◇劉春梅(北京:北京市平谷區(qū)山東莊中心小學(xué))
概念是反映對(duì)象特有屬性或本質(zhì)屬性的思維形式??茖W(xué)概念的形成過(guò)程是以感覺(jué)、知覺(jué)、表象為基礎(chǔ),通過(guò)分析、綜合、抽象、概括等的思維活動(dòng),從個(gè)別到一般、從具體到抽象、從現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)識(shí)過(guò)程。從中可以看出概念的形成過(guò)程必用思維方法,思維方法是概念形成的手段。
技能是通過(guò)學(xué)習(xí)而形成的合乎法則的活動(dòng)方式。技能分為操作技能和心智技能。二者之下又分為不同的種類(lèi)。如:操作技能按操作的控制機(jī)制不同分為閉合性操作技能、開(kāi)放型操作技能;心智技能又分為觀察技能、思維技能、記憶技能等。由此可見(jiàn),科學(xué)課倡導(dǎo)的科學(xué)思維的學(xué)習(xí)也是思維技能學(xué)習(xí)的一個(gè)方面。
豐富的、良好的已有知識(shí)能夠促進(jìn)對(duì)新信息的加工,保證技能的形成、發(fā)展與應(yīng)用,同時(shí)促進(jìn)各種技能的整合,這為解決復(fù)雜問(wèn)題提供了前提。概念是知識(shí)的表征類(lèi)型之一,由此可見(jiàn),概念又是技能學(xué)習(xí)的載體。
結(jié)合對(duì)概念、技能形成過(guò)程以及概念內(nèi)涵的分析,我們可以得出這樣的結(jié)論:思維技能是概念形成的手段,概念又是思維技能學(xué)習(xí)的載體。
人在對(duì)獲取的感性材料進(jìn)行思維加工的過(guò)程中,思維經(jīng)歷著一個(gè)活動(dòng)過(guò)程,并應(yīng)用一定的思維方法形成概念或判斷。因此學(xué)生思維技能的培養(yǎng)主要包括兩方面的內(nèi)容。其一:思維過(guò)程中的思維技能,這些技能包括比較與分類(lèi)、分析與綜合、抽象與概括。其二:思維方法的技能包括歸納、演繹、類(lèi)比。
思維技能培養(yǎng)內(nèi)容的確定,幫助教師明確培養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生思維技能需要關(guān)注的問(wèn)題,確保教學(xué)有的放矢,進(jìn)而提高教學(xué)的實(shí)效性。
下面結(jié)合湘科版一年級(jí)科學(xué)教材第二冊(cè)第二單元“空氣”的起始課《哪里有空氣》第一課時(shí),談?wù)劷處熑绾卧谂囵B(yǎng)學(xué)生思維技能的過(guò)程中建構(gòu)本節(jié)課的科學(xué)概念,即:空氣是存在的;空氣存在于我們周?chē)?/p>
轉(zhuǎn)化法是將不明顯或無(wú)法感覺(jué)的科學(xué)現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為可清晰感知的現(xiàn)象??諝庖?yàn)闊o(wú)色、透明,所以不能夠引起學(xué)生的注意和有意感知,可將其收集到塑料袋、氣球、礦泉水瓶、注射器中,借助手、皮膚等感覺(jué)器官觀察的結(jié)果轉(zhuǎn)化為對(duì)空氣的具體感知。
教師的具體教學(xué)行為是:出示一個(gè)裝有不同物品的塑料袋,問(wèn)里面裝了什么?取出塑料袋里面的物品,問(wèn)塑料袋里面還有東西嗎?學(xué)生認(rèn)為沒(méi)有,因?yàn)樗芰洗T了。于是教師做了這樣的動(dòng)作:把塑料袋再向上一兜,并系好袋口。問(wèn):里面有東西嗎?學(xué)生有三種觀點(diǎn)。觀點(diǎn)一:有東西,因?yàn)樗芰洗児牧?。觀點(diǎn)二:有東西,塑料袋里面裝的是空氣。觀點(diǎn)三:沒(méi)有東西,因?yàn)槭裁匆部床坏?。面?duì)認(rèn)知沖突,教師分發(fā)每組一個(gè)袋子(里面裝有空氣),讓他們用手摸一摸,用皮膚感覺(jué)(塑料袋上面扎有一個(gè)洞),結(jié)合用手摸、用皮膚感覺(jué)的結(jié)果再次判斷:塑料袋里面有東西嗎?指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用有條理的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)句式加以表達(dá)。即:我認(rèn)為……,是因?yàn)椤?。此時(shí)建立單個(gè)命題:空氣在塑料袋里。
讓我們分析在這一環(huán)節(jié)中,教師是如何指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維技能培養(yǎng)的。
比較與分析(分析的過(guò)程有比較)。比較:用感官觀察癟的塑料袋(公認(rèn)為里面沒(méi)有東西)與鼓的塑料袋(對(duì)于是否有空氣,觀點(diǎn)存在分歧),將觀察結(jié)果進(jìn)行比較。分析:結(jié)合單個(gè)感官觀察的結(jié)果分析鼓的塑料袋里面是否有空氣。例如,鼓的塑料袋里面有空氣,因?yàn)樗芰洗锩娴目諝馀艹鰰r(shí),皮膚感覺(jué)涼涼的。綜合:將多個(gè)感官判斷結(jié)果進(jìn)行綜合,塑料袋里面有空氣。因?yàn)橛醚劬?,鼓鼓的;用手摸,有彈性(在學(xué)生真正進(jìn)行思維活動(dòng)的過(guò)程中,分析與綜合對(duì)于有些學(xué)生來(lái)說(shuō),是同時(shí)進(jìn)行的)。綜合之后學(xué)生進(jìn)行概括:無(wú)論是用手摸還是用皮膚感覺(jué),都說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題:空氣在塑料袋里。
在后續(xù)學(xué)生的觀察實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,教師采取“放”的策略,提出要求:剛才老師用“兜”的方法將教室里的部分空氣收集到塑料袋里了,請(qǐng)你們也想想辦法,將教室里的空氣收集到注射器、氣球、礦泉水瓶中。想辦法借助眼、手、皮膚、耳朵等感官檢查是不是將空氣收集到氣球、注射器、礦泉水瓶里面了。
同建立“空氣在塑料袋中”一樣,建立空氣在氣球中、空氣在注射器中、空氣在礦泉水瓶中這三個(gè)命題的過(guò)程中,學(xué)生的思維加工也經(jīng)歷了比較、分析、綜合、概括的過(guò)程。與建立“空氣在塑料袋中”這一命題不同的是,這三個(gè)命題的建立,教師嘗試以問(wèn)題為依托:“你怎么知道空氣在氣球、注射器、礦泉水瓶中?”鍛煉學(xué)生自己結(jié)合觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果運(yùn)用比較、分析、綜合、概括的方法進(jìn)行判斷。語(yǔ)言是思維的外殼,結(jié)合學(xué)生對(duì)問(wèn)題的回答情況,教師在必要時(shí)予以指導(dǎo)。
多個(gè)單稱(chēng)命題得到的是科學(xué)事實(shí),對(duì)科學(xué)事實(shí)進(jìn)行歸納推理得到科學(xué)認(rèn)識(shí)。
本節(jié)課,教師是這樣指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用求同歸納的思維方法建構(gòu)“空氣存在我們身邊”的科學(xué)概念的。
求同歸納法:在不同的環(huán)境中都有一個(gè)因素總是存在,都出現(xiàn)了一個(gè)同樣的現(xiàn)象,則這個(gè)因素與這個(gè)現(xiàn)象存在因果關(guān)系。
具體教學(xué)實(shí)施是這樣的:指導(dǎo)學(xué)生梳理通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)活動(dòng)所建立的單個(gè)命題:空氣在塑料袋中、空氣在氣球中、空氣在注射器中、空氣在礦泉水瓶中。提問(wèn):我們是將哪里的空氣收集到塑料袋、氣球、注射器、礦泉水瓶中的?(教室中)教室外面有空氣嗎?(有)你是怎么知道的?你還知道哪里有空氣?有的學(xué)生說(shuō)地球上有空氣,有的說(shuō)森林里有空氣,還有的說(shuō)身體里有空氣?!翱諝庠诮淌彝狻薄翱諝庠诘厍蛑小?,這兩個(gè)命題的建立,分別應(yīng)用了比較和分析。學(xué)生基于教師的提問(wèn):你是怎么知道的?結(jié)合感官的觀察結(jié)果進(jìn)行比較、分析。即:將在實(shí)驗(yàn)中獲得的用感官感知到的空氣特點(diǎn)形成的表象認(rèn)識(shí)與通過(guò)生活經(jīng)驗(yàn)積累的表象認(rèn)識(shí)進(jìn)行對(duì)比、分析。進(jìn)而建立命題:空氣在教室外、空氣在地球上。然后指導(dǎo)學(xué)生對(duì)各個(gè)命題分析的結(jié)果進(jìn)行抽象、概括。
學(xué)生對(duì)問(wèn)題的回答結(jié)果就是他們對(duì)已經(jīng)獲得認(rèn)識(shí)的抽象、概括結(jié)果。此時(shí),教師結(jié)合學(xué)生的回答指導(dǎo)學(xué)生對(duì)諸多命題進(jìn)行抽象、概括的結(jié)果的整理,即:空氣是存在的;空氣存在于我們周?chē)?/p>
1.創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
建構(gòu)主義認(rèn)為,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不是簡(jiǎn)單被動(dòng)地接收信息,而是主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的意義。學(xué)生是信息加工的主體,是意義的主動(dòng)建構(gòu)者。學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)的前提是他們即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容能夠引起他們的好奇心和求知欲。教師可以通過(guò)精心的問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè)引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。例如:《哪里有空氣》一課,教師雙手拿一個(gè)大塑料袋,撐開(kāi)口,做出一個(gè)夸張的收集空氣的動(dòng)作,然后將袋口系緊,問(wèn)學(xué)生:里面有東西嗎?袋子由癟到突然變大,立刻引起了一年級(jí)小學(xué)生的關(guān)注,同時(shí)也引起他們對(duì)塑料袋里面是否有東西的好奇心、求知欲。教師以此為契機(jī),指導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)解決問(wèn)題和建構(gòu)概念的過(guò)程。我們知道概念的建構(gòu)需要思維加工,需要思維方法的應(yīng)用。由此可見(jiàn),引起好奇的情境,能夠促進(jìn)學(xué)生積極地投入概念和技能的學(xué)習(xí)中。
需要注意的是,情境的創(chuàng)設(shè)要考慮學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)、思維特點(diǎn)。小學(xué)生是以可感知的科學(xué)事物的外部表征為基點(diǎn)獲得科學(xué)概念的,具有形象性和直接性的特點(diǎn)。這提醒教師:給學(xué)生準(zhǔn)備的觀察實(shí)驗(yàn)材料要能夠引起學(xué)生的關(guān)注,讓他們對(duì)此產(chǎn)生濃厚的興趣。思維是以具體形象思維為主。這提醒教師:要讓學(xué)生通過(guò)觀察獲得對(duì)事物特征的認(rèn)識(shí),避免脫離具體的客觀事物描述事物的特征。
以小學(xué)生的認(rèn)識(shí)特點(diǎn)、思維特點(diǎn)作為情境創(chuàng)設(shè)內(nèi)容的參考,能夠提高情境創(chuàng)設(shè)的實(shí)效性。
2.觀察實(shí)驗(yàn),積累豐富感性認(rèn)識(shí)
辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)論告訴我們,人們的認(rèn)識(shí)過(guò)程分為感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)兩個(gè)階段。在感性認(rèn)識(shí)階段,人們通過(guò)感官反映客觀事物的外部聯(lián)系。其反映形式有感覺(jué)、知覺(jué)、表象。然后在感性認(rèn)識(shí)的接觸上,進(jìn)行比較、分析與綜合、抽象與概括,進(jìn)而認(rèn)識(shí)到事物的內(nèi)在本質(zhì),形成概念,進(jìn)入理性認(rèn)識(shí)階段。思維就是理性認(rèn)識(shí),是人腦對(duì)于客觀事物間接的、概括的反映。由此可見(jiàn),感性認(rèn)識(shí)是理性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)。沒(méi)有感性認(rèn)識(shí),理性認(rèn)識(shí)就沒(méi)有用武之地。因此,教師在教學(xué)中要通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生積累豐富的感性認(rèn)識(shí)。
感性認(rèn)識(shí)的形式有感覺(jué)、知覺(jué)、表象。它提醒教師在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況的需要,盡可能調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官認(rèn)識(shí)觀察對(duì)象的外部特征,以此幫助學(xué)生在頭腦中形成豐富的對(duì)客觀事物的表象認(rèn)識(shí)。此外,在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中,考慮知覺(jué)特性和小學(xué)生的觀察實(shí)驗(yàn)特點(diǎn),其主要在知覺(jué)的選擇性和知覺(jué)的理解性上。知覺(jué)的選擇性在于把一些對(duì)象(或?qū)ο蟮囊恍┨卣?、?biāo)志、性質(zhì))優(yōu)先地區(qū)分出來(lái)。明顯刺激、新異刺激、對(duì)比刺激會(huì)被優(yōu)先選擇。如何設(shè)計(jì)觀察實(shí)驗(yàn)以增強(qiáng)刺激,讓學(xué)生觀察到不易觀察到的現(xiàn)象或觀察目的物的特征?理解性表現(xiàn)為人在感知事物時(shí),總是根據(jù)過(guò)去的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來(lái)解釋它、判斷它、把它歸入一定的事物系統(tǒng)之中,從而能夠更深刻地感知它。所以觀察實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要考慮學(xué)生原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn),利用原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)使觀察深化。教師在教學(xué)中,可以使用促進(jìn)知覺(jué)選擇性和理解性的觀察與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三種主要方法,即放大法、轉(zhuǎn)化法、對(duì)比法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)學(xué)生的感知覺(jué)。
總之,無(wú)論是調(diào)動(dòng)多種感官觀察目的物,還是設(shè)計(jì)不同的觀察實(shí)驗(yàn)觀察目的物,其目的都是增強(qiáng)學(xué)生的感知覺(jué),實(shí)現(xiàn)更好地感知和充分感知的目的。在充分感知的基礎(chǔ)上豐富學(xué)生的表象認(rèn)識(shí),進(jìn)而為學(xué)生的思維加工提供豐富的感性材料。
技能是通過(guò)學(xué)習(xí)或練習(xí)形成的,不同于本能行為。對(duì)于學(xué)生思維技能的培養(yǎng),教師要樹(shù)立指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、練習(xí)的意識(shí)。既然是學(xué)習(xí)、練習(xí),就需要有一個(gè)教、扶、放的順序。思維技能包括思維加工過(guò)程中的思維技能(比較與分類(lèi)、分析與綜合、抽象與概括)和思維方法的技能(歸納、演繹、類(lèi)比),涉及面廣、內(nèi)容多。要考慮到小學(xué)生的思維特點(diǎn)和認(rèn)識(shí)特點(diǎn),對(duì)于技能的培養(yǎng)忌一蹴而就。
科學(xué)課倡導(dǎo)圍繞“核心概念”展開(kāi)教學(xué)。概念、思維、技能三者之間關(guān)系的確定,幫助教師明確學(xué)生建構(gòu)概念過(guò)程中需要關(guān)注并融合思維技能的培養(yǎng),以思維技能為手段讓學(xué)生親身體驗(yàn)概念的產(chǎn)生過(guò)程,進(jìn)而使學(xué)生真正理解概念內(nèi)涵。在此過(guò)程中,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。