楊建軍
科學(xué)概念是反映研究對(duì)象本質(zhì)屬性的思維形式??茖W(xué)課上,教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)認(rèn)知沖突,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有概念、經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行判斷、對(duì)比和分類(lèi)等思維活動(dòng),可使學(xué)生對(duì)科學(xué)概念逐步形成認(rèn)知。
教師導(dǎo)入
師:4月15日夜里,下了一場(chǎng)雨。第二天早上,雨過(guò)天晴。10點(diǎn),老師到戶外騎車(chē)的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)路邊的柏樹(shù)上有一種橙色的東西。開(kāi)始,我以為是柿子。可現(xiàn)在不是吃柿子的季節(jié)呀——會(huì)不會(huì)是橘子瓣呢?顏色好像又有點(diǎn)不對(duì)……
我停好車(chē)子,一探究竟。
(播放手機(jī)錄制的視頻。)
師:它濕乎乎的,水潤(rùn)飽滿,像是長(zhǎng)在柏樹(shù)的枝條上。不僅這根枝條上有,其他的枝條上也有。可是,它們的形狀卻不相同。請(qǐng)同學(xué)們看一看,這是什么呢?
(停止播放視頻,切換成照片。)
師生互動(dòng)
生:這么鮮艷、漂亮,是柏樹(shù)的花嗎?
師:誰(shuí)還記得花的結(jié)構(gòu)?
生:一朵完全花包括花瓣、雄蕊、雌蕊、萼片、花托和花柄。
師:花的哪個(gè)器官最重要?為什么?
生:雌蕊最重要。植物開(kāi)花是為了繁殖,雌蕊子房里面的胚珠,將來(lái)可以發(fā)育為繁殖下一代的種子。
師:請(qǐng)同學(xué)們用花的結(jié)構(gòu)判斷一下,這是花嗎?
生:它沒(méi)有花蕊,橘色的部分像是花瓣,但是不能確定。
師:老師把這種奇怪的東西采了幾個(gè),帶回家進(jìn)行了解剖。
(播放手機(jī)錄制的視頻。)
師:我用剪刀輕輕一撥,黃色的東西就掉了。它黏糊糊的,無(wú)特殊氣味,像是膠水或果凍??梢源_定,這不是花瓣。撥掉的黃色膠狀物,就變成了這個(gè)樣子。
(停止播放視頻,切換成照片。)
師:請(qǐng)同學(xué)們?cè)俅闻袛?,這是花嗎?
生:無(wú)花瓣、花蕊,這不是花。
生:這是不是柏樹(shù)的果實(shí)呢?
生:去年秋天,我打掃學(xué)校的衛(wèi)生區(qū)時(shí),見(jiàn)過(guò)柏樹(shù)的果實(shí)。柏樹(shù)的果實(shí)是綠色的小球,而且是一簇一簇聚集在一起的,不是獨(dú)立的。
生:它是不是蟲(chóng)癭,聽(tīng)說(shuō)植物受病菌、昆蟲(chóng)、葉螨、線蟲(chóng)等寄生后會(huì)形成囊狀物。
師:老師用剪刀剪開(kāi)這個(gè)東西,請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)觀察。它有點(diǎn)硬,里面是實(shí)心的,解剖后是這樣的——
(切換成照片。)
生:沒(méi)有種子,也沒(méi)有昆蟲(chóng)。
生:不是花,不是果實(shí),也不是蟲(chóng)癭。它到底是什么呢?
師:我們可以到互聯(lián)網(wǎng)上搜索一下,看看有沒(méi)有答案。搜索什么內(nèi)容呢?
生:就搜柏樹(shù)開(kāi)花吧!
(教師在搜索網(wǎng)站輸入“柏樹(shù)開(kāi)花”,第一篇文章是《看見(jiàn)柏樹(shù)開(kāi)花有好運(yùn)》。大家簡(jiǎn)單瀏覽了一下,文章里的照片和教師拍到的極為相似,作者的觀點(diǎn)是——這是柏樹(shù)開(kāi)花,學(xué)生當(dāng)即否定了作者的觀點(diǎn)。第二篇文章是《柏樹(shù)開(kāi)花是由銹病真菌孢子遇到雨水膨脹破裂形成的》,這是一篇專業(yè)性很強(qiáng)的文章,關(guān)于真菌的概念,學(xué)生無(wú)法理解。但有一點(diǎn),他們看懂了:真菌不是植物,也不是動(dòng)物。)
師:真菌不是植物,也不是動(dòng)物,我們?cè)谏钪凶畛R?jiàn)的真菌是蘑菇。記得在小的時(shí)候,每次雨過(guò)天晴,我都會(huì)到山坡上去采蘑菇。同學(xué)們能不能猜想一下,真菌可能喜歡在什么環(huán)境里生長(zhǎng)?
生:根據(jù)您發(fā)現(xiàn)柏樹(shù)真菌和采蘑菇的經(jīng)歷,我猜想真菌可能喜歡溫暖潮濕的環(huán)境。
師:4月17日刮了一天的大風(fēng)。18日上午,晴天,我騎車(chē)又去觀察柏樹(shù)銹病真菌。
(出示照片。)
師:柏樹(shù)真菌有什么變化?
生:真菌由濕潤(rùn)飽滿變得干巴巴了。
師:19日到21日都是晴天,22日我第三次去觀察時(shí),發(fā)現(xiàn)它變成了這個(gè)樣子——
生:我見(jiàn)過(guò)木樁子上長(zhǎng)的蘑菇,太陽(yáng)一曬,就變黑了、蔫了。不久就死了。
師:由此我們可以推理出,真菌怕什么呢?
生:真菌怕干燥。
生:真菌怕暴曬。
師:腳氣是由真菌引起的。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)今天探究到的知識(shí)想一想:夏天,我們?nèi)绾畏乐垢腥灸_氣真菌呢?
生:夏天時(shí)要穿透氣性好的鞋襪,避免鞋里溫度過(guò)高。
生:可以給腳曬曬太陽(yáng),把真菌曬死。
生:洗完腳后要擦干,避免腳趾縫潮濕。
教學(xué)反思
這節(jié)微課是關(guān)于真菌的初步認(rèn)識(shí),教師是如何引導(dǎo)學(xué)生一步步感知真菌的?
1.概念鋪墊
教師導(dǎo)入的第一句話是“4月15日夜里,下了一場(chǎng)雨”,這句話里有一個(gè)詞和真菌息息相關(guān),就是“雨”。雨后空氣濕潤(rùn),是真菌生長(zhǎng)的第一條件。
“第二天早上,雨過(guò)天晴”,這句話里最重要的詞是“晴”。因?yàn)樵谠缟?,而且?月,“雨過(guò)天晴”就表明會(huì)出太陽(yáng),那么溫度就應(yīng)該是逐漸升高的。通過(guò)“晴”可以推理出真菌生長(zhǎng)的第二條件——溫暖。
“雨”和“晴”對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),是兩個(gè)熟知的日常概念。在導(dǎo)入環(huán)節(jié)呈現(xiàn),為學(xué)習(xí)新概念作鋪墊。
2.猶抱琵琶
主角要登場(chǎng)了。教師說(shuō)看見(jiàn)柏樹(shù)上有一種橙色的東西。一開(kāi)始想到了柿子,可現(xiàn)在不是吃柿子的季節(jié)。進(jìn)而又想到橘子瓣,可顏色好像又有點(diǎn)不對(duì)??
這段話出現(xiàn)了一個(gè)表示顏色的概念——橙色。為了進(jìn)一步說(shuō)明,教師補(bǔ)充了兩個(gè)直觀的日常概念——柿子和橘子瓣。由于“柿子”的季節(jié)不對(duì),“橘子瓣”的顏色有差距,這兩個(gè)概念都被否定了。
主角被賦予了神秘的色彩。
3.認(rèn)知沖突
隨著照片的出現(xiàn),同學(xué)們終于見(jiàn)到了這種新鮮的怪東西。剛才,學(xué)生對(duì)它是間接理解,現(xiàn)在是直觀的視覺(jué)感受。
“它濕乎乎的,水潤(rùn)飽滿”,這是對(duì)顏色之外其他特點(diǎn)的描述。還有幾點(diǎn)很關(guān)鍵,如:像是長(zhǎng)在柏樹(shù)的枝條上;不僅這根枝條上有,其他的枝條上也;但是,它們的形狀卻各不相同。
這段話內(nèi)涵豐富,既包含了質(zhì)地特點(diǎn),又表明了與柏樹(shù)的相關(guān)性。形狀不相同,這對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)可能是很大的困惑。在他們的已有概念里,同一種植物的花,可能有顏色之分和大小之別,但形狀都是相同的。
已有概念和新事物間產(chǎn)生了矛盾,使得對(duì)其分類(lèi)遭遇了挑戰(zhàn),它到底是什么呢?
4.科學(xué)概念
學(xué)生需要把眼前的這個(gè)東西進(jìn)行歸類(lèi)。經(jīng)過(guò)快速綜合分析之后,學(xué)生初步判斷——它是柏樹(shù)的花,最有力的依據(jù)是顏色鮮艷、漂亮。這確實(shí)符合人們?nèi)粘I钪袑?duì)花的判斷。
但在科學(xué)概念里,花的核心內(nèi)涵是——植物的繁殖器官,完全花由花柄、花托、花萼、花瓣、雌蕊和雄蕊組成。
日常概念根據(jù)事物的表面特征界定,而科學(xué)概念依據(jù)對(duì)結(jié)果、推論及生產(chǎn)的影響劃分。日常概念并不能揭示事物產(chǎn)生和變化的原因,科學(xué)概念則能抽象出該類(lèi)事物的本質(zhì)特征和規(guī)律。
舉例而言,如果你問(wèn)一個(gè)賣(mài)杏的人:這是什么杏?他可能會(huì)說(shuō):甜杏。至于其他的,可能就不得而知了。但如果你問(wèn)一個(gè)植物學(xué)家相同的問(wèn)題,他除了明確地講出杏的品種名稱,還能告訴你該品種酸或甜的原因,以及防蟲(chóng)防病、品種改良等相關(guān)知識(shí)。
同一個(gè)事物,在日常生活和科學(xué)研究中,被賦予的內(nèi)涵大相徑庭??茖W(xué)課要做的,是探究該類(lèi)事物能區(qū)別其他事物的本質(zhì)特征,引導(dǎo)學(xué)生形成確切的科學(xué)概念。
5.判斷歸類(lèi)
到底是不是柏樹(shù)的花呢?教師引導(dǎo)學(xué)生用已有概念——花的結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷。
通過(guò)層層解剖,學(xué)生得出結(jié)論:沒(méi)有花瓣、花蕊,這不是柏樹(shù)的花。
會(huì)不會(huì)是柏樹(shù)的果實(shí)呢?它雖然看起來(lái)黏糊糊的、怪怪的,但形狀確實(shí)有一點(diǎn)像果實(shí)。
這個(gè)時(shí)候,已有經(jīng)驗(yàn)幫上了忙。有人在秋天打掃衛(wèi)生區(qū)的時(shí)候,見(jiàn)過(guò)柏樹(shù)的果實(shí),形狀和顏色都不是這樣的。
會(huì)不會(huì)是蟲(chóng)癭呢?經(jīng)過(guò)繼續(xù)解剖,發(fā)現(xiàn)沒(méi)有昆蟲(chóng)、蟲(chóng)卵,不是蟲(chóng)癭。
這一段是本課的核心教學(xué)內(nèi)容——引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有的科學(xué)概念和生活經(jīng)驗(yàn),對(duì)事物進(jìn)行判斷和歸類(lèi)。
至此,學(xué)生得到的結(jié)論都是否定的:沒(méi)有花瓣、花蕊,不是柏樹(shù)的花;形狀、顏色與柏樹(shù)的果實(shí)都不一樣,不是柏樹(shù)的果實(shí);沒(méi)有昆蟲(chóng)、蟲(chóng)卵,不是蟲(chóng)癭。
它與花、果實(shí)、蟲(chóng)癭都不相關(guān),存在是另外一類(lèi)生物的可能性。
6.邏輯自洽
教師引導(dǎo)學(xué)生上互聯(lián)網(wǎng)搜索信息,繼續(xù)探究。
學(xué)生快速梳理、概括,確定了關(guān)鍵詞——柏樹(shù)開(kāi)花。借助之前的判斷,學(xué)生否定了《看見(jiàn)柏樹(shù)開(kāi)花有好運(yùn)》。第二篇文章很專業(yè),學(xué)生不理解真菌為何物,但他們之前的判斷得到了驗(yàn)證——真菌不是植物,也不是動(dòng)物。
這與之前的結(jié)論在邏輯上形成了自洽!
7.同類(lèi)歸納
接下來(lái),教師提供了自己的已有經(jīng)驗(yàn)——雨過(guò)天晴采蘑菇。這是有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用求同歸納推理,發(fā)現(xiàn)真菌適宜的生存環(huán)境。
通過(guò)觀察、判斷、比較、分類(lèi)、推理、歸納等活動(dòng),學(xué)生對(duì)真菌形成了初步的概念認(rèn)知。他們得出的結(jié)論是,真菌不是植物,也不是動(dòng)物,是另一種生物;這種生物喜歡溫暖潮濕的環(huán)境,怕暴曬,怕干燥。
8.內(nèi)涵外延
在最后的教學(xué)環(huán)節(jié),教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用類(lèi)比推理,解決實(shí)際問(wèn)題——如何在夏天避免感染腳氣真菌。學(xué)生運(yùn)用柏樹(shù)銹病真菌和蘑菇的概念內(nèi)涵,推理出了應(yīng)對(duì)腳氣真菌的方法。教師這樣做的目的,是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用類(lèi)比推理解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)。
學(xué)生的方法有效嗎??jī)H憑柏樹(shù)真菌和蘑菇就能歸納出所有真菌的共同特點(diǎn)嗎?
歸納具有不可避免的或然性,教師要運(yùn)用多種方法、從多角度論證,才能增加觀點(diǎn)的可靠性。
生物是指有生命的個(gè)體,植物、動(dòng)物、真菌都屬于它的外延。將內(nèi)涵和外延一起考慮,互相參照,可以既明確個(gè)體事物的準(zhǔn)確含義,又清楚同組事物的共同特征。
科學(xué)概念的形成是一個(gè)不斷比較、判斷、檢驗(yàn),不斷理解、明確、豐富的過(guò)程。今后,學(xué)生還要與其他真菌和生物進(jìn)行比較,去除不同的特性,篩選出最能代表本質(zhì)的共同特性,真菌的概念才能更加清晰、明朗。