運用概念分析 進行有效教學(xué)

強昌春

“科學(xué)教育的目標不是去獲得一堆由事實和理論堆砌的知識，而應(yīng)是實現(xiàn)一個趨向于核心概念的進展過程，這樣有助于學(xué)生理解與他們生活相關(guān)的事件和現(xiàn)象。核心概念及進展過程可以幫助學(xué)生理解與他們在校以及離開學(xué)校后的生活有關(guān)的一些事件和現(xiàn)象，我們把這些核心概念稱為科學(xué)上的大概念。”從這段話中，我們可以看出從大概念視角進行教學(xué)，是從學(xué)生生活出發(fā)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，圍繞概念進行探究，幫助學(xué)生重新建構(gòu)正確的概念，然后再運用這些概念去解決實際問題，進一步創(chuàng)新應(yīng)用，在這一系列過程中真正實現(xiàn)科學(xué)教育的目標。那么，實際教學(xué)如何進行呢？筆者結(jié)合蘇教版四下《物體形狀改變以后》課例加以闡述。

一、學(xué)生前概念分析

學(xué)生在學(xué)習“彈性”的科學(xué)概念之前，已經(jīng)有了不少與彈性有關(guān)的經(jīng)驗，比如玩的彈力球、橡皮筋等。這些玩具或者生活用品讓學(xué)生對彈性有了一定的經(jīng)驗認識，但都是一些現(xiàn)象類的表面認識，距離科學(xué)概念還有一定的距離。由于有些物體受力后形狀改變不明顯，學(xué)生不容易發(fā)現(xiàn)，所以他們覺得玻璃、金屬等制品沒有彈性。

二、教材概念分析

《物體形狀改變以后》是蘇教版《科學(xué)》教材四年級下冊“無所不在的力”單元的第二課。本課的內(nèi)容可分為兩大部分：（1）認識物體的彈性，建立“彈性”“彈力”的概念。利用典型材料，學(xué)生通過用多種感官、多種方法對物體進行感知;學(xué)生通過捏、壓、擠、拉等動作，體會這類物體的共同屬性——在外力作用下形狀會發(fā)生變化，去掉外力后會恢復(fù)到原來的形狀;總結(jié)出物體的這種性質(zhì)叫“彈性”，感受形變物體的彈力。（2）研究彈簧拉伸長度與拉力的關(guān)系。通過學(xué)生的掛、看、量、分析活動，認識彈簧的拉伸長度與拉力（鉤碼的個數(shù)）成正比的規(guī)律，即掛的鉤碼越多，彈簧拉伸得越長。

但是結(jié)合學(xué)生的前概念分析，學(xué)生對于“彈性”理解浮于表面且有一定的偏差。本課的概念如下圖。

通過概念分析圖，我們可以看出學(xué)生對于像彈簧、氣球等受力后形狀改變明顯的物體認為有彈性;而對于玻璃、金屬等受力后形狀改變很小的物體，認為是沒有彈性的。因此，在制訂教學(xué)目標時，確立的重點是：認識彈性，知道物體受力時形狀發(fā)生變化，去掉外力時恢復(fù)原來的形狀;教學(xué)難點是：知道有些物體形狀改變不明顯，但也有彈性。據(jù)此，我的教學(xué)內(nèi)容與教材相比有了一定的改動，即通過概念圖分析，再進行教學(xué)設(shè)計并具體實施，效果又怎樣呢？

三、運用概念分析 進行有效教學(xué)

首先讓學(xué)生玩一玩彈簧，初步發(fā)現(xiàn)彈簧受力后形狀發(fā)生變化，并感受彈力的存在;再讓學(xué)生有針對性地玩海綿、氣球、橡皮、橡皮筋、針筒，讓他們觀察這些物體受力后形狀是否發(fā)生變化和手上的感受;然后進行交流。

片段一

師：你們有什么發(fā)現(xiàn)？

生：我發(fā)現(xiàn)氣球、橡皮筋拉下變長了，橡皮筋掰下變彎了，手松開，恢復(fù)原樣。

學(xué)生生活中經(jīng)常會提到這個物體有彈性，但他們更多是感官上的感受。教師通過這一系列體驗活動和交流，引導(dǎo)學(xué)生從感受上升到理論高度，從而真正理解什么是彈性。而彈力也可以通過活動，再交流感受引出概念。

片段二

師：那現(xiàn)在我們可以說所有物體都有彈性嗎？

生：不能。

師：那大家能舉出一個反例嗎？

生：比如我敲這個桌子，桌子形狀就沒有變化，比如金屬也是這樣。

生：我覺得不對，眼睛沒有看到，并不是說形狀就沒有變化。

師：看來同學(xué)們有爭議，那現(xiàn)在我們以玻璃作為研究對象。

通過問題將學(xué)生的前概念暴露出來，并激發(fā)了他們繼續(xù)探究的興趣。在接下來的活動中，我們以彈彈珠游戲來研究玻璃是否有彈性。在學(xué)生做完實驗后，進行了交流。

片段三

師：有什么發(fā)現(xiàn)？

生：3號撞到2號后被反彈，1號也被彈走了

師：1號為什么會被彈走呢？

生：我覺得就是3號彈珠會把力傳給2號，2號會把力傳給1號，所以就被彈走了。

小組討論

師：誰來說一說？

生：我覺得3號彈到2號后，2號彈珠形狀和體積發(fā)生了很小的變化，當3號停止撞擊時候，2號就恢復(fù)原樣了，在恢復(fù)原樣的時候產(chǎn)生了向外的彈力，然后這個彈力就把1號彈珠彈走了（上臺結(jié)合實驗畫圖）。

師：解釋得很全面，確實有些物體比如玻璃、金屬，形狀改變很小，我們?nèi)庋蹘缀跤^察不到，但它們也有彈性。

由于玻璃、金屬等物體受力后形狀改變很難觀察到，學(xué)生因此在判斷其沒有彈性的前概念下，通過彈彈珠游戲發(fā)現(xiàn)1號被彈走，產(chǎn)生問題;再通過播放錐形瓶中液面上升的視頻，給學(xué)生一個腳手架，讓他們明白有些物體雖然我們看不到，但它們也有彈性。

在這一系列過程中，教師因為前期對學(xué)生前概念有了足夠的了解，并對教材的概念進行了充分的分析，兩者結(jié)合形成概念分析圖;教師可以在圖式上發(fā)現(xiàn)學(xué)生原有概念水平，以及需要達到的概念水平的路徑，進而思考通往這條路徑的方法和手段。這樣的教學(xué)設(shè)計在科學(xué)性、邏輯性上優(yōu)勢突出，在實施中教學(xué)效果也十分顯著。