基于學生“再學”能力培養(yǎng)的初中科學概念教學

包利英

[摘 要]現行的初中科學教材，集物理、化學、生物等學科知識概念于一體，組成了龐大的科學知識體系。初中科學教學，說到底就是概念教學。概念的引出不僅為學生添增了諸多的新鮮知識，也引發(fā)了學生對科學這門學科的“再學”興趣，促進了學生“再學”能力的培養(yǎng)。初中科學概念教學中，教師應始終圍繞引導學生厘清概念、培養(yǎng)學生的“再學”能力這些重點來展開。

[關鍵詞]“再學”能力; 概念教學;初中科學

[中圖分類號]? ? G633.98? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）14-0086-04

在初中科學教材中，有許許多多的概念，如壓強、動能、勢能、功、細胞分裂、無脊椎動物、元素、純凈物、核能、光合作用等，各式概念奠定了科學學科的基礎。因為概念的應用滲透在科學教學的各個環(huán)節(jié)中，所以概念的引出不僅為學生添增了諸多的新鮮知識，也引發(fā)了學生對科學這門學科的“再學”興趣，促進了學生“再學”能力的培養(yǎng)。

一、兩節(jié)“同課異構”公開課引發(fā)的思考

筆者曾聽過兩節(jié)“同課異構”公開課，教學內容為初三的“比熱”，甲、乙兩位教師的教學風格截然不同。

教師甲在引出比熱的概念后，馬上出示相關強化比熱計算公式運用的計算題，教學目的明確，即加深學生對“比熱”概念的理解，為下節(jié)課做好準備。但在練習中發(fā)現，學生對比熱概念理解不深、不透，解題時常常是直接運用公式[Q=cm（t1-t2）]進行計算，這樣簡單套用公式，雖然也可以正確計算，但許多學生出現計算錯誤，因為計算時涉及“溫度差”的轉化，而學生對比熱概念沒有真正掌握與理解，所以極易出錯。

教師乙整節(jié)課能始終抓住“比熱”這一概念進行講解，從人們對物質熱量的理解到比熱的定義、單位等，再到對生活現象加以解析以說明比熱的物質屬性。他關注了學生對于“比熱”概念的“再學”（指的是“繼續(xù)學習”）興趣，要求學生從物理意義上去理解比熱及其單位，并沒有刻意讓學生去記憶并套用公式[Q=cm（t1-t2）]計算物質的比熱。

通過對比，聽課者多數認為教師乙的教學效果比較好。這引發(fā)了筆者的思考：科學概念的教學怎樣開展才有效？初中概念教學的目標指向是什么？

二、初中科學概念教學的知識外目標指向

上述兩節(jié)“同課異構”公開課顯示，教師在教學中引出科學概念時，要注意概念引出的原因、依據，并告訴學生引出的概念在相應科學知識中的作用。教師通過不斷滲透概念的形成與實際生活的聯系，可有效培養(yǎng)學生的“再學”興趣、激活學生的“再學”思維、提升學生的“再學”能力。

1.概念的引出要著眼知識外學生“再學”興趣的培養(yǎng)

初中科學概念教學中，教師要著眼于學生“再學”興趣的培養(yǎng)。教師在引出概念時要向學生講清該概念引出的緣由（物質基礎）與學習該概念所引發(fā)的作用（學習的條件與功效），這樣可使學生加深對概念的印象，強化學生對概念學習的重視程度，培養(yǎng)學生“再學”興趣。

例如，七年級下冊第四章第四節(jié)《物質的比熱》的教學中，在講“比熱”這一概念時，教師引出學生在實際生活中常常遇到的問題：現有1 kg的開水與1 kg的冷水，開水的熱量一定比冷水的熱量多嗎？為什么？1 kg的開水放出的熱量肯定比1kg的冷水放出的熱量多，對嗎？

在學生思考并回答問題后，教師歸納小結，自然引出“比熱”的生成條件是“任何物質放出（或吸收）熱量Q的多少，只與該物質的質量m及溫度變化量[Δt]有關，與其他因素無關”;接著追問：“1kg的水與1kg的酒精，使其吸收同樣的熱量，它們升高的溫度是否相同？”對于這個問題，學生之前從沒認真思考過，也沒實驗驗證過，所以一下子回答不上來。教師可因勢利導：“下面我們一起來做個實驗，看看結果如何？”像這樣，先是通過學生身邊的事例進行啟發(fā)，再進行實驗操作，很自然地為“比熱”概念的引出及計算創(chuàng)造條件。

導入新課的方法多種多樣，但都是為了激發(fā)學生學習新知的興趣，減輕新知學習的難度，提高學生學習效度創(chuàng)造條件、做好鋪墊。這里，教師就抓住了學生迫切想知道實驗真相的心理，再引入新課，達到了激發(fā)學生“再學”興趣的目的。

2.概念的形成要關注知識外學生“再學”思維的激活

概念是對事物的現象和過程的抽象，教師在教學概念的形成時要關注學生“再學”思維的激活。

（1）建構學生“再學”的認識場景，加深感性思維

大量的心理實驗研究表明，對學習的內容能保持長久記憶的人，并不是他們的記憶力特別強，而是他們對記憶內容的開始階段，心理機制所形成的認知結構對他們以后的記憶產生了極大的影響或者是對認知感官刺激較強所致，即學生對學習的內容初始階段的印象越深刻，則以后記憶的時間就越長。因此，教師在引入科學概念時，要多創(chuàng)造一些能刺激學生感官的外部環(huán)境，使學生能獲得比較強的、鮮明的感性認識，同時配以有針對性的概念辨析訓練，這對激活學生“再學”思維，促使學生保持對概念的長久記憶十分有效。

例如，“比熱”概念是建立在“物質的本質屬性”基礎上，為了更準確地反映物質溫度而出現的，所以為了使學生能夠形成“比熱”概念，就必須讓學生對“比熱”現象和過程獲得比較強的感性認識。課本P139的演示實驗恰恰能夠使學生獲得“比熱”這一概念的感性認識，教師應借助這一教材資源著力為學生構建“再學”的場景，以加深學生的感性認識。

（2）搭建學生“再學”的階梯，激活理性思維

在加深學生感性認識的基礎上，教師應充分發(fā)揮自身的引導作用，通過引導、分析、推理，使學生對事物的認識從感性上升為理性，再擴伸到借助自己的領悟形成對概念的解讀。

例如，在上述“比熱”實驗中，為了使學生對“比熱”形成理性認識，教師可提問：“同樣質量的水與煤油，通過同樣酒精燈加熱，哪種液體的溫度升高得快？”生甲：“煤油的溫度升高快?！鄙遥骸八郎乇让河吐??！鄙骸巴瑯淤|量的煤油和水，吸收相同的熱量后，煤油升溫比水快?！?/p>

顯然，學生通過實驗觀察，得到了第一手的感性認識，教師在此基礎上板演：“前提條件是：水的質量=煤油的質量，水吸收的熱量=煤油吸收的熱量;結論：煤油升溫比水快，即[Δt煤>Δt水]?！苯處熃又鴼w納解釋：通過實驗可知，相同質量的兩種物質，如果它們升高的溫度相同，那么它們需要吸收的熱量是不同的。這反映了物質的一種屬性。為了能有效地解釋這種屬性，我們引入“比熱容”這個概念，簡稱“比熱”，用字母c表示。課本上這樣描述：“在質量m和溫度變化[Δt]相同的條件下，不同的物質吸熱（放熱）本領不同的這種性質”“1克質量的某種物質，溫度升高（降低）1 ℃所需吸收（放出）熱量的多少叫作這種物質的比熱”。

上述教學中，教師先是通過學生的感性認識，強化學生對“比熱”概念的印象，在此基礎上引導學生對實驗進行分析、歸納、解釋，加深了學生對實驗內容的進一步理解，使學生的認識由感性上升到理性，這樣有利于學生“再學”思維的激活。

3.概念的應用要提升學生“再學”的能力

科學概念的呈現有利于學生認識物質現象和原理應用，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。掌握和運用科學概念是掌握科學原理、培養(yǎng)科學素養(yǎng)的最高層次，其基礎是促進學生理解和領悟。初中科學中的大量概念都是前人從相關的具體事物中抽象和歸納出來的，所以教師在引導學生運用概念時，應給學生講解與概念有聯系的典型事例，讓學生深入理解概念的本質內涵，進而學會應用概念解決實際問題，從而提升學生的“再學”能力。

例如，對于“比熱”概念的應用，在知道了“比熱”就是一種“物質的屬性”，單位是焦耳/千克·攝氏度后，接下來就是運用這一概念解決一些實際問題了。這些實際問題的設置要與學生的生活有關聯，通過問題解決讓學生歸納出：金屬的比熱各不相同;一般而言，金屬的比熱比液體的比熱小;不同液體的比熱是不相同的;水的比熱是比較大的;等等。通過一些與實際生活相關的知識的運用與解讀，再進行相關的計算，不僅鞏固了學生所學的知識，更是使其“再學”能力得到了提升。

三、初中科學概念有效教學策略

初中科學課程標準中指出：初中科學是一門綜合性課程，要“注重自然科學中的統(tǒng)一概念和原理”，要幫助學生從整體上認識科學，為學生未來的科學學習和整體發(fā)展奠定基礎。因此，深刻理解并牢固掌握概念是初中科學的教學之本，概念教學的好壞，也是教師教學效果優(yōu)劣的關鍵。

初中科學概念有效教學的策略常有以下七點。

1.從演示分析等引入概念，誘發(fā)學生的“再學”欲望

課始引入特別重要，好的引入可起到“四兩撥千斤”的作用。概念的引入，方法多樣，千萬不要千篇一律地采用“直接提出”法，引入概念的重點不僅僅是為了明確學習的知識內容，更是要能誘發(fā)學生產生“再學”的欲望。概念的引入，可從實際事例形象地描繪定義得出，也可從生活中的實踐體會小結得出，當然也可從實驗的方法推理、分析得出。

例如，對于“后天學習行為”這個概念，可從學生感興趣的動物表現（海獅為什么會頂球？老虎為什么會穿越火框？）引入，也可從學生從小模仿大人的行為（學大人的語氣，學大人穿衣）演示引入。

又如，“大氣壓強”這個概念，可從我們平時用吸管吸牛奶（牛奶為什么能通過吸管流到嘴里？）、裝修工人用吸盤吸比較大的瓷磚（一個小小的吸盤為什么能吸住瓷磚）等分析引入。

通過上述的舉例與演示，學生能比較自然地得出科學概念，學生感覺親切，這樣就有了“再學”的欲望。隨著概念學習的不斷深入，學生就能理解與應用概念了。

2.從內涵外延等厘清概念，建構學生的“再學”平臺

任何一個科學概念的引出，必定有其成立的物質基礎和理論基礎。根據邏輯學的分析，若是在提出概念的名稱后，要使學生理解概念，就得讓學生理解概念的內涵（定義的本質屬性，指的是定義中字面所描述的特質）與外延（定義所反映的那些事物），不然就很難使學生搞清與理解概念。

例如，在講“浮力”這個概念時，學生往往理解為“物體浮在水面上時所受到的力”，他們沒有搞清楚“任何物體在液體中都會有浮力產生”，他們沒有弄清“浮力”概念的內涵。對此，教師可利用學生熟悉的事例進行分析，如石頭浸在水里沒浮在水面上，但是我們搬運水里的石頭時往往感覺比在岸上搬運石頭要輕松，這就是因為石頭在水里受到了一個力，這個力就是“浮力”。同時，可借助實驗繼續(xù)延伸：不僅僅是物體在水中會受到浮力作用，物體在其他液體中也會受到浮力;不僅僅是物體浮在液體表面會受到浮力作用，物體浸在液體中也同樣受到浮力作用。

厘清概念的內涵與外延，學生就能輕松把握概念的本質，提高記憶的效率。教師在引導學生厘清概念的內涵與外延的過程中，為學生建構了“再學”平臺。

3.從關鍵字詞等領悟概念，疏通學生的“再學”通道

每一個科學概念的引出與描述，都是科學家花費了許多時間精力，用最精準的語句呈現的，里面更是少不了關鍵性的詞語。教師要善于指導學生抓住這些關鍵字、詞、句去串聯概念、布局概念、固化概念，為學生掃除概念解讀的障礙，疏通“再學”的通道。

例如，在學習“慣性”這個概念前，學生根據生活經驗往往將“慣性”與“沖力”相混淆，認為物體在運動過程中不能立刻停止，是由于“沖力”的原因，所以就認為“運動的物體有慣性，而靜止的物體沒有慣性”。教師通過實驗解釋了靜止的物體也同樣有慣性，并引出了慣性的概念：慣性就是“物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質”。這里的關鍵詞是“勻速直線”“靜止”“或”?！皠蛩僦本€”和“靜止”表述的是物體存在慣性的狀態(tài)，而“或”表示“運動”與“靜止”兩者之間只能選其一。學生理解了“或”的含義后就等于疏通了“慣性”概念學習中的思維通道，明白了“慣性”就是物體的本質屬性：慣性只與物體的質量有關，與物體運動與否無關。

4.從對比區(qū)分等理解概念，奠定學生的“再學”基礎

為了分辨事物的異同，人們往往采用對比的方法，這是區(qū)分事物的最簡單、最有效的手段。有些科學概念，由于形成的條件、途徑等有某些相似之處，所以很容易引起學生（尤其是成績不太好的學生）的混淆，這就需要教師幫助學生從概念的原始屬性進行對比來區(qū)分它們。

例如，壓力和重力，都指的是力，有的時候真的是難以分辨。教師可以指導學生進行對比分析：盡管重力與壓力都是屬于“力”的一種形式，且它們的單位（牛頓）也是相同的，但是重力是由于地球對物體的吸引而產生的力，它不管在地球上的什么地方都是自然存在的，它的方向總是豎直向下;而壓力是物體因相互擠壓而產生的力，如果物體沒有接觸就不會有壓力產生，壓力的方向總是垂直于物體的表面。

通過區(qū)分比較，學生就知道了重力與壓力的產生條件不同，方向不同。這樣，學生就能分清重力和壓力的概念，自然奠定了“再學”的基礎。

5.從定義屬性等掌握概念，催生學生的“再學”能力

縱觀所有初中科學的概念，它們的給出方式一般可以分為三大類：一是依據事物的本質屬性進行描述性定義，如先天性的、后天性的、條件反射、精神、細胞分裂、無脊椎動物、浮力等，它們沒有計算公式，出發(fā)點就是描述事物的存在形式。二是依據事物所產生的物理效果進行命名性定義，如功、熱量、電壓等。三是從事物的某一個側面進行形成性定義，如功率、壓強、比熱、電流、機械效率等，這些概念的共同點是均可用一個比值表示。

在教學中，教師要善于根據概念的類屬，指導學生與學過的概念進行類比，促使學生明確學習的概念，通過不斷地類比教學，催生學生的“再學”能力。

6.從文字符號等融合概念，增提學生的“再學”水平

科學概念的呈現形式，不外乎文字、符號、字母或圖形，教師要善于指導學生將它們相互對應起來，并能有效轉化。

例如，在教學“壓強”概念時，教師先創(chuàng)設學生熟悉的情境：人過泥沼地時，為什么爬著走不容易陷下去？而站著走就很容易陷進泥潭呢？通過討論，學生明白人爬著走和站著走的過程中重量保持不變，不過人與地面接觸的面積發(fā)生了變化。為了能準確地說明這個現象，引入了“壓強”概念。這個事例說明了壓強與壓力有關，也與接觸的面積有關。教師引出“壓強”的定義：單位面積所受到的壓力。

這里先是給出概念的文字描述，即“壓強=壓力/面積”，然后再給出概念的字母表達：[p=FS，]其中p表示壓強，F表示壓力，S表示接觸的面積，然后再統(tǒng)一單位。

科學中有許多概念可用符號呈現，學生依據文字表達的意義進行符號表示，可以減輕許多學習負擔，清楚掌握概念分類，增提“再學”水平。

7.從實際生活等應用概念，促進學生的“再學”興趣

對學生而言，科學概念一般都是枯燥乏味的，教師在引入概念時要多注意與學生的生活實際相聯系，這樣才能促進學生的“再學”興趣。

例如，學過“空氣對流”后，讓學生練習如下應用題：①燒開水時，總是把水壺放在爐火上面，這是什么道理？②夏天到電影院去看電影，在設備相同的條件下，從涼爽的角度考慮你喜歡坐在樓上還是坐在樓下？為什么？③為什么我國夏季多東南風，而冬季多西北風？

將生澀的科學概念活化于學生的具體生活中，可及時暴露概念學習中的問題，借此調動學生思維的積極性，使教學及時得到反饋的信息，促進學生的“再學”興趣。

四、初中科學概念教學的注意事項

初中科學教學的重點是概念的教學，中心是讓學生領悟和內化概念、應用概念，關鍵是培養(yǎng)學生的學習興趣，終極目標是提升學生的“再學”能力和培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。在科學概念教學中，要注意以下兩點。

1.形成概念、掌握規(guī)律要根據教材和學生實際，注意“再學”的時段性

在初中科學的教材安排中，知識結構是呈螺旋狀遞進的，前后章節(jié)也不是相互關聯的，例如“比熱”這個概念，七年級就出現了，但是真正的計算卻是在九年級，到九年級才完整地學習了這個概念。因此在概念教學中，教師要注意學習的時段性，不可好高騖遠，一口氣把相關的內容在同一時段教完。也就是說，對學生的概念形成，要依據教材和學生的實際能力，注意時段性教學。

2.掌握概念、應用概念別企望一蹴而就，要經歷多次“再學”提升過程

初中科學概念教學，在引入概念后，掌握概念、應用概念不僅是重點，更是難點，因此必須使學生在學習的過程中經歷多次“再學”的提升過程，別企望能一蹴而就。

概念教學是初中科學教學的基礎，教師只有在充分認識到它的重要意義后，才能在教學中加以重視。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 中華人民共和國教育部.義務教育初中科學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學，2012.

[2]? 朱清時.義務教育教科書·科學（7至9年級）[M].杭州：浙江教育出版社，2013.

[3]? 王杰.運用多種方法 突出概念教學[J].今日科苑， 2009（6）：240.

（責任編輯 黃春香）