錢燕娜

（寧波市東恩中學(xué)，浙江 寧波 315000）

2012年11月份，筆者上了一節(jié)“杠桿”的公開課，其中力臂概念的建構(gòu)不僅是教學(xué)的重點，也是教學(xué)的難點.但由于力臂這個概念比較抽象，加之學(xué)生在形成正確概念之前已從生活經(jīng)驗中形成了前概念，即力臂是從支點到力作用點的距離，這樣對新概念的建構(gòu)帶來一定的困難.演繹推理是我國科學(xué)教學(xué)的主要方法，因此有一些教師采用先提出力臂的概念，然后通過練習(xí)來鞏固這個概念的方法來教學(xué).但這種把學(xué)習(xí)簡單看成是知識由外到內(nèi)的輸入過程的方法，是不利于力臂這個概念被學(xué)生同化和順應(yīng)，因此筆者查閱一些科學(xué)家探究的故事以及借鑒其他教師的教學(xué)設(shè)計，并結(jié)合了一些教學(xué)理論，盡力去突破這個教學(xué)難點.在試教和公開課時，筆者采用了兩種教學(xué)方法，經(jīng)過對比有了一定感悟，具體如圖1.

圖1

課后反思：本次教學(xué)采用了探究教學(xué)方法，實現(xiàn)了從演繹推理到歸納推理的轉(zhuǎn)變.但教學(xué)中明顯存在不足.雖然在活動中學(xué)生的情感、態(tài)度得到了陶冶，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究技能，但是探究的時間不充足，學(xué)生的思維不足.而且由于本人比較機械地理解和實踐了科學(xué)探究，使探究活動過于程序化，使探究流于形式，而科學(xué)探究的更重要的任務(wù)建構(gòu)知識層面缺失，只停留在感性認識的基礎(chǔ)上，對后續(xù)的學(xué)習(xí)存在很大的隱患.

為了進一步突破教學(xué)難點，筆者又學(xué)習(xí)了教育理論，試圖改善教學(xué).

根據(jù)皮亞杰的理論，為了促進學(xué)生進行概念轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)，必須讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)自己原有經(jīng)驗與新發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象或事實之間的不一致或矛盾沖突，從而反思或修改自己的原有經(jīng)驗和認識，提出或接受（重建）科學(xué)的觀念（新解釋、新假設(shè)、新概念）.這是學(xué)習(xí)者自主建構(gòu)的過程，是“同化”與“順應(yīng)”的統(tǒng)一的過程.在這一過程中，學(xué)生才能自主建構(gòu)新觀念（新解釋、新假設(shè)、新概念），才能形成科學(xué)的認知結(jié)構(gòu).毫無疑問，絕大多數(shù)科學(xué)概念和原理的學(xué)習(xí)，都需要經(jīng)歷這一原有概念向新的科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變和重建的過程.

在西方國家的科學(xué)教學(xué)中，人們對科學(xué)教學(xué)的理解基本上按兩條線路進行：一條是探究教學(xué)線路.科學(xué)探究教學(xué)不強調(diào)引發(fā)和暴露學(xué)生的前概念，不關(guān)注學(xué)生的前概念中與科學(xué)概念不一致的錯誤，強調(diào)按照科學(xué)研究的一般過程，依據(jù)書本上正確的理論展開探究，驗證書本上的已有的正確的知識，學(xué)生雖然表面上獲得科學(xué)知識，但并沒有轉(zhuǎn)變自己原有的前概念，不利于學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì).

另一條是強調(diào)概念轉(zhuǎn)變教學(xué).概念轉(zhuǎn)變教學(xué)是建立在建構(gòu)主義關(guān)于認知沖突理論基礎(chǔ)上的.它強調(diào)創(chuàng)設(shè)一定的情境，使學(xué)生對一些現(xiàn)象所持的原有概念明朗化，然后直接對其提出挑戰(zhàn)，從而引發(fā)認知沖突.認知沖突的引發(fā)為后繼學(xué)習(xí)提供了前提，伴隨著沖突的解決，從而實現(xiàn)由前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變.這種模式學(xué)生能深層次建構(gòu)并認同新的科學(xué)概念，但又忽視了科學(xué)探究的一般過程.

鑒于上述的兩條路線的各自優(yōu)缺點，有必要將兩種方法整合，建構(gòu)基于探究的概念轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，以促進學(xué)生概念轉(zhuǎn)變.因此，筆者在公開課上對這種教學(xué)模式進行了嘗試.按照維果斯基的學(xué)習(xí)理論，我們在教學(xué)中要正視學(xué)習(xí)者已有的知識經(jīng)驗，學(xué)生的學(xué)習(xí)從屬于他的發(fā)展水平.只有當教學(xué)的知識符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)的知識才是有效的.于是筆者先從初二學(xué)生的生活經(jīng)驗出發(fā)，建立第一個假設(shè)：提起杠桿上相同位置的鉤碼，使杠桿在水平位置上靜止，所用力的大小可能與支點到力作用點的距離有關(guān).明顯這次教學(xué)尊重學(xué)生的前概念，不再刻意引導(dǎo)學(xué)生做出其他假設(shè)，避免了科學(xué)探究教學(xué)的程序化.接著以一道判斷題引起學(xué)生的深層次的思考.然后通過實驗2，相同的力作用點、不同方向的力所需力的大小不同引發(fā)學(xué)生認知沖突，引導(dǎo)學(xué)生進一步做出新的假設(shè)：所用力的大小與支點到力作用線的垂直距離有關(guān)，自然地完成從特殊到一般的過渡.最后通過數(shù)學(xué)方法，利用相同的等腰直角三角形上的高相等的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，驗證并得出了力的作用點和力的方向共同決定了支點到力作用線的距離，該距離決定了力的作用效果的結(jié)論，引出力臂的概念.具體流程如圖2.

圖2

本人認為第2種的教學(xué)設(shè)計體現(xiàn)了更多的科學(xué)方法：歸納、數(shù)學(xué)、抽象等，既培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究的能力和使用科學(xué)方法的能力，又更好地促進了學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變.良好的學(xué)習(xí)情境和高水平的思維，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性.一天后，筆者又對所授課的班級問卷調(diào)查了兩個問題，如表1.

表1

全班共49人，選（A）29人，（B）2人，（C）18人.對于科學(xué)探究的體會，有學(xué)生這樣寫到，科學(xué)就是一項權(quán)威，但這權(quán)威不是用來看的，是用來不斷被刷新和挑戰(zhàn)的，在科學(xué)的世界中，所有的問題都是問號，而不是感嘆號；也有學(xué)生寫到，科學(xué)探究是用已學(xué)的科學(xué)知識或數(shù)學(xué)知識或查閱書籍，來證明自己的看法.這節(jié)課的學(xué)習(xí)讓我對小學(xué)得到的杠桿知識更加深刻了.科學(xué)探究的方法讓我更容易理解，讓我加強了對知識的吸收性和對這個概念的深刻理解；也有學(xué)生寫到，科學(xué)探究是探究客觀事實及事理的過程，嚴謹性是其核心思想，尊重事實，不隨意下定論；更有學(xué)生寫到，科學(xué)探究是一個反復(fù)推究的過程，需要從多方面求證得到精確的結(jié)論，也許得出一個結(jié)論的過程是需要許多時間的磨合的過程，總而言之是一個不斷完善的過程.學(xué)生們的言語符合了我們現(xiàn)代科學(xué)觀，不存在永恒不變的科學(xué)真理，“變化”才是科學(xué)本身具有的唯一不變的特性.因為，從結(jié)果看，科學(xué)是一種相對不變的理論知識體系，從過程看，科學(xué)是一個用無止境的探究活動.

以上是筆者以力臂教學(xué)難點突破為例，進行的基于探究的概念轉(zhuǎn)變教學(xué)模式的嘗試，它不盡完美.其實我們的教學(xué)本身也象是一個永不停息的探究活動，需要我們?nèi)ゲ粩嗟貒L試、去研究、去尋找我們心中“完美”的教學(xué)！