建構(gòu)觀在初中科學(xué)概念教學(xué)中的實例研究

柴亞平

摘 要：概念是人類的思維工具，是人類認(rèn)識世界、表達(dá)思想的載體，它是知識結(jié)構(gòu)的聯(lián)結(jié)點，構(gòu)成了知識的基礎(chǔ)。本文在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下，在元認(rèn)知策略的運用、前科學(xué)概念、概念的轉(zhuǎn)變、元認(rèn)知的發(fā)展、概念的結(jié)構(gòu)化表征幾方面，通過實例，對初中科學(xué)概念教學(xué)過程進(jìn)行探討，以促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量；密度；元認(rèn)知；相異概念

人類對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識經(jīng)歷了由科學(xué)的“真理觀”向科學(xué)的“建構(gòu)觀”的轉(zhuǎn)變。建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀認(rèn)為：學(xué)習(xí)并非學(xué)習(xí)者對于所授知識的被動接受過程，而是一個以其已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)的主動建構(gòu)過程。換句話說，獲得知識的多少取決于學(xué)習(xí)者根據(jù)自身經(jīng)驗去建構(gòu)有關(guān)知識意義的能力，而不取決于學(xué)習(xí)者記憶和背誦教師講授內(nèi)容的能力。以下是教學(xué)過程中，在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下，對初中科學(xué)概念教學(xué)的實例探討。

一、基于元認(rèn)知巧設(shè)情境構(gòu)建新概念

基于元認(rèn)知的教學(xué)關(guān)鍵在于巧妙安排各類具體、豐富的學(xué)習(xí)情境，精心設(shè)計有層次性的問題于各類學(xué)習(xí)情境中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度思考，使學(xué)生感受到原有概念不能解決現(xiàn)有的問題，從而能夠主動建構(gòu)新概念，以提升對概念本質(zhì)的認(rèn)識。

在講“密度概念”的探究性教學(xué)設(shè)計中，教師給每組學(xué)生準(zhǔn)備三種不同材料構(gòu)成的6個實心物品（外觀上無法辨識），讓學(xué)生分組探究，辨出構(gòu)成物品的材料的異同并歸類。物品的選擇和處理，一是要能避免學(xué)生靠視覺、聽覺、嗅覺和觸覺就能分辨出物品的材料構(gòu)成；二是要能引導(dǎo)學(xué)生用考慮體積和質(zhì)量（兩個變量）的思路，解決材料辨別問題。

為形成有梯度的探究過程，在準(zhǔn)備材料時，教師選擇了外形、體積相同的6個物品，其中兩個物品質(zhì)量也相同，對于初中生來說，在小組合作下，很容易把這兩件物品歸為一類。挑出兩個后，剩下的4個雖然形狀各異，通過測量發(fā)現(xiàn)有兩個物品的凈重是一樣的。因此只要比較它們的體積，即可判斷出材料是否一樣。測量可知，這兩個物品的體積也一樣，因此判斷是同樣的材料。最后剩下的兩個物品，不僅形狀各異，而且通過測量得出它們內(nèi)裝材料的凈重和體積均不一樣，根據(jù)提示，可推斷它們是同種材料。

此環(huán)節(jié)關(guān)鍵在于，能否引導(dǎo)學(xué)生用前面的辨別經(jīng)驗推斷他們是同種材料。這既是學(xué)習(xí)過程的應(yīng)用，也是本次探究的升華過程。因此，要判斷其中所裝材料是否一樣，必須綜合考慮每一個物品的質(zhì)量和體積并進(jìn)行對比分析，從而可能產(chǎn)生“根據(jù)質(zhì)量和體積的比值可以區(qū)分”的猜測，實現(xiàn)密度概念的有效建構(gòu)。

學(xué)生根據(jù)已有的經(jīng)驗可以解決其中一部分問題，但另外一部分問題，必須超越已有的經(jīng)驗認(rèn)識，探尋新的解決辦法才能解決。這種基于學(xué)生已有經(jīng)驗，而又驅(qū)動他們超越經(jīng)驗的問題解決活動，有利于調(diào)動學(xué)生積極、主動地投入到智力活動中，對于他們形成正確的科學(xué)概念、獲得對科學(xué)積極的情感和態(tài)度，也許是最有價值的一種體驗。

二、基于元認(rèn)知的發(fā)展，追根溯源建立新概念

教學(xué)中有些概念對于老師來說也只是書面上的理解，平時很少對它們的出處進(jìn)行考究，這使我們向?qū)W生傳遞的信息也只停留在表面，更無法談及深入學(xué)習(xí)。所以在教學(xué)過程中，教師首先要能吃透概念，利用先進(jìn)的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，獲得想要的信息，也為學(xué)生提供多樣化的信息來源，再根據(jù)自己的理解，發(fā)揮聰明才智，使學(xué)習(xí)者通過意義建構(gòu)來優(yōu)化和完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)，獲得自身發(fā)展。

比如在講“質(zhì)量”這一概念時，教材上給出“物體所含物質(zhì)的多少”的定義，從概念到定義都很抽象，同時我們也注意到，教材中還給出在英文物理文獻(xiàn)中，質(zhì)量對應(yīng)的詞為：mass。這個概念是怎樣來的？通過查找可獲得以下內(nèi)容：牛頓在其《原理》一書中最早引入mass（質(zhì)量）的概念來表示物質(zhì)的量。在牛頓之前，描述物質(zhì)的量的常用詞為bulk和 moles。“bulk”在中文里合適的對應(yīng)詞是“大塊頭”。另一個詞“moles”來自拉丁語，也是一大團(tuán)、一大塊的意思，如果加個小詞，變成molecule（molecula），就成了一小塊，漢語標(biāo)準(zhǔn)譯法為“分子”。也就是說“一大塊”是由“一小塊”，即物質(zhì)由分子構(gòu)成。這樣介紹后，會給學(xué)生一種質(zhì)量是由微小粒子堆加累計的印象，再給出質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少的定義，學(xué)生更容易接受，同時可生成以下知識：質(zhì)量是物體的屬性，它不隨狀態(tài)、形狀、溫度、位置的改變而改變。

這樣不僅深化了對概念的理解，也為學(xué)生提供了一種深入學(xué)習(xí)的途徑：通過網(wǎng)絡(luò)查詢所需的資料，培養(yǎng)學(xué)習(xí)過程中的追根索源的精神。

三、從生活前概念出發(fā)，促前科學(xué)概念轉(zhuǎn)變

前科學(xué)概念指的是與科學(xué)概念的內(nèi)涵、外延不盡一致的個體概念，包括錯誤概念、前概念、相異概念等。錯誤概念并不是內(nèi)涵完全錯誤的概念，實際上是與科學(xué)概念不盡一致的相異概念，但是錯誤概念和相異概念都是易使人們產(chǎn)生歧義的術(shù)語。狹義的前概念指的是原發(fā)性前科學(xué)概念，廣義的前概念指的是前科學(xué)概念，包括原發(fā)性前科學(xué)概念與繼發(fā)性前科學(xué)概念。這樣的概念形成后，不易被重建，也極易成為今后學(xué)習(xí)的誤區(qū)。如在講密度概念時，進(jìn)行如下課堂教學(xué)設(shè)計：

師：同學(xué)們，鐵和木頭相比，哪個重？

生：鐵比木頭重

師：（出示一枚小鐵釘和一塊體積較大的木頭）這枚鐵釘比這塊木頭重么？（學(xué)生否定）那你們?yōu)槭裁淳驼f鐵比木頭重呢？請修正原來的表述。

生：體積相同的鐵和木頭，鐵要比木頭重。

師：如果不是比輕重，而是比質(zhì)量大小呢？

生：體積相同時，鐵的質(zhì)量比木頭大。

師：很好！體積相同的不同物質(zhì)，質(zhì)量大小并不相同。

由此，引出密度的概念。

上述案例，教師用比較一枚鐵釘和一塊木頭誰重的質(zhì)疑，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，從而促使學(xué)生主動修正原有的觀點，構(gòu)建起密度的概念，實現(xiàn)前科學(xué)概念的重建。

通過上訴建構(gòu)主義教學(xué)實例，我們發(fā)現(xiàn)，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀能充分考慮學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，選擇學(xué)生理解得更為透徹的概念作為概念轉(zhuǎn)變的生長點，考慮學(xué)生已有知識或前科學(xué)概念，實現(xiàn)新概念的有效構(gòu)建。概念教學(xué)中其他各方面因素的影響，如教學(xué)方法的選取、現(xiàn)代教學(xué)手段的應(yīng)用等，這都需要進(jìn)一步的研究。至于文中提出的一些觀點和看法，也有待于在教學(xué)實踐中進(jìn)一步完善和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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2.曹則賢.質(zhì)量與質(zhì)量的起源.物理學(xué)咬文嚼字之十一.

3.李高峰.科學(xué)教育中的“前科學(xué)概念”.教育學(xué)術(shù)月刊，2010.9.

4.鄭青岳.鄭青岳科學(xué)教育講演錄.浙江教育出版社，25.

（作者單位：浙江省諸暨市榮懷學(xué)校）