柴亞平

浙江省諸暨市榮懷學校

建構觀在初中科學概念教學中的實例研究

柴亞平

浙江省諸暨市榮懷學校

概念是人類思維工具，是人類認識世界、表達思想的載體，它是知識結構的聯(lián)結點，構成了知識的基礎。本文在建構主義學習理論指導下，在元認知策略的運用、前科學概念、概念的轉(zhuǎn)變、元認識的發(fā)展、概念的結構化表征幾方面，通過實例，對初中科學概念教學過程探討，促進學生思維發(fā)展。

質(zhì)量；密度；元認知；相異概念

人類對科學本質(zhì)的認識經(jīng)歷了由科學的“真理觀”向科學的“建構觀”的轉(zhuǎn)變。建構主義的學習觀認為：學習并非學習者對于知識的被動接受過程，而是利用已有的知識和經(jīng)驗為基礎，主動建構的過程。學習者獲得知識的多少，取決于根據(jù)自身經(jīng)驗建構有關知識意義的能力，不取決于學習者記憶和背誦的能力。以下是建構主義指導下，對初中科學概念教學的實例探討。

一、基于元認知巧設情境構建新概念

基于元認知的教學關鍵在于巧妙安排各類具體、豐富的學習情境，精心設計有層次性的問題于各類學習情境中，引導學生進行深度思考，使學生感受到原有概念不能解決現(xiàn)有的問題，從而能夠主動建構新概念，以提升對概念本質(zhì)的認識。

在講“密度概念教學”的探究性教學設計，給每組學生6個不同材料構成實心物品（外觀上無法區(qū)分），分組探究，分辨構成物品的材料的異同。引導學生考慮體積和質(zhì)量的思路，解決材料辨別問題。

為形成有梯度的探究過程，在準備材料時，選擇3個外形、體積相同的三個物品，其中兩個物品質(zhì)量也相同，對于初中生，在小組合作下，很容易把這兩件物品歸為一類。挑出兩個后，剩余4個雖然形狀各異，通過稱量發(fā)現(xiàn)有兩個物品的凈重是一樣的。因此只要比較它們的體積，即可判斷出材料是否一樣。測量可知，這兩個物品的體積也一樣，因此判斷是同樣的材料。最后剩下的兩個物品，不僅形狀各異，而且通過測量得出它們內(nèi)裝材料的凈重和體積均不一樣，根據(jù)提示，可推斷它們是同種材料。

此環(huán)節(jié)關鍵在于，能否用前面的辨別經(jīng)驗，引導學生推斷他們是同種材料。既是學習過程的應用，也是本次探究的升華過程，實現(xiàn)密度概念的有效建構。

這種基于學生已有經(jīng)驗，而又驅(qū)動他們超越經(jīng)驗的問題解決活動，有利于調(diào)動學生積極、主動地投入到智力活動中，對于他們形成正確的科學概念、獲得對科學積極的情感和態(tài)度，也許是最有價值的一種體驗。[1]

二、基于元認知的發(fā)展，追根溯源建立新概念

教學中有些概念對于老師來說也只是書面上的理解，平時很少對他的出處進行考究，這使我們向?qū)W生傳遞的信息也只停留在表面，更無法談及深入學習。所以在教學過程中，教師首先能吃透概念，利用先進的現(xiàn)代網(wǎng)絡技術，可以讓我們隨時隨地獲得想要的信息，也為學生提供多樣化的信息來源，再根據(jù)自己的理解，發(fā)揮聰明才智，使學習者通過意義建構來優(yōu)化和完善認知結構，獲得自身發(fā)展。

比如在講“質(zhì)量”這一概念時，教材上給出“物體所含物質(zhì)的多少”的定義，從概念到定義都很抽象，同時我們也注意到，教材中還給出在英文物理文獻中，質(zhì)量對應的詞為：mass。這個概念是怎樣來的？通過查找可獲得以下內(nèi)容：牛頓在其《原理》一書中最早引入mass（質(zhì)量）的概念來表示物質(zhì)的量。在牛頓之前，描述物質(zhì)的量的常用詞為bulk和moles?！癇ulk”在中文合適的對應詞是“大塊頭”。另一個詞“moles”來自拉丁語，也是一大團、一大塊的意思，如果加個小詞，變成molecule（molecula），就成了一小塊，漢語標準譯法為分子。[2]也就是說“一大塊”是由“一小塊”，即物質(zhì)由分子構成。這樣介紹后，會給學生一種質(zhì)量是由微小粒子堆加累計的印象，再給出質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少的定義，學生更容易接受，同時可生成：質(zhì)量是物體的屬性，它不隨狀態(tài)、形狀、溫度、位置的改變而改變。

這樣不僅深化了概念的理解，也為學生提供了一種深入學習的途徑：通過網(wǎng)絡查詢所需的資料，培養(yǎng)學習過程中的追根索源的精神。

三、從生活前概念出發(fā)，促前科學概念轉(zhuǎn)變

前科學概念指的是與科學概念的內(nèi)涵、外延不盡一致的個體概念，狹義的前概念指的是原發(fā)性前科學概念，廣義的前概念指的是前科學概念，包括原發(fā)性前科學概念與繼發(fā)性前科學概念。[3]這樣的概念形成后，不易被重建，也極易成為今后學習的誤區(qū)。如在講密度概念時，進行如下課堂教學設計：

師：同學們，鐵和木頭相比，哪個重？

生：鐵比木頭重。

師：（出示一枚小鐵釘和一塊體積較大的木頭）這枚鐵釘比這塊木頭重么？（學生否定）那你為什么就說鐵比木頭重呢？請修正原來的表述。

生：體積相同的鐵和木頭，鐵要比木頭重。

師：如果不是比輕重，而是比質(zhì)量大小呢？

生：體積相同時，鐵的質(zhì)量比木頭大。

師：很好！體積相同的不同物質(zhì)，質(zhì)量大小并不相同。--引出密度的概念。[4]

上述案例，教師用比較一枚鐵釘和一塊木頭誰重的質(zhì)疑，引發(fā)學生認知沖突，從而促使學生主動修正原有的觀點，構建起密度的概念，實現(xiàn)前科學概念的重建。

通過上訴建構主義教學實例，不難發(fā)現(xiàn)，建構主義學習考慮學生前科學概念，實現(xiàn)新概念的有效構建。能充分考慮學生已有的認知結構，根據(jù)已有的經(jīng)驗解決其中一部分問題，但另外一部分問題，須超越已有的經(jīng)驗認識，探尋新的解決辦法，實現(xiàn)知識能力提升。概念教學中還存在其他方面因素的影響，如教學方法的選取、現(xiàn)代教學手段的應用等等，還需要進一步的研究。文中提出的一些觀點和看法，也有待于在教學實踐中進一步完善和發(fā)展。

[1]羅星凱，劉小兵，梁維剛，吳嫻，張琴美，李萍昌.“密度概念的引入”探究性教學設計.人民教育，2002年第9期.

[2]曹則賢.質(zhì)量與質(zhì)量的起源.物理學咬文嚼字之十一.

[3]李高峰.科學教育中的“前科學概念”.教育學術月刊，2010.9

[4]鄭青岳.鄭青岳科學教育講演錄.浙江教育出版社，25