关注概念关联，优化教学设计，促进学生概念转变
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摘 要：阐述概念具有复杂性和层次性，关注概念关联，并以“斜面”一课为例，优化教学设计，促进学生自主建构知识，深化概念的转变。
关键词：概念关联;概念转变;教学设计
基于建构主义的研究表明，学生在进入课堂前对世界的认识是以他在世界中的经验为基础的，对世界的解释带明显的个人特征，会自发地形成概念，这部分的概念可能是正确的，也可能是与科学概念相悖的。在小学科学教育中我们需要采用各种方法，为学生提供实践的机会，使他们能够建构出我们所期望他们理解的科学概念。
根据中国工程院院士韦钰定义：科学概念（Scientific Concepts）是指组织起来构成的、系统的科学知识。事实上，大多数科学概念都太复杂了，不能让人在一步之内对一个概念从不了解到完全的理解。因此，科学概念又是分层次的，大的概念中包含了较小的概念。概念和概念之间相互联系，这就构成了我们称之为科学模型、理论、和定律。对教师而言，重要的是认识到概念之间的关联性，并为之提供有效的材料、教学手段，促使学生能够自发地进行科学概念的建构。正如你仅仅发现自己面对一组楼梯，你是不会自动地从一级走到下一级的，必须有某些原因或推动力量使你向前移动。同样的，教师关注到概念之间的关联性，就可以建立“有规则的楼梯”，让学生自动地从一个概念前进到下一个概念，促进学生自主建构知识，促进概念的转变。
笔者在此结合粤教版六年级“斜面”的课堂教学实践，谈一谈在概念关联中建立“有规则的楼梯”，引导学生自动进行概念转变学习的一些体会和思考。
小学科学六年级《斜面》涉及的概念：概念1.什么是斜面——概念;2.使用斜面可以省力——概念;3.斜面坡度越小，越省力。
以上的3个概念属于同一个本体——斜面，这三个子概念具有很强的关联性，前一级概念为下一级概念服务，通过3个子概念的循序渐进转变，丰富学生对斜面的概念理解，形成较完整的概念认识，成为学生用来解决问题、解释现象和在他们世界中活动的概念框架。那如何引发学生自动地从概念1进入到概念3？这需要教师在教学概念转化的过程中为学生创造适合的“有规则的阶梯”，让学生自然而然地顺着教学活动建构自己对斜面的理解。以下为笔者为《斜面》概念的分析以及为之所采取的教学措施。
1.概念1属于定义性概念，教材给出的定义为：人們常在低处和高处之间设一个斜坡，以便把重物从低处移到高处，这个斜坡就叫作斜面。学生在生活经验里也见过斜面，用到“斜面、斜坡”等词语，因此结合生活经验，展示木板形成的斜面，学生对概念1的理解较为容易。
2.概念的转变不是无理由的，而是学生对于旧有的概念感到不满足，不足以来处理新的现象和问题，因此才会从一个旧有的概念转移到另一个概念。教师关注概念之间存在的关联，为两级的概念转变建立“有规则的阶梯”，为学生创建与概念转变有关的新的现象和问题。在概念1前进到概念2之间的关联是“为何要使用斜面？”因此在教学活动中建立“阶梯”——让一个学生把装有重物的小推车搬到近20cm高的讲台上，在尝试了直接搬动较为费力之后，利用木板形成的斜面则用较少的力即可完成。通过该活动，唤起学生对之前生活中使用斜面的经验，引发学生思考使用斜面可以帮助我们省力。在此基础上，使用弹簧测力计测量出不同重物（钩码）在同一斜面上的用力情况（下表），在该实验中学生可自由选择斜面坡度的大小。
根据六年级学生的数学能力发展，通过表中纵向数据的分析比较可以得出沿斜面比直接提升重物可使用较小的力。通过现实情景的呈现和科学实验数据的分析，实现概念1到概念2的顺利转变。
3.概念2和概念3的关联是“使用斜面可省力，那在何种情况下更省力？”为之建立的“阶梯”——对比不同小组的数据，找出数据不同的原因，推动学生对下一概念进行思考。
通过对比3个小组实验横向数据“沿斜面提升物体的力”不同数据（1组：0.1、0.2、0.3;2组：0.3、0.6、0.9;3组：0.4、0.8、1.2〈单位：牛顿〉），引导学生自发思考“为何沿斜面提升物体的力不一样？”展示这3组数据使用斜面的坡度情况的不同，促使学生进行有根据的猜想和实验设计。通过纵向数据的分析，可得出斜面坡度不同，省力的情况也不同。
以上是通过关注概念1—概念2—概念3之间的关联性，为概念之间的转化建立“有规则的阶梯”，优化教学设计，促进学生的概念转变。
科学教师应了解所教授的科学概念的复杂性以及层次性，关注概念之间的关联性，从而为儿童提供一些与概念转变相关的体验机会，使学生的概念化能从概念渐进发展中的一个水平前进到一个更高的水平。因此，教师应该寻求不同的经验来设计问题、实验，以要求学生重新思考他们的想法，必须发展或引用更具有创意性的策略，促进学生的概念转变。
参考文献：
[1]米歇尔·本特利，克里斯丁·艾伯特，爱德华·艾伯特.科学的探索者[M].北京师范大学出版社，2008.
[2]蔡铁权，蒋旭英，胡玫.概念转变的科学教学[M].教育科学出版社，2009.
[3]韦钰，P.Rowell.探究式科学教育教学指导[M].教育科学出版社，2005.
编辑 杜元元
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