吳丹
[摘 要]通過(guò)分析初中科學(xué)概念與小學(xué)科學(xué)概念的異同,尋找初中科學(xué)概念教學(xué)與小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)的縱向銜接點(diǎn),并通過(guò)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)與解決問(wèn)題的情境、暴露錯(cuò)誤概念、實(shí)施反例教學(xué)等形式進(jìn)行初小科學(xué)概念教學(xué)銜接,從而降低初中科學(xué)概念教學(xué)的難度,提高初中科學(xué)概念教學(xué)效率。
[關(guān)鍵詞]小學(xué)科學(xué)概念;初中科學(xué)概念;銜接
[中圖分類(lèi)號(hào)] G633.98 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-6058(2018)14-0079-03
在學(xué)習(xí)初中科學(xué)概念時(shí),由于概念的抽象性,學(xué)生往往不能很好的掌握,其實(shí)初中的很多科學(xué)概念學(xué)生在小學(xué)就已經(jīng)學(xué)過(guò),初中浙教版和小學(xué)教科版科學(xué)教材相互交叉的科學(xué)概念就有130多個(gè)。如果我們?cè)趯?shí)施初中科學(xué)概念教學(xué)時(shí)能夠充分利用小學(xué)科學(xué)概念的啟蒙作用,就可以大大降低初中概念學(xué)習(xí)的難度。但是目前初小科學(xué)教師對(duì)于學(xué)生科學(xué)概念的縱向銜接基本處于忽視狀態(tài)。本文通過(guò)分析初中科學(xué)概念與小學(xué)科學(xué)概念的異同,尋找初中科學(xué)概念教學(xué)與小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)的縱向銜接點(diǎn),并通過(guò)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)與解決問(wèn)題情境、暴露錯(cuò)誤概念、實(shí)施反例教學(xué)等形式進(jìn)行初小科學(xué)概念教學(xué)銜接,從而降低初中科學(xué)概念教學(xué)的難度,提高初中科學(xué)概念教學(xué)效率。
一、初小科學(xué)相同概念間的差異
雖然初中浙教版和小學(xué)教科版科學(xué)教材相互交叉的科學(xué)概念有130多個(gè),但初小科學(xué)相同概念間卻存在很多差異。
1.相同概念表述不同
由于小學(xué)生的年齡層次較低、知識(shí)結(jié)構(gòu)不完整及思維不縝密等,小學(xué)教材大多不用專(zhuān)業(yè)的、抽象的語(yǔ)言表述科學(xué)概念,概念的表述比較簡(jiǎn)略。如“凝固”這個(gè)概念,小學(xué)教科版科學(xué)教材定義為“從液態(tài)的水變成固態(tài)冰的過(guò)程”,小學(xué)以水、冰兩個(gè)具體的物質(zhì)下定義,直觀、形象。而初中浙教版科學(xué)教材將其定義為“物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程”,延伸到所有的物質(zhì)。對(duì)于“速度”的定義,小學(xué)教科版科學(xué)教材提及“距離”,而初中浙教版科學(xué)教材則提及“路程”,它們的意義是不同的。
2.相同概念名稱(chēng)不同
3.相同概念深度要求不同
即使是相同概念,小學(xué)和初中的深度要求也不同。如“機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力”在小學(xué)與初中科學(xué)教材中都有涉及,其中小學(xué)五年級(jí)上冊(cè)《運(yùn)動(dòng)和力》一章,教材對(duì)拉力、重力、摩擦力等內(nèi)容有介紹,幫助學(xué)生建立起有關(guān)力的具體形象概念,使學(xué)生對(duì)概念性知識(shí)有初步了解。而初中七年級(jí)下冊(cè)第二章《運(yùn)動(dòng)和力》,內(nèi)容從橫向和縱向深入,在原有的關(guān)于一些力的概念基礎(chǔ)上,橫向上進(jìn)一步學(xué)習(xí)“力的作用效果——改變物體形狀或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”和“力的作用是相互的”等內(nèi)容;縱向上深入學(xué)習(xí)關(guān)于“力的測(cè)量、力的三要素、力的圖示、重力與質(zhì)量的關(guān)系、摩擦力的影響因素了”等內(nèi)容。初中科學(xué)在學(xué)生原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步完善了“運(yùn)動(dòng)和力”的知識(shí)體系,深度上的要求比小學(xué)高多了。
4.相同概念教材呈現(xiàn)情境不同
情境教學(xué)是小學(xué)、初中常用的教學(xué)方法,相同概念在小學(xué)、初中科學(xué)教材中呈現(xiàn)的形式不同。圖1是小學(xué)“光的反射”的教學(xué)情境,圖2是初中“光的反射”的教學(xué)情境。從下面兩副圖我們看到,小學(xué)科學(xué)教材情境呈現(xiàn)色彩絢麗,圖文并茂,形象具體,教學(xué)情境來(lái)源于學(xué)生身邊,為大家所熟悉,學(xué)生便于觀察,容易接受,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)興趣濃厚。而初中教材的教學(xué)情境則是抽象的光路圖,讓學(xué)生純粹地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),學(xué)生一看到可能會(huì)覺(jué)得枯燥,有難度,從而產(chǎn)生畏難情緒。
二、整理初小科學(xué)目錄表和初小科學(xué)概念比對(duì)表
初中科學(xué)教師要了解小學(xué)科學(xué)教材,我們可以搜集本縣小學(xué)教科版三年級(jí)到六年級(jí)的科學(xué)教科書(shū)和教參以及初中浙教版七年級(jí)到九年級(jí)的科學(xué)教科書(shū)和教參,把初中、小學(xué)科學(xué)教科書(shū)中的章節(jié)做成目錄,以便查閱。我們?cè)俑鶕?jù)整理出的初中和小學(xué)科學(xué)章節(jié)目錄,找出兩者共同或相關(guān)的科學(xué)概念,把這些科學(xué)概念按科學(xué)教學(xué)內(nèi)容分為“生命科學(xué)”“物質(zhì)科學(xué)”“地球、宇宙與空間科學(xué)”三個(gè)部分,并進(jìn)行比對(duì),整理出初小科學(xué)概念的比對(duì)表(如表1),以便查閱。
三、尋找初小科學(xué)概念的教學(xué)銜接點(diǎn)
1.根據(jù)初小科學(xué)概念的差異,確定銜接點(diǎn)
初中和小學(xué)科學(xué)概念在表述、深度等方面存在差異,初中教師在進(jìn)行科學(xué)概念教學(xué)時(shí)要找準(zhǔn)銜接點(diǎn),教學(xué)時(shí)要做到有的放矢。對(duì)于小學(xué)學(xué)過(guò)的概念,教師可以略講或不講,以避免單純地重復(fù)舊知識(shí);對(duì)于小學(xué)錯(cuò)誤的前概念,教師要設(shè)計(jì)方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換;對(duì)于小學(xué)不完善的概念,教師要在初中科學(xué)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)完善的部分。例如,初中和小學(xué)對(duì)“摩擦力”這個(gè)概念的表述,通過(guò)比較我們不難發(fā)現(xiàn),初中對(duì)“摩擦力”的定義多了“相對(duì)”二字,“相對(duì)”顯示出初中科學(xué)概念的嚴(yán)謹(jǐn)性。在初中摩擦力概念教學(xué)中,教師要講一些將摩擦力作為動(dòng)力的例子,把“相對(duì)”兩字作為初中和小學(xué)“摩擦力”概念的銜接點(diǎn)。
2.根據(jù)學(xué)生的前概念,確定銜接點(diǎn)
在實(shí)施概念教學(xué)時(shí),教師除了要了解教材中的概念差異外,還要對(duì)本班學(xué)生的概念掌握情況進(jìn)行了解。為保證銜接教學(xué)的設(shè)計(jì)更有針對(duì)性,教師可以通過(guò)課前的銜接預(yù)習(xí)(如表2),來(lái)探測(cè)學(xué)生的小學(xué)科學(xué)概念掌握情況,找出初小科學(xué)概念的不同點(diǎn),并把這些不同點(diǎn)作為銜接的切入點(diǎn),從而降低概念學(xué)習(xí)的難度。
3.創(chuàng)設(shè)情境,進(jìn)行初小科學(xué)概念銜接教學(xué)
(1)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境,修正原有概念
小學(xué)的科學(xué)教學(xué)借助大量的實(shí)驗(yàn),通過(guò)讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),進(jìn)而有效學(xué)習(xí)科學(xué)概念。因此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)我們應(yīng)從初中和小學(xué)科學(xué)概念的銜接點(diǎn)入手,為學(xué)生建立科學(xué)概念提供感性材料,它可以是小學(xué)做過(guò)的實(shí)驗(yàn),也可以是服務(wù)于銜接點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)。
例如,在教學(xué)八年級(jí)上冊(cè)《物質(zhì)在水中的分散狀況》時(shí),就可以用小學(xué)四年級(jí)《食鹽在水中的溶解》實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境,學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同,修正原有概念,建立“溶解”“溶液”“懸濁液”“乳濁液”等新概念。具體如表3。
師:為了區(qū)分這些分散的不同現(xiàn)象,我們要給它們各自取一個(gè)名字,以示區(qū)別,從而得出溶質(zhì)、溶劑和溶液的概念。
師:觀察溶液的狀況有沒(méi)有發(fā)生變化?
(教師引出溶液的特性,即溶液是均一、穩(wěn)定的)
師:物質(zhì)分散在水中,除了溶解后形成溶液這種狀態(tài),還有像面粉和泥沙在水中不會(huì)溶解的狀態(tài)。
(學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:沙沉在底部,面粉浮在水面上,建構(gòu)懸濁液概念)
師:懸濁液有什么特征?
生1:不穩(wěn)定,靜置后分層。
(實(shí)驗(yàn):把幾滴色拉油滴在水中,讓學(xué)生觀察色拉油在水中的變化。色拉油不溶于水,不穩(wěn)定,靜置后分層。建構(gòu)乳濁液概念。)
師:乳濁液有什么特征?
生2:不穩(wěn)定,靜置后分層。
(師生討論總結(jié)三種混合液的異同并列成表格)
通過(guò)對(duì)溶解現(xiàn)象的觀察,讓學(xué)生理解“均一、穩(wěn)定”的本質(zhì)內(nèi)涵,大大降低了學(xué)生的理解難度。正是學(xué)生對(duì)“溶液”概念的深刻理解,懸濁液和乳濁液的概念教學(xué)就水到渠成了。通過(guò)新舊概念的重組,引導(dǎo)學(xué)生修正自己的原概念,形成新概念,大大降低了學(xué)生概念學(xué)習(xí)的難度。
(2)創(chuàng)設(shè)解決問(wèn)題的情境,完善概念
小學(xué)教材中大多不用專(zhuān)業(yè)的、抽象的語(yǔ)言表述科學(xué)概念,概念的表述較簡(jiǎn)略。比如,小學(xué)教科版科學(xué)教材對(duì)“杠桿”的定義是“像撬棍這樣的簡(jiǎn)單機(jī)械”,對(duì)于杠桿的省力、費(fèi)力則僅簡(jiǎn)單地憑用力點(diǎn)、阻力點(diǎn)的位置來(lái)進(jìn)行判斷,而初中則是根據(jù)阻力臂與動(dòng)力臂的長(zhǎng)短來(lái)判斷的。顯然,“力臂”應(yīng)該是初小杠桿概念銜接教學(xué)的重點(diǎn),教師要把力臂的認(rèn)識(shí)從“點(diǎn)到點(diǎn)”轉(zhuǎn)變到“點(diǎn)到線”。這時(shí),我們可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)問(wèn)題情境,先讓學(xué)生用原有的概念去解決問(wèn)題,在解決問(wèn)題過(guò)程中發(fā)現(xiàn)原有概念的缺陷;再引導(dǎo)學(xué)生去完善原有概念,從而建立杠桿、力臂的定義,掌握省力杠桿、費(fèi)力杠桿的判斷方法。下面是創(chuàng)設(shè)利用小學(xué)杠桿知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題的情境,從而完善杠桿概念的教學(xué)。
師(課件出示圖3):這些工具是我們以前學(xué)過(guò)的哪種機(jī)械?
生:杠桿。
師:什么是杠桿?
(引導(dǎo)學(xué)生回顧小學(xué)的杠桿概念)
師:它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)有什么共同特征?有哪些重要位置?
(讓學(xué)生分析這些杠桿的共同特征并回憶小學(xué)的杠桿概念的三要素,從而讓學(xué)生知道用力點(diǎn)和阻力點(diǎn)上施加的力就是動(dòng)力和阻力)
師:你是怎么判斷杠桿是否省力的?
師:我們已經(jīng)知道力除了作用點(diǎn)外,還有方向。如圖4,在B點(diǎn)掛一個(gè)重600 N的重物,在A點(diǎn)分別作用F1、F2、F3三個(gè)力,但方向不同,要使杠桿平衡,這三個(gè)力的大小一樣嗎?
(大部分學(xué)生想當(dāng)然認(rèn)為“用力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離和阻力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離”是兩個(gè)點(diǎn)的連線的長(zhǎng)度,所以認(rèn)為F1=F2=F3。教師演示用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出F1、F2、F3三個(gè)力的大小。學(xué)生觀察比較,發(fā)現(xiàn)三個(gè)力大小不同,F(xiàn)3最小。學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突。)
師:我們發(fā)現(xiàn)在其他條件不變的情況下,作用在杠桿的同一作用點(diǎn)上的不同方向的力,產(chǎn)生的杠桿省力情況不同。那杠桿的省力情況應(yīng)該怎么判斷呢?
(通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生思考,學(xué)生用小學(xué)的知識(shí)解決問(wèn)題時(shí)出問(wèn)題了,引出動(dòng)力臂和阻力臂。師生一起畫(huà)出F1、F2、F3三個(gè)力的動(dòng)力臂以及阻力臂。教師把小學(xué)的“動(dòng)力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離”和“阻力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離”轉(zhuǎn)化到“動(dòng)力臂”和“阻力臂”這兩個(gè)概念上。通過(guò)作圖,學(xué)生比較后發(fā)現(xiàn)F3對(duì)應(yīng)的力臂最長(zhǎng),因此F3最省力。教師通過(guò)解決問(wèn)題,降低了學(xué)生對(duì)力臂概念的理解難度,突破了教學(xué)的重難點(diǎn)。)
師:那如何判斷省力杠桿和費(fèi)力杠桿更準(zhǔn)確呢?
(銜接到初中對(duì)省力杠桿和費(fèi)力杠桿的判斷)
師:杠桿除了三要素,還應(yīng)該再加兩個(gè)要素,即動(dòng)力臂和阻力臂。
(銜接到初中杠桿概念的五要素)
4.充分暴露錯(cuò)誤概念,并進(jìn)行轉(zhuǎn)化
小學(xué)科學(xué)概念的表述有很多并不準(zhǔn)確。例如,小學(xué)科學(xué)對(duì)“重量”的定義就是模糊的。在小學(xué)科學(xué)三年級(jí)課程中有一節(jié)課是《比較水的多少》,其中一個(gè)辦法就是比較輕重,小學(xué)關(guān)注的質(zhì)量往往指生活中常用的多少克、多少公斤,而沒(méi)有明顯區(qū)分質(zhì)量與重量的概念,而在初中科學(xué)中這應(yīng)該是比較質(zhì)量的大小。在進(jìn)行初中科學(xué)“質(zhì)量”概念教學(xué)時(shí),教師應(yīng)把小學(xué)生對(duì)“重量”的認(rèn)識(shí)作為“質(zhì)量”學(xué)習(xí)的前概念,充分暴露這個(gè)錯(cuò)誤概念,并進(jìn)行轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)初小科學(xué)概念的有效銜接。
5.運(yùn)用反例教學(xué),引發(fā)認(rèn)知沖突
反例來(lái)自學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)概念之前頭腦中原先存在的前概念,在概念教學(xué)中我們要分別將正、反兩個(gè)例子呈現(xiàn)出來(lái),引發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生推翻(或否定)先前認(rèn)知,修正前概念。例如,對(duì)于“摩擦力”這個(gè)概念, 初中比小學(xué)的定義多了“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”幾個(gè)字。別小看這幾個(gè)字,這對(duì)學(xué)生判斷摩擦力的方向起了很大的作用,而對(duì)于摩擦力方向的判斷,初中生和小學(xué)生都很容易犯錯(cuò)。教師可以多舉一些摩擦力是動(dòng)力的反例幫助學(xué)生糾正原先的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),理解“相對(duì)”的含義。
總之,初中科學(xué)教師在進(jìn)行科學(xué)概念教學(xué)時(shí),要充分利用小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)的縱向銜接,找準(zhǔn)初小科學(xué)概念的銜接點(diǎn),通過(guò)利用多樣化的教學(xué)手段進(jìn)行縱向有效銜接,從而降低初中科學(xué)概念教學(xué)的難度,提高初中科學(xué)概念教學(xué)效率。
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(責(zé)任編輯 黃春香)