隨著近年來科學教研的深入,科學教師的教學觀念發(fā)生了很大的變化。關(guān)注學生主體、關(guān)注探究過程、關(guān)注科學研究方法,教師想方設(shè)法激發(fā)學生的學習興趣,重視學生的動手實踐。但是,總感覺我們課堂似乎缺少了點什么。
現(xiàn)狀一:有些課例重技能培養(yǎng)、輕知識學習;重研究方法、輕概念理解。有些老師強調(diào)科學學習的過程和親身體驗,卻弱化了科學知識的內(nèi)在系統(tǒng)性和邏輯性,忽略了科學概念在小學科學教學中的重要地位。
現(xiàn)狀二:有些教師的教學活動非常豐富,學生活動很充分,實驗數(shù)據(jù)精準細致,可實驗結(jié)論得出的過程卻顯得很微弱,教師引導學生看看數(shù)據(jù)就草草得出結(jié)論。我們反思一下,數(shù)據(jù)和結(jié)論之間到底有多大的距離?如何從數(shù)據(jù)過渡到結(jié)論?結(jié)論是不是學生得出來的?
現(xiàn)狀三:有些老師認識到概念教學的重要性,非常關(guān)注學生的前概念,在教學過程中重視學生的概念轉(zhuǎn)變過程。可是在課堂教學時,學生就是不能夠順暢地建構(gòu)科學概念,有時往往是學生在學習“教師認為他應(yīng)該學習”的概念。實質(zhì)上,整個課堂教師是概念建構(gòu)的“主體”,學生只是“執(zhí)行者”。所以就出現(xiàn)了“學生在學習新知識時,人人都會,可是在知識應(yīng)用時卻一臉茫然”的現(xiàn)象,所學知識無法有效遷移。
面對一個個教學課例,我們必須反思:這節(jié)課學生學到了什么?是否有利于學生今后進一步學習?是否真正促進了學生的科學素養(yǎng)的養(yǎng)成?究其原因,是教師在概念教學的某一環(huán)節(jié)出了問題。從前概念到新概念的形成必須經(jīng)歷一系列的思維和糾錯過程,而這一過程是否有章可循?
一、從概念的定義方式明確概念的本源
上述現(xiàn)狀都涉及一個關(guān)鍵詞:科學概念??茖W概念是組成科學知識的基本要素,是科學知識結(jié)構(gòu)的主干。每個學生都是帶著自己的前概念進入課堂教學中的。教師引導學生建構(gòu)科學概念,就必須從學生前概念、初級概念出發(fā),經(jīng)歷一個從具體概念上升到核心概念、跨學科概念的過程。圍繞“大概念”開展科學教學,已經(jīng)成為一種教學共識。
由此,我們思考的重點是:從學生前概念到所學新概念的這一進程中,經(jīng)過怎樣的思維過程和方法,能讓學生順利地學習和掌握新概念?在這一進程中,老師應(yīng)該起什么樣的作用?在百度搜索引擎里輸入“小學科學學生前概念轉(zhuǎn)變”,會有成千上萬條相關(guān)文章。仔細閱讀,發(fā)現(xiàn)大都是從感知層面上探討這個問題的。如何進行深入研究?我們不得不借鑒人類歷史進程中認識論的精華——《邏輯學》。
邏輯學針對概念的定義方式提出了“內(nèi)涵定義、語詞定義和外延定義”三種定義方式。內(nèi)涵定義是概念所代表、指稱的對象的特有屬性或區(qū)別性特征,通過這些屬性或特征,能夠把這類(或這個)對象與其他的對象區(qū)別開來;外延定義是通過列舉一個概念的外延,也能夠使人們獲得對該概念的某種理解和認識,從而明確該概念的意義和適用范圍;語詞定義的對象是語詞,常常涉及該語詞的詞源、意義、用法等,而不涉及該語詞所代表、指稱的事物和對象。語詞定義既不揭示事物的內(nèi)涵,也不揭示事物的外延,只是對表達概念的語詞意義做了說明和規(guī)定。例如?“次聲波”是指每秒振動不到20次的聲波;“超聲波”是指每秒振動超過2萬次的聲波。例中分別對次聲波和超聲波這兩個語詞所表示的意義做了規(guī)定和說明,這就是語詞定義方式。
二、語詞定義方式在小學科學教學中的意義
概念這個詞本身意味著一種思維活動的模式,一種屬于抽象范疇的創(chuàng)造性思維。維果斯基和皮亞杰等心理學家認為,學齡前和小學階段的課程都必須在一個“前概念”的水平層次上,只有快到青春期才能開始抽象的概念思維。所以我們小學階段的概念是具有相對意義的。
例如:“杠桿”的概念:當你用一根棍子撬重物時,這根棍子就是一個最簡單的機械——杠桿。和最終的杠桿概念比較,我們不難發(fā)現(xiàn),小學階段科學概念是以語詞定義的方式出現(xiàn)的。小學階段只是對杠桿進行了初步的認識,對這種機械有個明確的語詞指稱。這和小學生認識世界的特點、所處的思維水平層次密不可分。小學階段更多的是通過讓學生親身體驗事物的外在特征,積累足夠多的有含義的語詞,才能讓學生在后續(xù)的思維水平中,找到事物的內(nèi)在聯(lián)系,從而向著概念思維的水平發(fā)展。
三、語詞定義性概念的獲得方式
(一)通過指認的方式,使學生明確規(guī)定的意義
由于小學生以形象思維為主,認識事物總是先從其外部特征入手,然后認識將不斷深入。所以,對于可視性的語詞概念,教師通過引導學生用手指著所要定義對象,并讓學生說出這一對象所對應(yīng)的語詞,使學生聞其聲、知其意。
例如,教師出示一個干電池,給學生指認干電池上每一部分,并說出相應(yīng)的名稱,使學生知道哪部分叫正極,哪部分叫負極。并告訴學生正極用“+”表示,負極用“-”表示。例中,教師給學生賦予語詞“+”和“-”意義,學生才能正確建立這一符號與所指對象之間的聯(lián)結(jié),從而使學習變?yōu)橛幸饬x的學習,而不是機械識記。
(二)理解產(chǎn)生的原因,使學生明確規(guī)定的意義
小學生的天性是活潑好動,好奇心強,求知欲旺盛,不管看到什么現(xiàn)象,都想一探究竟。如果教師簡單地將語詞概念作為說明和規(guī)定告知學生,那么學生完全處于被動學習狀態(tài)。這樣壓抑了學生的天性和個性的發(fā)展,教師教得苦,學生學得累。因此,弄清語詞概念指向的意義是學生學習語詞概念的關(guān)鍵所在。
例如,四年級科學“經(jīng)線”和“緯線”概念。學生會發(fā)現(xiàn)地面上并沒有畫著這些線,為什么會有經(jīng)線和緯線呢?這時,教師告訴學生經(jīng)線和緯線本來是不存在的,人們?yōu)榱嗽诘厍蛏洗_定位置和方向,在地球儀和地圖上畫出來的,地面上是看不到這些線的。正像數(shù)學中所學的坐標一樣,有了經(jīng)緯線,我們就可以標出地球上任意一點的具體“坐標”??梢姡x予學生“經(jīng)線”和“緯線”存在的意義和作用,學生學習這一語詞概念就會變得很順暢,知其然,也知其所以然。
(三)體驗規(guī)定過程?,使學生明確符號指示意義
由于語詞性定義是說明表示概念的語詞的意義。一般具有從“概念”到“概念”的形式。前者是學生未知的概念,后者是學生已知的概念。在課堂教學中,學生不能靠教師語言抽象地描繪,而必須通過自己親身的體驗、具體操作和感官認知,才能理解科學概念的內(nèi)涵。因此,學生之于語詞性概念,除了理解概念形成外,就是概念的同化。讓學生切身參與探究活動,觀察體驗事物的發(fā)生過程,有利于促進學生概念同化,從而幫助學生習得語詞性概念。
例如,《磁鐵》一課,教學目標之一就是要理解語詞性概念:磁極、南極和北極。教師可以用以下環(huán)節(jié)進行教學:
環(huán)節(jié)1:認識磁鐵能吸鐵。教師為每組準備一根沒有標明南北極和顏色的“白磁鐵”?、曲別針、銅幣、鋁幣、橡皮擦等讓學生體驗磁鐵吸鐵的過程。
環(huán)節(jié)2:認識磁極。讓學生體驗磁性強的兩端就是磁極。
環(huán)節(jié)3:在活動中認識所有磁鐵都有兩個不同的磁極。教師為每組準備三根沒有標明南極和北極的“白磁鐵”。小組學生將三根磁鐵的磁極相互作用,觀察“相互吸引”和“相互排斥”現(xiàn)象。然后引導學生判斷同一根磁鐵的兩個磁極是否相同。接著,啟發(fā)學生用自己的方法用紅色標出三塊磁鐵中相同的磁極。
環(huán)節(jié)4:命名南北極。每個小組將已經(jīng)標好的三根磁鐵,分別放在三個旋轉(zhuǎn)架上旋轉(zhuǎn),觀察靜止后會發(fā)生什么現(xiàn)象。首先組內(nèi)觀察,然后組間觀察。實驗后學生會發(fā)現(xiàn):小組內(nèi)三根磁鐵都指向南北方向,而且紅色標記的磁極都指向同一個方向。通過組間觀察,學生會發(fā)現(xiàn)所有的磁鐵都指向南北方向。
實驗結(jié)論得出之后,教師趁熱打鐵,在學生驚訝好奇之時,告訴學生指向“南方”的磁極叫“南極”(South),用“S”表示;指向“北方”的磁極叫“北極”(North),用N表示。正如人十月懷胎后,給剛剛生下的寶寶起名一樣,將名字賦予孩子以意義,磁鐵南北極的起名過程也同樣如此。因為賦予了意義,學生語詞概念的學習才會有熱情。
關(guān)于語詞定義性概念,在我們?nèi)粘=虒W中不能簡單地作為科學說明和規(guī)定告知學生。在小學科學概念教學中,教師應(yīng)遵循概念的定義方式,明確其所指稱的意義或定義目的;應(yīng)有針對性地采用不同的教學方法,幫助和促進學生對語詞性概念的理解,為學生將來的科學學習奠定基礎(chǔ),使學生順利地理解和正確應(yīng)用。
【名師簡介:王靈華,高級教師,小學科學特級教師;2017年北京市學科帶頭人,北京市“十二五”中小學教師公共必修課全員培訓輔導教師,國培計劃——教育部中小學教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升遠程培訓項目專題課程指導專家,北京市小學青年教師微格教學技能展示評比活動評委。先后參加首師大版科學教材和湘科版科學教材的《教師教學用書》編寫工作,參編《小學科學學科主題教學案例研究》《小學科學課的實踐、探索與反思》等圖書,2019年8月作為主編之一出版了《基于理論的小學科學教學設(shè)計》一書?!?/p>
本文系北京市教育科學“十三五”規(guī)劃立項課題“遵循概念定義方式,提升小學生習得科學概念的有效性研究”的階段性成果之一(課題編號CDDB19322)。