基于“以学定教”下的科学概念教学

朱嫦华

摘 要：概念课是科学基本课型之一，概念建立的成功与否直接影响着后续的教学。教师要根据课型、学生的已有知识水平来定教。如何利用学生的已有知识建构概念是摆在每个科学教师面前的课题，从概念的建立、概念的巩固、概念的深化展开介绍，与同行交流。

关键词：科学;概念教学;建构;以学定教

从认识论看，初中科学所学习的概念都是“具体概念”，具体概念的建立必须在大量的现象、事实、实验的基础上，通过思维活动揭示本质特征。概念来源于实践，但却高于实践。概念的形成过程就是认识从感性到理性的“升华”过程。在教学中，我鼓励学生积极、主动地开展分析、综合、比较等思维活动，同化、抽象出同类事物的本质属性——概念。

概念的形成包括概念的建构、概念的巩固、概念的深化三个阶段。不同的概念，教师可以采用不同的方式建构，如利用学生熟悉的生活材料、学生实验、演示实验。概念的巩固主要通过变式训练达到，概念的深化可以通过例题、习题的训练、辨析完成。

一、精选素材，建构概念

1.从学生熟悉的生活材料中建构

我们要留心学生的生活，把生活问题转化为科学问题。从最熟悉的事例入手，学生倍感亲切，寻找学生的最近发展区来构建概念。如学习“速度”就可以从校运动会跑步开始，学生已有的经验是：能初步比较运动的快慢，设置以下两个场景：场景一（如图1）两学生参加100米比赛，某一时刻一前一后，请问谁快谁慢，你的理由是什么？场景二（如图2）100米跑步结束，计时老师报出两位同学的成绩，分别是13秒07和14秒58，谁跑得快，理由是什么？在此基础上引导学生总结出“相同时间比较路程”和“相同路程比较时间”的两种方法。此时抛出问题，如果小明跑800米用4分钟，小红跑200米用25秒，时间和路程都不相同，怎么比较？学生会结合前面的方法，提出用路程/时间的方法，又有同学提出用时间/路程的方法，这两种方法都行吗？展开小组辩论，路程/时间→比值大，运动快;比值小，运动慢。时间/路程→比值大，运动慢;比值小，运动快。学生通过分析，很快让大家感悟到两种方法从理论上可行，但是路程/时间的方法更符合人们的习惯。经过以上的教学，学生已经处于兴奋状态，教师适时引导：我们把“路程/时间”的比值就叫做速度，它可以表示物体运动的快慢。

科学上常常用两个物理量的比值来定义一个新的物理量，我们把这种方法称为比值定义法。学生在学习密度、压强、功率、比热、燃烧值等物理量都会用到这种方法，学生是否真正理解比值定义法？我们也可以利用生活中的事例帮助学生构建：如我们去菜场买了3斤土豆，总共花了6元钱，谁能告诉老师，土豆的单价是多少钱？学生很容易想到用钱数除以斤数就是单价，两个毫不相干的量相比就得到另外一个新的量——单价，表示1斤土豆两元钱，这样利用生活中的事例使学生更深层次地理解比值定义法，也能理解比值定义所描述的物理量的含义，加深了科学与生活的关系。

恰当选择学生“熟悉的生活事例”来定教，亲切、自然，不需要太多的花哨，学习效率会更高。

2.从学生实验的比较、分析中建构

“物质的密度”是初中阶段非常重要的一课。教师在组织教学后往往就会让学生研究物质质量与体积的关系。学生会根据教师的要求完成不同体积水和酒精质量的测定，填入表格中（附后：表一：水;表二：酒精）。有了数据要分析好，从实验结果的分析中构建密度概念。如比较123组、456组发现质量增大，体积也增大;质量增大几倍，体积也增大几倍;从表一、表二中发现质量与体积成正比;对同一种物质来说，质量/体积是定值。在此基础上我们就可以顺利建构密度的概念。又如“摩擦的利与弊”一课中，学生通过推木块、推推手，体会到摩擦力是阻碍物体的相对运动的，方向与物体相对运动方向相反。这样，学生在亲身体会中建构出摩擦力的定义。

在实验现象、数据的比较中，要从学生的“认识水平”来定教，如上述例子中的分析，不能说获得数据就得出“物体的质量与体积成正比”的结论。我们要延迟判断，让学生层层深入分析，可以采用组内比较、组间比较，可以用求同比较、求异比较等方法。

3.从演示实验的共性来构建

演示实验是科学教学中必不可少的手段，很多概念要通过具体、感性的演示实验来体现，帮助学生寻找事物的本质属性，从而建构概念。如“浮力”教学中，教师可以为学生设置以下演示环节：把小号的空矿泉水瓶（有盖的）放入水槽中，观察现象;请同学上台把空矿泉水瓶压入水中，谈感受;把钩码放入水槽中，观察钩码的浮沉，猜想是否受到浮力？把钩码挂在弹簧秤上，观察示数，浸没水中观察示数;再把铁块挂在弹簧秤上浸没酒精、盐水中，观察示数。学生通过上述演示情景，自然就能建构出浸在液体中的物体都受到液体对它向上托的力，这个力就是浮力。如“大气压强”的导入，用覆杯实验，以往教师直接演示“覆杯实验”，问：“为什么纸片不会掉下来？”学生会答：“是大气压的作用。”其實学生的思维并没有得到锻炼，并没有真正明白内在的原因。如果教师意识到学生的认知水平是不够的，就可以这样来“定教”。演示步骤：（1）展示杯口朝上的杯子，硬纸片放在上面，纸片稳当当的;（2）展示杯口朝下的杯子，用手托牢硬纸板，纸板保持静止;（3）杯子内装满水，盖上纸板，倒过来，手释放，观察现象。在学生惊讶地发现纸板保持静止状态，引导学生分析纸板还受到哪个力的作用，自然引入“大气压”的作用。

二、加强变式，巩固概念

变式是指交替变更所提供的型式，以便显示其中本质的教学措施。通过变式训练，让学生拥有透过现象看本质的“慧眼”。加涅认为，问题解决并不简单就是“先前习得的规则”的运用，也是一个新的学习过程。学生在一个问题情景之中，回顾先前已经掌握的规则，解决新的问题。如“力”的概念形成，给学生提供物体间可以相互作用这一本质特征，如运动物体间、静止物体间、接触物体与非接触物体间产生作用等则可以通过变化或时隐时现，有利于学生把握力的本质特征。

1.变化条件，突出本质

例如，“机械运动”一节中“匀速直线运动速度保持不变”这一概念，可以根据学生的认识进行定教。比较图3中甲乙两辆车的运动，要突出单位时间内通过的路程是否相等。对同一物体以不同的速度做匀速直线运动，要突出单位时间内通过的路程相等这一本质属性（如图4）。只有把握概念的核心，抓住本质属性，才能真正领会概念。

2.变文字语言变式为图像语言，突出本质

科学教材的语言包括文字语言、图像语言，我们要读得懂图像、图表，让它们“说话”。如对匀速直线运动中“速度保持不变”，可以设计这样的变式例题。

在我国黄岩岛海域作业的数艘渔船，被菲律宾军舰非法堵在黄岩岛潟湖内，菲方欲抓扣我被困渔民与渔船。国家海洋局迅速派出中国海监84号、75号渔政船赶赴该海域，对我渔船和渔民实施现场保护。中国海监84号渔政船在平静的海面上做匀速直线运动，在3秒内通过24米的路程，则它在第2秒末的速度一定是（   ）

A.12米/秒      B.16米/秒

C.8米/秒      D.無法确定

三、精选例题，深化概念

1.例题设置要有层次性

概念的建立还需要一定例题的训练，对概念的形成起到巩固作用。例题的选择要符合学生的认知规律，由易到难，由简入繁，层层递进。如“密度”教学中可以围绕“密度是物质的一种特性”设置例题，既可以巩固密度概念，也可以巩固密度公式的应用。

2.例题选择要有典型性

所选的例题要体现本节概念课的主干知识，不然就有失偏颇。如“密度”一课，所选取的例题要以固体、液体密度为主，不要选取气体密度。如“压强”一节要围绕压力（F）、受力面积（S）设置例题，从“课标”的要求来看，现在对用P=ρgh判断压强的大小已经不要求，我们选择的例题就不要涉及，这也是“以学定教”的要求吧。如学习“压力”这一概念时，我们要把压力和重力区分开来，教师可以引导学生从以下几个方面进行对比：（1）施力物体与受力物体;（2）力的作用点;（3）力的方向;（4）力的大小;（5）力的示意图。通过以上对比，可让学生正确区分压力与重力。特别是对于压力和重力大小的辨析，可以举物体放在不同的水平面，分析此时受到的压力大小与重力大小的关系（如下图5-8）。

总之，“以学定教”就是要以学生为本，以学生的学情来定教，以课型来定教。让我们在教学中带着研究的心态，对“以学定教”下的概念课教学进行更深的研究。

参考文献：

[1]吴志山.物理课堂需要“以学定教”[J].物理教学探讨，2011（11）.

[2]鲍银霞.以学定教的基本内涵和实现途径[J].现代教育论丛，2008（4）.