈现出的是铁与磁铁的作用。于是在之后的教学中，学生了解了电磁铁磁力大小的影响因素后，笔者要求学生制作一个能吸起8枚回形针的电磁铁，然后再让学生来判定电磁铁的磁极。学生在判定的过程中，会观察电磁铁与悬吊磁铁间的相互作用，通过悬吊磁铁的运动来判断电磁铁的磁极。但这样的感知还不足以完整地建立电磁铁磁极的概念，笔者还让学生对电磁铁的铁芯另一端也进行反复的测试，并与之前的现象进行对比，然后学生才会对“电磁铁也有磁极，磁极之间会同极相斥异极相吸”产生完整的认知，达成对电磁铁磁极概念的科学、全面的建构。

在科学概念的学习中，学生对概念认知产生困惑，通常是因为对概念的感性认识不足或是概念目标不具象。教师要剖析概念的特征，选择合适的路径帮助学生概念建构，让学生在适宜的情境下展开科学概念学习，让科学事实和感知促进概念的建构和迁移，帮助学生形成科学认知，提高探究能力，训练科学思维，发展科学精神，为学生今后的科学学习打下夯实的基础。

江苏省江阴市利港实验小学（214400）