新昌實(shí)驗(yàn)小學(xué) 孫常龍
小學(xué)科學(xué)概念有什么特點(diǎn)?我們怎么來教小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)概念?這是一個(gè)小學(xué)科學(xué)教師值得思考的問題。
在小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)中,我們深深地覺得影響小學(xué)生概念轉(zhuǎn)變的因素有很多。一是教師對科學(xué)概念的認(rèn)識模糊;二是迷思概念的困惑,另外是對小學(xué)科學(xué)概念的特點(diǎn)掌握不透。諸多因素影響我們小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)的效果。小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)的對象是小學(xué)生,受其心理、認(rèn)知的約束,小學(xué)科學(xué)概念具有不同于成人概念的特點(diǎn)。本文試從教學(xué)實(shí)際出發(fā),結(jié)合小學(xué)生的心理、認(rèn)知特點(diǎn),談?wù)勑W(xué)科學(xué)概念的特點(diǎn)及其對小學(xué)概念教學(xué)的啟示。
小學(xué)科學(xué)概念數(shù)量很多,不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類。我們試從概念的闡述方式和思維特點(diǎn),把概念分為定義性概念、規(guī)律性概念和陳述性概念。
一、 定義性概念
1、什么是定義性概念
定義性概念例表(表1)
年級
科 學(xué) 概 念
三年級
花包括花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊等部分
四年級
溶解是指物質(zhì)均勻地穩(wěn)定地分散在水中,不會(huì)自行沉降,不能用過濾的方法把物質(zhì)從水中分離出來
五年級
熱能夠從物體溫度較高的一端向溫度較低的一端傳遞,從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞,
六年級
太陽和圍繞它運(yùn)動(dòng)的行星、矮行星和小天體組成了太陽系
定義性概念是通過描述事物的特征來闡述概念的。上表中的溶解和熱傳導(dǎo)概念都是定義性的概念。
在小學(xué)科學(xué)課中教學(xué)果實(shí)概念時(shí),我們組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察來掌握它們的特征。通過解剖觀察各種各樣的果實(shí)使學(xué)生獲得許多觀察資料,然后對它們進(jìn)行分析處理,從而概括形成果實(shí)的概念。進(jìn)行果實(shí)的概念教學(xué)時(shí),關(guān)鍵是提供促使產(chǎn)生概念化的經(jīng)驗(yàn),即在教學(xué)過程中要提供大量的實(shí)例———果實(shí)。實(shí)例要包含形成概念所必須的全部信息,而且在實(shí)踐中這些信息是可以觀察到的。
為什么在小學(xué)教材中不使用科學(xué)家概念呢?
小學(xué)生概念與科學(xué)家概念比較表(表2)
概念
小學(xué)生概念
科學(xué)家概念
溶解
像食鹽那樣在水中化成肉眼看不見的微粒,均勻地穩(wěn)定地分散在水中,不會(huì)自行沉降,不能用過濾的方法把物質(zhì)從水中分離出來。
一種物質(zhì)以分子或子等狀態(tài)均勻分散在另一種物質(zhì)中
我們來比較分析一下溶解概念。①分子或子的概念是小學(xué)生無法理解的,因而,在小學(xué)教材中用肉眼看不見的微粒來描述。②分子或子在水中怎么分布,怎能么變化,小學(xué)生是無法想象的,小學(xué)科學(xué)教材中是通過活動(dòng)讓學(xué)生感受微粒在水中是均勻分散在水中,是不會(huì)自行沉降的。③這種概念描述是形象的,是抓住事物特征的。
這樣的概念闡述是符合小學(xué)生的心理特征和認(rèn)知水平的。
2、定義性概念的特點(diǎn)
A、描述性
我們不難發(fā)現(xiàn)描述性概念的內(nèi)涵因素很多?;òɑㄝ?、花瓣、雄蕊、雌蕊四個(gè)因素;溶解概念在小學(xué)科學(xué)概念描述中有三個(gè)因素:①物質(zhì)顆粒變成肉眼看不見的微粒;②微粒均勻分布在水中;③如果水分不減少,顆粒不會(huì)自行沉淀下來。這些科學(xué)概念的內(nèi)涵特征在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中是通過描述體現(xiàn)的。描述的基礎(chǔ)是觀察,要掌握描述性的概念,就要讓學(xué)生進(jìn)行全面細(xì)致的觀察,發(fā)現(xiàn)特征,理解概念的內(nèi)涵。小學(xué)生較難掌握內(nèi)涵因素較多的描述性概念,不僅是眾多的內(nèi)涵學(xué)生難以理解,而且受前概念的影響,學(xué)生理解的科學(xué)概念往往是不完整的。學(xué)生在實(shí)際運(yùn)用概念時(shí)容易顧此失彼。
B、定義性特征
概念結(jié)構(gòu)的特征表理論(feature list theory)認(rèn)為,概念的結(jié)構(gòu)是由概念的定義性特征(defining feature)和整合這些特征的規(guī)則構(gòu)成的。這些規(guī)則也稱為概念規(guī)則,它包括肯定、否定、合取、析取和條件等。概念定義性特征和規(guī)則相互結(jié)合就構(gòu)成了各種不同性質(zhì)的概念[1]例如“鳥”的定義性特征為“有羽毛”、“無齒有喙的動(dòng)物”,定義性特征的合取就構(gòu)成了“鳥”的概念。
定義性概念體現(xiàn)的是一般事物的特征,這種特征是具體的、形象的。
C、形象思維。
定義性特征決定了它的思維是一種形象思維。
形象思維是一種基本的思維形式。形象性是形象思維最基本的特點(diǎn)。形象思維所反映的對象是事物的形象,思維形式是意象、直感、想象等形象性的觀念,其表達(dá)的工具和手段是能為感官所感知的圖形、圖象、圖式和形象性的符號。形象思維的形象性使它具有生動(dòng)性、直觀性和整體性的優(yōu)點(diǎn)。形象思維對問題的反映是粗線條的反映,對問題的把握是大體上的把握,對問題的分析是定性的或半定量的。所以,形象思維通常用于問題的定性分析。抽象思維可以給出精確的數(shù)量關(guān)系,所以,在實(shí)際的思維活動(dòng)中,往往需要將抽象思維與形象思維巧妙結(jié)合,協(xié)同使用。
二、規(guī)律性概念
1、什么是規(guī)律性概念
科學(xué)概念的學(xué)習(xí)過程,雖不像科學(xué)史上建立科學(xué)概念那樣曲折漫長,但也是分階段的,是極其復(fù)雜的,需要經(jīng)歷從具體到抽象、從感性到理性、從模糊到精確、從簡單到系統(tǒng)的發(fā)展過程。因而,我們的科學(xué)概念學(xué)習(xí)是在創(chuàng)設(shè)的一定的情景中模仿科學(xué)家的探究活動(dòng)中進(jìn)行的。如形狀與抗彎曲能力能力的實(shí)驗(yàn)研究:
1、同學(xué)們推測形狀改變可以增強(qiáng)材料抵抗彎曲的能力,這個(gè)想法究竟對不對呢?下一步你們準(zhǔn)備怎樣繼續(xù)研究?
2、學(xué)生討論交流實(shí)驗(yàn)的方法。(測試比較平紙與各種形狀紙的抗彎曲能力)
3、設(shè)計(jì)思考:可以折哪些形狀呢?小組討論
4、組織討論:怎樣進(jìn)行測試?測試的時(shí)候需要注意什么?
5、學(xué)生實(shí)驗(yàn),填寫科學(xué)記錄單 。
科 學(xué) 記 錄 單 第( )小組
形狀(用圖表示)
預(yù)測抗彎曲能力
(用墊圈數(shù)表示)
實(shí)測抗彎曲能力
(用墊圈數(shù)表示)
0
觀察測試的數(shù)據(jù),與沒有折的紙進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)了什么?說明了什么?
6、小組匯報(bào),得出:改變形狀能增強(qiáng)材料抗彎曲能力,形狀不同抗彎曲能力也不同。
“改變形狀能增強(qiáng)材料抗彎曲能力,形狀不同抗彎曲能力也不同?!边@是一個(gè)通過歸納獲得的規(guī)律性概念。
歸納方法就是從實(shí)驗(yàn)和觀察的具體事實(shí)材料、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出發(fā),從中得出一般性和理論性結(jié)論的推理過程,這是一個(gè)逐步抽象的過程。由此而形成了規(guī)律性概念。
2、規(guī)律性概念的特點(diǎn)
A、歸納法;
規(guī)律性概念是探究歸納獲得的。歸納法是人類認(rèn)識事物的一種重要邏輯方法,其顯著的特點(diǎn)是通過對某類事物的個(gè)別對象的認(rèn)識去反映該類事物的一般對象。歸納法有助于人們從個(gè)別去認(rèn)識一般,從特殊反映全體,有利于突破狹隘的思維空間,達(dá)到更廣闊的視野。
歸納法可分為完全歸納法和不完全歸納法。不完全歸納法,又分為簡單枚舉法和因果關(guān)系歸納法。因果關(guān)系歸納法一般分五種(又稱為穆勒五法)即契合法、差異法、求同求異共用法、剩余法和共變法。,小學(xué)生常用的是簡單枚舉法 。
B、闡述規(guī)律性的概念。
規(guī)律性概念例表(表3)
年級
科 學(xué) 概 念
三年級
磁鐵的同極相互排斥,異極相互吸引。兩個(gè)磁極的作用是相互的。
四年級
可溶性的固體物質(zhì)在水中溶解的快慢與物體顆粒大?。幢砻娣e的大?。⑺臏囟?、液體是否被攪動(dòng)等因素有關(guān)。
五年級
一定的拉力能夠使靜止的小車運(yùn)動(dòng)起來,拉力越大,小車運(yùn)動(dòng)得越快。
六年級
增加梁的寬度可以增加抗彎曲能力,增加梁的厚度可以大大增加抗彎曲能力。
例表中規(guī)律性概念都是一些通過探究活動(dòng)歸納出來的結(jié)論,是闡述規(guī)律性的概念。概念表達(dá)的語句簡潔明了。因而,在小學(xué)生獲得概念過程時(shí),讓學(xué)生用自己的話語來表達(dá),只要是正確的理解,能抓住要點(diǎn),但切忌詞不達(dá)意的胡亂猜測。
C、抽象思維。
歸納出規(guī)律性的概念是一種抽象思維,是不同于形象思維的。
抽象思維是人們在認(rèn)識活動(dòng)中運(yùn)用
概念、
判斷、
推理等
思維形式,對客觀現(xiàn)實(shí)進(jìn)行間接的、概括的反映的過程。屬于
理性認(rèn)識階段。抽象思維憑借科學(xué)的
抽象概念對事物的
本質(zhì)和客觀世界發(fā)展的深遠(yuǎn)過程進(jìn)行反映,使人們通過認(rèn)識活動(dòng)獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出靠
感覺器官直接感知的知識。
科學(xué)的抽象是在概念中反映自然界或社會(huì)物質(zhì)過程的內(nèi)在本質(zhì)的思想,它是在對事物的本質(zhì)屬性進(jìn)行分析、綜合、比較的基礎(chǔ)上,抽取出事物的本質(zhì)屬性,撇開其非本質(zhì)屬性,使認(rèn)識從感性的具體進(jìn)入抽象的規(guī)定,形成概念??斩吹摹⒁茉斓?、不可捉摸的抽象是不科學(xué)的抽象??茖W(xué)的、合乎
邏輯的抽象思維是在客觀事物的基礎(chǔ)上形成的。
對于小學(xué)生而言,這種抽象思維當(dāng)然是膚淺的。是一種從形象思維到抽象思維的過渡階段。
三、陳述性概念
1、什么是陳述性概念
國際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織在1996年發(fā)布的《以知識為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)》報(bào)告中對知識的形態(tài)作了更加明確的界定,知識應(yīng)當(dāng)包括四種類別:即事實(shí)知識:知道什么 指人類對某些事物的基本知識所掌握的基本情況;原理知識:知道為什么,指對產(chǎn)生某些事情和發(fā)生事件的原因和規(guī)律性的認(rèn)識;技能知識:知道怎樣做,知道實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)計(jì)劃和制造某個(gè)產(chǎn)品的方法、技能和訣竅等;人力知識:知道是誰創(chuàng)造的知識,誰知道是什么,為什么和怎么做的信息。這種劃分方法通常叫“4
W”法。其中第一、第二、第四類都可歸入陳述性知識的范疇。[2]
陳述性概念例表(表4)
年級
科 學(xué) 概 念
三年級
動(dòng)物會(huì)經(jīng)歷出生、生長和死亡的過程,會(huì)繁殖它們的后代。
四年級
通常通過云量、降雨量、氣溫、風(fēng)向和風(fēng)速等天氣特征來描述天氣。。
五年級
科學(xué)和技術(shù)緊密相連,它們?yōu)槿祟惖陌l(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。
六年級
宇宙是運(yùn)動(dòng)變化著的,膨脹著的,組成宇宙的天體也是運(yùn)動(dòng)變化著的
知識與概念不盡相同,但我們可以借鑒。我們把科學(xué)教材中通過語言文字信息陳述的概念稱為陳述性概念。包括:
描述事實(shí)概念(如例表中天氣的描述)、
闡述探究方法、過程等。
闡述科學(xué)人文的
闡述科學(xué)成果的。
2、陳述性概念特征:
A、通過閱讀或聽講獲得概念
陳述性相對于描述性概念和規(guī)律性概念來說,它的獲得方式主要閱讀或聽講。如“宇宙是運(yùn)動(dòng)變化著的,膨脹著的,組成宇宙的天體也是運(yùn)動(dòng)變化著的。”(六年級下冊 第8課《探索宇宙》)這個(gè)科學(xué)概念的核心是理解宇宙是運(yùn)動(dòng)變化的,包括宇宙空間和天體的變化。受客觀條件的限制,它的學(xué)習(xí)不外乎兩種方式:一是學(xué)生閱讀;二是老師講解。一般情況下,陳述性概念在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中是不展開或無法展開實(shí)踐探究活動(dòng)的。
B、了解性概念
在科學(xué)教材中,陳述性概念是了解性的。有的陳述性概念簡單,一目了然?;蛘咝W(xué)生受認(rèn)知水平的限制,在小學(xué)科學(xué)教材中,陳述性概念性在一個(gè)主題單元中只是呈現(xiàn)出來,學(xué)生是無法作深入的理解,只要學(xué)生了解掌握就可以了。
C|、理解性
上述小學(xué)科學(xué)概念的類型及特點(diǎn)是實(shí)際教學(xué)中的一點(diǎn)膚淺認(rèn)識。如果我們掌握了概念的類型和特點(diǎn),就有利于我們有的放矢,提高概念教學(xué)的效率。
文獻(xiàn)資料:
1、 彭聃齡.普通心理學(xué)【M】.北京師范大學(xué)出版社,2001(第2版):257——258。
2、張大均郭城:《教學(xué)心理學(xué)綱要》人民教育出版社[EB/OL]百度http://www.pep.com.cn/xgjy/xlyj/xlshuku/xlsk1/jxxlx/200806/t20080603471030.htm
二、小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)的啟示
1、深化探究活動(dòng),加強(qiáng)事實(shí)感知
2、重視描述記錄,培養(yǎng)科學(xué)習(xí)慣
3、強(qiáng)化思維訓(xùn)練,