周志定（浙江省诸暨市店口二中　浙江诸暨　311835）



让科学概念生“根”——例谈引导学生建构概念的体会

周志定
（浙江省诸暨市店口二中浙江诸暨311835）

摘要：概念建构是指学生原有概念的改变、发展和重建，学习总是从学生已有的认知结构出发，所以在建构科学概念时，必须激活学生已有的知识和经验，让概念根植于其中。文章从链接新知生长点，运用类比，架设支架，通过比较，诱发争议，寻找认知偏差等方面介绍如何从学生的认知结构出发，引导学生主动建构科学概念。

关键词：认知结构；主动建构；科学教学

科学教学中，许多学生抱怨：“科学概念听不懂”，或“一听就懂，一做就错”，表明即使教师在课堂上讲得清清楚楚，但是学生对概念的理解还是不透彻、不准确，还是不能在新旧知识的联系与区别中重建认知结构，表明科学概念还没有真正根植于学生的认知结构中。心理学家尼克森认为，学习就是事实的联系，把新获得的知识与已知的东西结合起来，把零星的知识织进有机的整体。概念建构是指学生原有概念的改变、发展和重建，即学习者的前概念向科学概念的转变过程。学生在各自的学习和生活过程中，已经形成了特定的认知结构，这些认知往往具有隐蔽性、片面性、主观性，会影响、干扰、阻碍科学概念的建构。以人为本、以学生发展为本的新课程理念告诉我们：教学即学生研究，教学的过程也是学生研究的过程，即研究学生认知结构、认知规律、认知心理等。让科学概念生“根”，就是要从学生已有的认知结构出发，引导学生建构、重构科学概念。

一、链接新知生长点，让学生理解新知

新知如同“新枝”，总是长在原有“枝条”上，因此学习者要建构新知识，就需要以已有知识作为生长点，这样新知识才能与原来的知识建立关联，形成有意义的知识表征。教学中激活学生的知识和经验，找准生长点，并加以延伸、拓展，建构起新的概念。

例如，关于“用排气法收集CO2”的教学中，学生对于气体沉浮原理缺乏明确的感性支持；课堂上老师为了节约时间往往无视学生的知识和经验，导致对空气排出的方向无法判断。因此在实际教学中必须通过设计活动，寻找相关实例，挖掘出新知的生长点。（1）设置实验：食用油与水充分混合后静置，让学生观察和解释现象；（2）观察思考CO2使蜡烛火焰自下而上熄灭实验；（3）让学生举出类似的实例，以加深对气体沉浮原理的理解。

对于气体向哪里排？为什么排？在学生的原有认知中是模糊的、隐性的，通过这些活动，促使其显性化、可视化，为学生领悟科学原理奠定了基础。实践证明：激活学生的原有知识越多，形成新知识的时间越长，这样建构的知识就越深刻、越牢固。

二、运用类比，化解教学难点

中学生的抽象思维能力较弱，有些科学概念较抽象，认知发展的阶段性影响了对科学本质的理解，阻碍了抽象概念的建构。为了找到知识的“根”，用形象宏观的事例作类比，让那些抽象的概念，有一个形象的认识，达到触类旁通的效果。

例如，分子作为微观世界的入门概念，不能用微观术语来解释；同时本身缺乏直观性，对于七年级学生来说，很难凭借原有的认知结构，实现对分子概念的建构，所以借助宏观实例作类比，并通过学生的想象达到建构分子的目的。（1）让学生举例说明自然界中的物质是由非常小的颗粒构成，如巨大的沙雕可以研磨成很小很小的微粒；像大象、河马这样巨大的生物是由肉眼看不见的细胞颗粒构成等等，为建立分子模型构造出雏形，为理解蔗糖分子奠定了基础。（2）蔗糖溶解实验，通过对实验现象的观察和思考，让学生想象：在水中蔗糖被“研磨”成极小的分子，以至于我们无法直接观察到这些分子的存在。

对于分子，学生的原有认知几乎是空白，通过类比让学生从已有的认知结构中产生联想和共鸣，勾勒出分子雏形，为理解溶液中的蔗糖分子打下基础。可见，一个新概念的建立，一个新知识的学习，学生原有的认知结构起着不可低估的作用。

三、搭建支架，让学生理解新知

受生活经验的影响，学生的认知范围是有限的，如果概念建构需要的认知超出学生的原有认知范围，会导致难以理解。所以通过搭建与新知有关的支架，使其落在学生的认知范围内，从而建构起牢固的概念。

例如，在测定空气中氧气含量实验中，学生对于“空气中物质的除去，气体体积测量”这些知识点是模糊的、片面的，而教师往往高估了学生的认知结构，忽略对实验现象的分析，导致新知难以“消化吸收”，所以通过架设支架，使其纳入学生的认知范围，实现知识的建构。（1）反复操作胶头滴管吸取液体的过程，让学生初步体会用转换法测量气体体积的思想。（2）点燃集气瓶内的红磷，并立即盖上瓶塞，观察并思考实验现象：集气瓶的瓶塞为何不易打开？从而让学生明白：集气瓶内氧气减少并导致气压降低。

教学中由于弥补了学生的认知缺失，使得新知落在“学生的最近发展区”，从而自然无痕地建构起新知。所以恰当的铺垫能成为促进学生思维拓展的关键点，达到启迪思维、促进迁移的目的。

四、通过比较辨别，让学生的认知更清晰

初学科学时，学生的认知结构具有片面性，许多相似概念容易混淆，且有负迁移作用。通过比较辨别相互间的异同点，消除干扰，使学生准确地掌握相似概念的区别与联系。所以教学中老师应通过概念的比较、辨别，让学生的认知更清晰，有更坚实的根基。

例如，以元素和原子为例，虽然老师讲解和学生练习花了大量时间，但是学生对二者关系始终模糊不清。为了深刻学生对概念的认识，运用了比较的方法。（1）比较1H、2H、3H三种微粒的区别和关系，（2）比较H与1H、2H、3H的关系，在学生的比较辨别过程中，克服了原有认知中的片面性，明确了二者之间的区别和联系，进而达到“柳暗花明又一村”的教学效果。

题海战术的最大问题在于，没有真正认识到学生的认知结构，不仅造成师生精力的浪费，还使学生丧失学习兴趣。对于概念之间的关系教师只有在学生已有知识结构的基础上，通过比较辨别，建构知识网络，才能达到有效建构的目的。

五、通过诱发争议，让学生从错误中醒悟

受思维定势的影响，学生认知中的有些错误想法是根深蒂固的，单纯依靠正面的示范和反复练习的方式，很难改变。让学生在错误点上诱发争议，在相互争辩中展示学生真实的认知结构，激起解决问题的强烈愿望，达到从根本上改变错误认知，重构科学概念的目的。

例如，为了辨别饱和溶液与浓溶液的关系，首先，设置问题让学生在争议中，调动学生的思维积极性，并充分展示自己的认知，如判断：饱和溶液加水就变成稀溶液，有的学生认为是正确的，理由是饱和溶液就是浓溶液，溶质含量一定多，加水稀释后溶质含量减少就变成了稀溶液。而有的学生马上反驳：饱和溶液本身并不一定是浓溶液，如：饱和石灰水中溶质含量仍很少。然后在学生情绪高涨，思维活跃的情况下，针对暴露出来的错误，老师作为引导者，把学生思考的方向引导到概念的定义上，使学生更容易接受，最后让学生反思产生错误的原因。生1：我受表面文字的误导，认为浓溶液总是饱和溶液；生2：我虽然会背概念，但在思考问题时又忽视了概念。

每个学生都有自己的生活经验和知识基础，面对同一个问题，都有各自不同的思维方式，教师只有充分意识到这一点，才能最大限度地激发学生的创造性，并从根本上纠正学生的错误认知。

六、寻找认知偏差完善概念内涵

学生在学习新概念时，已经具有特定的认知结构，这些特定的认知有时会影响、干扰、阻碍新概念的建构，导致学生对科学概念的理解具有片面性、主观性。因此教师要正视这些认知结构，通过教学活动不断调整或完善原有的认知结构，让学生建构起完整的科学概念。

例如，关于探究“物质燃烧条件”的教学中，对于可燃物燃烧的两个条件，一位学生问老师：在水中不也有氧气吗？为什么水下的白磷不会燃烧？而另一位学生很快地替老师解围：水火不相容，水能灭火啊。为了纠正学生的认知偏差：（1）让学生在类比中领悟：为什么铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中能燃烧？（2）在含有白磷的热水中通入氧气，观察水中白磷的燃烧现象。（3）让学生举例说明不能用水来灭火的实例，这样使学生对于燃烧条件有更深刻的认识。

学生基于“水火不相容，水能灭火”这种生活经验，产生了认知偏差，老师围绕这一观点，将学生置于新知与已有经验的矛盾中，引领学生的思维交锋，不断更新和改变原有的认知模式，丰富和完善概念内涵。

尊重学生，不仅表现在人格上，更在于对学生的认知结构、认知规律、认知心理的了解和尊重，还在于对学科中有利于学生发展因素的挖掘。教师只有认识到学生的原有知识结构，意识到学生已有的知识和经验的重要性，让学生的思维活跃起来，

按其内在的节律生长，才能真正做到让知识扎根于学生头脑中，实现有效建构。

参考文献

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doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.007

文章编号：1008-0546（2016）01-0021-02

中图分类号：G633.8

文献标识码：B