運用建構主義學習理論，加強科學教學中概念建構的有效性

摘要：建構主義認為：學習不是簡單地把知識傳遞給學生，而是學生自己建構知識的過程，學生不是簡單被動地接受信息，而是主動地建構知識的過程。因此，正如一個學習過程，一個完整的自然科學概念的形成也需要這樣一個過程。在這個過程中，學生通過觀察，運用比較、分析、綜合、判斷、推理、想象等科學思維方法，排除各種非本質的干擾，掌握自然科學現象和過程的本質特征，并在此過程中，經歷基本的科學探究過程，受到科學態度和科學精神的熏陶。本文就對如何運用建構主義學習理論，來加強科學教學中概念建構的有效性進行了探究，希望能起到拋磚引玉之效。

關鍵詞：建構主義；圖式；科學教學；概念建構

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）02-0041

科學概念是科學現象、過程的概括化和抽象化的思維形式，是科學學習和科學思維的基本單位，是科學知識最重要的內容。那么，如何在科學教學中形成科學的概念呢？

建構主義學習理論的創始人皮亞杰認為：概念不是按照感覺→知覺→表象→概念而建立起來的，而是根據下圖中的結構（2）產生的。

因此，科學概念并不是由科學知覺、科學表象產生的，而是由學生的觀察活動建構起來的認識圖式產生的。一般情況下要經歷以下三個階段：

一、認知經歷階段

這個階段的活動是讓學生初步形成概念，其次，要求學生明確這些知識的物理含義，知道它們的來龍去脈。例如，理解自然科學術語的含義，了解科學概念的引入、原因和方式。再次，還要求學生能運用所學知識解決一些實際問題。這一階段，通常由以下幾個環節構成：

1. 動機激發

學習動機是推動學生學習的心理動因，激發動機是通過教師創造的情境，激發學生的求知欲，讓學生的意向心理處于活躍狀態。如在教學《聲音的發生和傳播》時，可以這樣安排，分別播放小溪的流淌聲、鳥兒的叫聲、風吹過樹梢的聲音，大家聽到了什么聲音？那么，大家能否借助手頭現有的一些物品發出聲音嗎？于是學生異常踴躍，紛紛借助物品發出聲音。通過學生聽聲音、動手發出聲音，然后引入，大家想知道聲音是怎樣發生和傳播的嗎？把學生的積極思維意向領入新課的探索之中。

2. 全面感知

既然感性認識是形成概念的基礎，在學生學習概念時，就要讓他們全面感知，做好從感性認識到理性認識過渡的充分準備。又以《聲音的發生和傳播》為例，可以這樣安排，每桌同學中，一位拉長橡皮筋，一位試著讓橡皮筋發出聲音，并觀察橡皮筋發聲時有什么特點？讓學生初步了解音叉發聲時的特點。在通過乒乓球靠近發聲的音叉和不發聲的音叉的情況的比較，來驗證音叉發聲時在振動。

3. 科學思維

輸入大腦的信息要想儲存下來，必須經過登記、分類，必須將舊信息加以調整，組成新的認知結構，以便進行檢索。因此，要在學生已有正確觀念的基礎上，引導他們進行科學的思維，即運用比較、分析、綜合、判斷、推理、想象等方法，抓住事物的本質特征，排除那些非本質的東西。

二、鞏固完善階段

學生一般只重視概念的定義，但定義往往是僅從某個主要方面來揭示概念的內涵和外延的，除此之外，概念還有其他側面的表現。所以只有掌握了概念的各個側面，對概念的認識才比較完善，才可能對概念靈活運用，而這個完善過程必須在運用概念去解決具體問題的實踐中去完成。

用來完善和鞏固對概念認識的科學問題，要典型和靈活。

1. 典型

所謂典型就是要抓住概念的本質特征進行考查。如在教學了種群的概念后，可以引入以下題目。下列屬于一個種群的是（ ）

A. 在一起飼養的馬、騾和驢

B. 一塊水稻田里的全部青蛙和蝌蚪

C. 生活在一個池塘里的魚

D. 人體內的全部細菌

如果學生掌握了“同種生物個體的總和為一個種群”這個概念的本質，那么該問題就迎刃而解了。

2. 靈活

所謂靈活，就是從概念的各個側面提出問題進行考查。例如對于沸騰的概念的教學，可以創設這樣的情境：一個杯子放在開水鍋中，使杯底不觸及鍋底，當鍋中的水繼續用火加熱時，問杯子里的水能否沸騰。學生由于對沸騰概念沒有完全掌握，往往錯誤的認為只要不斷用火燒，杯子中的水肯定是要沸騰的。這樣的回答就暴露了學生對沸騰概念還掌握得不確切、不完善。

三、深化擴展階段

在科學教學中，既要讓學生掌握科學知識，又要注意培養學生的能力，以及發展學生善于合作、勤于思考、嚴謹求實、勇于創新和實踐的科學精神。如在教學《聲音的發生和傳播》中，學習了聲音能在空氣、固體、液體中傳播的概念和聲速的概念后，可創設如下情境：一根空心鋼管，甲在一端敲一下，乙在另一端能聽到幾個聲音？如果鐵管中灌滿水，又可聽到幾個聲音？

總之，科學概念學習的實質是要在學生頭腦中建立正確的物理概念圖式。因此，在物理概念學習中，無論是教師的演示、講解，還是學生的自覺表象活動、正例反例的應用以及提供變式和比較活動，這一切都是為了促進學生頭腦中認知圖式的構建。只有在新課程教學理論的指引下細化建構的過程，創設各種情境，進行探究活動，才能加強學生對科學概念的掌握。

（作者單位：浙江省余姚市實驗學校 315402）