自然科学概要范文

自然科学概要篇1

科学教育以培养学生科学素质为宗旨，具有多方面的目标。除了掌握科学方法，培养科学态度，初步了解科学技术与社会的关系外，认识和理解科学知识一直以来都是科学教育的一个重要目标。因此，几乎所有的科学课程标准都会花费很多的精力来明确学生应当掌握的科学知识和概念，形成“科学知识的内容标准”。而这项工作背后也蕴涵了科学教育研究工作者和课程标准制订者们长期审慎的深思熟虑和良苦用心。

2010年，国际科学院联盟(IAP)科学教育项目组总结多年的实践和研究成果，以探究式科学教育为基础撰写出版了《科学教育的原则与大概念》一书，详细地分析了科学教育的十个原则和十四个大概念，给世界各国的科学教育以明确启示。

科学教育的十个原则

《科学教育的原则与大概念》一书中提出科学教育需要遵循的十个原则。

在这些原则中，有近半数的原则提到了科学概念。其实科学发展至今，早已形成庞大的科学体系，拥有多样的科学领域和分支，产生和建立了大量的科学概念，这些概念来自不同的领域，分属不同的表述层次，概念间存在多样的复杂联系，并且随着科学研究的进展不断发生变化。

我们当然不可能期望小学生学习如此多的科学概念，而应是当学生完成义务教育时，达到对科学的概念和过程有一个基本的理解。在小学的课程中，科学活动都是从周围的事物和事件开始的，这样可以激发儿童的好奇心和兴趣。因而，小学的科学活动并不缺乏能使学生感知的内容，而在于难以选择恰当的学习内容，使得学生在有限的时间内能学到对他们一生都有用的知识和能力。

故而，如何在如此广博的动态发展的“科学概念库”中选择一小部分最精炼、最重要的科学概念，构成最适合孩子在小学阶段的有限时间里学习的“科学知识的内容标准”，这不仅是小学科学教育要回答的一个重要问题，也是科学教育工作者一直以来研究工作的重点。

科学教育的大概念

何为大概念，为什么需要大概念，如何选择大概念，如何从小概念到大概念等一系列围绕科学教育中的科学概念展开的论题在《科学教育的原则和大概念》一书中做出了详细的阐述和分析。书中指出：

为什么需要大概念

在构思科学教育的目标时，在知识方面不是用一堆事实和理论，而是用趋向于核心概念的一个进展过程。这些核心概念及进展过程可以帮助学生理解与他们在校以及离开学校以后生活有关的一些事件和现象。我们把这些核心概念称为科学上的大概念(Big Ideas)。

目前很多国家的科学教育都采用基于探究的教学。真正实现探究的教学会使学生理解和时常回顾已经学到的知识，以使新的概念从以前学到的知识中发展而得。探究教学会大大增加理解的深度，在时间的限制下，内容的广度必须要减少。因此，在推进基于探究的科学教育的同时，必然需要选定一些大概念。

如何选择大概念

大概念是指可以适用于一定范围中物体和现象的概念，与此对应，将只运用于特定观察和实验的概念称为小概念。

通过在日常生活中的活动、观察和思索，儿童在进入学校时已经形成了有关世界的一些概念，这就是科学教育要达到的知识理解、能力和态度方面目标的起点。为了有助于学生逐步进展到最终的目标，了解进展的方向和特性是很重要的。

为了确定概念的进展过程，一方面需要逻辑分析，以找出更为复杂的概念是如何基于较简单的概念开始建构的(例如，在学习密度以前，需要建立质量和体积的概念)；另一方面也需要依靠来自对思维发展的实证研究。科学的概念经常是复杂的，理解它的进展过程取决于多种内部和外部的因素，因而不同学生之间的概念进展将会因学生在校内和校外所遇到的情况不同而各不相同。想要得到一个适用于所有学生的、对进展的精确描述是不现实的，但是可以对一些共同的趋向进行大致的描述，说明我们对他们从学前到中学在不同教育阶段中进展的预期。

确定大概念是困难的，我们不可能把科学的整个内容都放到课程目标中去，在总结了各种建议之后形成了大概念应该具有的标准：

・能够用于解释众多的物体、时间和现象，而它们是学生在学校学习和毕业以后的生活中会遇到的。

・提供作决策时所遇到问题的理解基础，而这些决策将会关系到学生自己和他人的健康与幸福，以及环境和能源的使用。

・当人们提出有关自身和自然环境的问题，他们能以愉快和满意的方式回答或寻求回答。

・具有文化上的意义，例如对人类自身有关的观点――回顾科学史上的成就，来自研究自然的灵感和人类活动对环境的影响。

同时科学具有多个方面，包括有关世界的知识和与获得这些知识的过程有关的知识。在科学教育中这两方面应结合在一起，这样学习者能够了解科学活动的过程，以及通过科学活动过程产生的概念。

基于以上的考虑，书中给出了科学教育中的14个大概念，包括10个科学概念、4个关于科学的概念。

如何从小概念到大概念

大概念是复杂的，它们的抽象程度远超出了年幼儿童能掌握的水平。因而，并不是直接把它们教给学生，否则他们不能将这些词汇和自然界相关事件相联系，只会导致对词汇的死记硬背。在小学科学课程中，教学所涉及的探究活动应与学生的生活相关，特别是能激发学生的兴趣。对教材开发者和教师而言，关键是要保证教学能让学生从学习特定的课题出发建立的小概念能逐渐发展成较大的概念。

要做到这一点，首先就必须了解儿童的早期科学概念。已经有大量的对儿童概念的研究表明，当儿童进入学校时已经形成了关于周围世界许多方面的概念。由于这些概念是儿童自己形成的，这对他们很有意义，所以不容易被改变，特别是“科学的”概念常常与人的直觉相反，因此儿童的概念经常包含不科学或不确定的成分。

教学需要将儿童的概念作为起点，以进展到更为科学的概念。如何帮助儿童改变他们的概念，取决于如何看待概念发展的过程。目前有三种可供考虑的进展形式，包括爬梯子式、拼图式和螺旋训练式。因为涉及到儿童已有的概念，每一种模式都需要有将它从较小的概念进展到较大概念的方法。这些方法会依据概念本身的特性不同，以及引导概念进展的经验不同而变化。

把概念的进展看作一个从特定事件或物体开始，逐渐扩展到能解释更广范围经验的概念的过程，这将对科学教学法有明显的指导意义。

总结

可见，在小学科学教育中如何鉴别和明确学生在小学阶段应当学习和可以掌握的主要科学概念尤为重要。这些科学概念的选取，既要适应科学技术和社会发展的需要，又要满足小学生认知发展和终身学习的要求；既要继承和延续优秀科学教育的实践经验，又要尽可能体现国际科学教育的先进水平和发展趋势。

自然科学概要篇2

李凯尔特认为按照狄尔泰的做法，人文科学还是依赖于自然科学，并没有取得与自然科学同等的地位。李凯尔特认为“从自然和精神的对立进行的分类研究，不能达到理解经验科学之间实际存在着的差别，然而问题却首先取决于这种区别。”他提出了用自然和文化的质料对立去取代自然和精神的对立，同时用历史概念和普遍规律概念的形式对立去去代取代自然科学方法与精神科学方法的区分，根据以上原则，李凯尔特将经验科学成功地区分为自然科学与历史的文化科学。

二、形式分类原则，普遍化方法与个别化方法的对立

李凯尔特强调仅凭质料原则“还不够，必须用一个形式的分类原则来补充这个质料的分类原则”他认为，自然科学与历史的文化科学在形式上的区别表现在它们各自形成自己的科学概念时所采用的原则的对立——即自然科学的普遍化方法与历史的文化科学的个别化方法的区别。在李凯尔特看来，无论是自然科学还是历史的文化科学都是对直接经验材料的改造，对现实本身的简化，这是因为概念是普遍的，我们不可能将现实的无限的个别的东西都纳入到概念中，概念与现实之间永远存在一条鸿沟，希望概念像镜子一样完全反映出现实之物是不可能的，因此，“认识不是反映，而是改造”。

那么科学概念如何才能把握现实呢？李凯尔特首先从概念与现实的关系入手，提出现实的“异质连续性原理”。李凯尔特认为概念不能包摄现所呈现出的连续性和异质性；但理论上，我们可以把这两种显示所呈现出来的这两种特性，科学对现实的改造和重构就表现在两个方面：一种是用同质的连续性来改造现实的异质的连续性，这是一种普遍化的方法，自然科学把与任何价值都没有联系的事物和现象看作自己的研究对象，它的目的在于发现同质的普遍联系和规律；而另一种是把现实的连续性改造为现实的间断性，历史文化科学就采取这种方法，它以分割现实的连续性为代价而保存现实的异质性。要研究历史文化科学，就必须注重对象一次性发展的特殊性和个别差异性。

只有个别性才对文化价值有意义，才是本质的。即采取将异质的连续性改为异质的间断性的方法，为了防止科学概念变为个人纯粹主观意愿的产物，只有将它建立在一个“先天判断”的基础上才是可能；自然科学与文化科学通过这种先天的价值原则就能把所给的现实材料中的本质成分与非本质成分区别开来；所以为了搞清楚自然科学与文化科学的研究方法的不同特点，就必须厘定两者形成科学概念所各自遵循的一般原则的不同。

李凯尔特指出，当我们按照形式的原则上去形成“自然世界”的知识时，自然科学概念形成的鲜明特征就表现在“认识自然就意味着从普遍因素中形成普遍概念，如果可能的话，形成关于现实的绝对普遍的判断”，即自然科学研究方法只关注普遍而非现实中的杂多，这就是自然科学的界限，同时也是历史的文化科学的开端，与自然科学形式化的逻辑化的方法相对立就是历史的个别性的原则。他强调。形式逻辑构造的自然科学概念和历史的文化概念的区别就在于“当我们从普遍性的观点来观察现实时，现实就是自然；当我们从个别性和特殊性的观点来观察现实时，现实就是历史。”

自然科学概要篇3

关键词：前概念；小学科学；课堂教学；概念转化

中图分类号：G623 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2017）05B-0022-04

美国心理学家奥苏伯尔曾经说过，假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话，那么一言以蔽之，影响学习最重要的因素就是学习者已经知道了什么，要探明这一点，并据此进行教学。在小学科学教学中，学生已有的生活经验和知识基础对学生学习的影响也是极其重要的。我们强调了解学情，就是要求教师课前准确把握学生的已有和已知，找到学生的最近发展区，以此为基础提高课堂教学效率，促进学生最大化发展。概念教学是小学科学教学中的重要内容。学生的科学概念一般都是从前概念开始转化、发展而来。

一、学生前概念的定义及特点

一般认为，学生在系统学习自然科学课程之前，头脑并非一片空白，他们在日常生活里对客观世界中的各种现象、事物已经形成了自己的看法，并在无形中养成了独特的思维方式。学生带着已有知识、技能、信仰和概念走进课堂，这些概念通常有别于科学概念，统称为前科学概念，简称前概念。学生的前概念形成，主要是基于日常生活的感知而积累的经验、作出的解释，因此，这种概念的形成具有情境性，缺乏系统性，常常不精确，甚至是错误的，具体来说具有如下特点。

1.经验性。前概念的形成往往基于经验而非科学逻辑推论，所以经验性是前概念的首要特征。经验又因人而异，因此前概念又具有差异性，不同的人具有不同的前概念。课堂上面对同一个实验或同一个生活现象，学生会产生不同的认识或解释，就是因为每个学生都尝试以自己的方式、经验来“观察”实验或“解释”现象。

2.普遍性。前概念是学生对周围世界自己的理解和解释，是他（她）自己的“理论”。前概念在学生中，乃至成人中都是普遍存在的。科学研究显示，儿童出生以后，在不会说话以前，就具有分类和形成概念的能力。研究表明，孩子出生时，最初观看人脸和猴子面孔是没有区别的。婴儿长到9个月时，看人的面部就会比看猴子面孔的反应要快，说明这个时候孩子已经形成了对“人”的概念。

3.非连续性。同一名学生面对同一现象有时会有不同看法，甚至是相互矛盾的解释，他会在两种解释之间摇摆，不同时段他的解释可能也不相同，这就是因为学生对概念缺乏连贯性，这在低中年级学生中表现尤为突出。

4.顽固性。前概念是个人经过长时间的经验累积而形成，在一定的范围内可能得到合理的解释，因此，持有者往往深信不疑，一经形成就具有很大的稳定性且能广泛迁移。比如学生通过书本认识到，地球是球体，但在私下个别交流时却又经常把地球描述成“扁平”状，因为学生受经验影响，很难想象球状地球的下方或两侧如何能让人或物站立。有时儿童虽然被灌输了科学概念，但对其理解还是停留在前概念。

学生的前概念形成由来已久，有对有错，正确分析学生的前概念才能更好地转化为科学概念。有学者把前概念分为两类，一类是不需要作原则性改变的，只需要在原有概念基础上加以扩充的概念，即将新知识的纳入补充到原有知识体系，通过积累的方式使这些知识发生变化。这类前概念，新知识与原有知识之间基本是一致的，只需丰富完善即可，如分类的概念就属于此类。另一类前概念本身就是错误的或者与科学概念有本质差异，需要对它作原则性纠正，即需要帮助学生对对立的理解作出调整修订，比如对空气的认识，许多学生认为空气是没有质量的。

前一类前概念转化起来较容易实现，而后一种情况则会遇到较大的阻力，因为它先入为主与科学概念不吻合，将阻碍学生科学概念的形成。概念转化主要就是针对后一种情况。即个体在面临与原有经验不一致的信息时，对现有的理解、解释作出的调整、改造，因此概念转化的过程就是认知冲突的引发及其解Q的过程。

二、了解学生前概念的方法

前概念普遍存在，它是学生认知的起点，是学生探究学习的基础和生长点。我们在教学中无视学生的前概念存在，就违背了以学生为本的教学理念，违反了教学规律，不利于学生的学习。所以帮助学生建构科学概念，首先要了解学生的前概念，在辨识的基础上充实、完善或者纠正、转化学生的前概念。了解前概念有多种方法，最常使用的有以下几种方法。

1.访谈法

通过设置轻松的谈话环境，深入了解学生的前概念。比如《把固体放入水中》（苏教版小学科学三下）一课研究物体的沉浮，教师可以在课堂导入环节通过谈话了解学生对物体沉浮概念的认识。

教师通过实物展台出示：木块、橡皮块、铁钉、回形针、玻璃弹珠、树叶、蜡烛、石块、苹果，然后提问，如果将它们全部放入水中，结果会怎样？

生：有的沉有的浮。

师：你能具体说说哪些会沉？哪些会浮？能说明你的理由吗？请先将你的预测在记录纸上用“”“”来表示沉浮，不能确定的，写“不确定”，写好后思考理由，等会儿汇报。

生预测记录后汇报。

生1：螺帽、石块、玻璃弹珠肯定沉，因为它们比较重。回形针也会沉，因为它是金属做的。木块会浮，因为它是木头的，轻。

生2：橡皮块也会沉，因为它重，苹果会浮，因为我看到过。

生3：蜡块不确定，因为蜡烛有点轻也有点重。

通过这样的访谈，可以了解到大多数学生真实的想法，将他们对沉浮概念的原认识暴露出来，预测记录反映了每个学生的判断，便于同后面的实验结果比对，帮助学生发现自己对沉浮现象理解的偏差。

2.问卷调查

问卷调查法一般采用选择、判断、问题简答的方式进行，该方法能准确探查每位个体的前概念情况，是运用极为广泛的一种探查方法。

调查的内容如何设置，这是相当有讲究的。当然要抓住本单元主要概念，所以教师调查前要详细研读课标、教材，在准确把握教学目标的基础上研制调查问卷。比如某教师团队围绕“天气”设计调查问卷，调查组先找到课标中有关“天气”具体内容标准和苏教版小学《科学》教材中有关概念，分析其概念关系，完成概念图，以此为基础，制定调查问卷。

3.绘制图画

有些知识具有抽象性，让学生用语言描述比较困难，可采用绘图的方法，通过图示也是一种很好的暴露学生前概念的方法，所以图示法也是一种运用非常广泛的方法。

比如《简单电路》（苏教版小学科学五上）一课最主要的概念是“电路是一个回路”，要让学生构建电路的“回路”概念，首先要了解学生在学习之前的经验和认识，然后才能有针对性地帮助学生构建新的概念，所以一位老师设置了这样一个示意图（图1），让学生添加导线（连线）让小灯泡亮起来。

学生前概念的了解一般都放在课前，放在课堂上的话则都在导入阶段，从设置问题情境开始。

三、转化学生前概念的策略

概念转变理论指出，真正转化概念需要满足四个条件：学习者对当前概念产生不满，学生只有感到自己的某个概念失去了作用，才可能改变原有概念；新概念的可理解性，学习者要懂得新概念的真正意义；新概念的合理性，新概念与个体所接受的其他概念、信息相互一致，而不是相互冲突；新概念的有效性，个体应看到新概念对自己的价值，它能解决其他途径不能解决的问题。

下面以教科版科学四年级上册《点亮小灯泡》一课为例，我们来看看这位老师是如何从学生的前概念入手帮助W生理解“闭合电路”这一核心概念的。

1.课前调查。有一个灯泡一节电池两根导线，怎么连接可以让小灯泡亮起来？要求学生以图示的方法连接，教师全班统计。根据概念转化的条件，教师在设计教学环节时，就要从学生认知角度，让学生经历体验科学概念建构的完整过程，真正转化学生头脑中根深蒂固的原始想法。

2.课始构建概念。出示学生连接方式汇总图：这是课前大家认为可以点亮小灯泡的连接方式，请你逐个地试一试，哪些可以点亮，哪些不可以？因为都是学生自己的原始想法，学生本能的探究欲被激发，动手的过程也是操作技能得以训练的过程。学生汇报结果后出示图2和图3，引发思考：为什么图2的连法不行，这是引发学生在比较中形成认知冲突。学生在交流中形成共识：图2没有形成回路，点亮小灯泡必须要在回路中。出示图4和图5并提问：这两种连法都用到了两个导线，应该形成回路了，为什么图4不行？学生再思考再讨论。这是进一步引导学生做深层次思考，图4虽形成了回路，但电流没有通过灯泡仍然不能让灯泡发光，这时介绍灯泡的内部结构，出示图6，学生对回路的认识更加深刻。

3.探索。只给你一根导线，你有办法让小灯泡亮起来吗？把连接方法画出来。此环节是对前面回路概念的巩固和运用，学生有了前面的思考和探索，有了回路的概念，运用就不成问题，仅用一根导线，学生必然要考虑如何让电流从电池的一端出去，回到另一端，就要考虑并用到金属的导电性，为后面导体绝缘体学习打下一定基础，学生此环节中的创新想法不断闪现。

4.检测拓展。出示图7，分析哪些连接方法能让小灯泡亮起来？学生能准确判断，表明学生的回路概念已完全建立，从学生的前概念出发，学生的比较、分析、实证思维、创新思维得到训练和提升。[1]

考虑到儿童的认知特点，某些概念在小学阶段不给严谨的科学概念，更多的是结合情境和具体现象用孩子能理解的语言进行描述，这样的概念在小学苏教版科学教材中大量存在。比如“摩擦力”“能量”“遗传”等概念。摩擦力（苏教版四下）是指“一个物体在另一个物体表面运动时，在两个物体的接触面上会产生一种阻碍物体运动的力，这种力叫摩擦力。”在这一教学内容中，虽然提到如何增大或减小摩擦力，但仍然不讲授静摩擦、滚动摩擦、滑动摩擦等概念。能量（苏教版六下）的定义是“能够使物体‘工作’或运动的本领。”这样的概念甚至有拟人化的阐述。但这里的能量属于物理学范畴，决不能与政治语境中的能量混淆，比如同社会上流行的正能量、负能量发生联系，则是错误的。遗传（苏教版六下）是指“子女与父母之间一般或多或少地保持着一些相似的特征，这种现象成为遗传。”字面就不够严谨，因为遗传现象不仅存在于人类，遗传和变异是生物普遍存在的特性，但这样的描述性语言，在特定的情境下学生容易理解，随着后续学习的深入，学生对遗传概念的建构会更完整、科学。需要强调的是，教师在课堂上不给出严密的完整的概念，不等于教师可以有随意性，甚至有错误的解释或定义。就算做不到准确，但一定要保证正确。

科学概念并非静止不变的，科学是开放的，科学概念在科学研究中不断被修正和深化。学生的科学概念，也是在学生成长过程中，在学校教学和个人思维发展相互作用下，逐步建构起来，某种程度上，教学的意义、教师的作用就是帮助学生逐步完善或纠正前概念，逐步形成科学的概念体系，不断增强科学素养。

参考文献：

自然科学概要篇4

关键词：初中科学　概念教学　思考

科学概念的教学是初中科学教学的一个重点。在科学概念教学过程中，怎样针對不同的概念，怎样从学生的实际认知水平和认知能力出发，选择相应的教学策略，使学生能有效地掌握概念，阐述一些做法和观点。

一、联系实际，建立科学概念

科学中的很多概念、原理和规律源于自然和实际，与生产生活实际联系非常紧密。多数概念是對自然现象和生产生活实际现象的抽象。因此在教学中，教师应利用这一特点，充分了解并认真分析学生的生活经验和感性认识，联系实际，正确建立科学概念。

惯性是一个高度抽象的概念，物体无论是运动还是静止都具有惯性。要让七年级学生正确建立惯性概念，必须联系学生熟悉的一些生活实际，比如跑到100米终点后，为什么一时停不下来；坐在车厢里的人当车子向左转弯时，人却向右倾；车子启动时，放在车厢里的物体往往会向后滑；为什么载重大卡车比小轿车启动难，刹车也难。只有结合这样一些生活实例的分析，学生才能建立正确的惯性概念。

二、通过实验，形成科学概念

观察和实验是学习科学的基本方法。通过实验，可以提供生动的实验过程、丰富多彩的实验现象和科学精确的实验数据，自然而然的提出概念、形成概念，并提高学生對概念的感性认识。

如在学习密度概念时，可先通过实验测出不同体积的铁块、铝块和水的质量，将实验数据制成表格：

针對上述数据，教师可设问：對铁、铝和水各自而言，质量和体积有什么关系，质量和体积比有什么特点?三种物质的质量和体积比值是否相同?我们可形成一个什么科学概念?

实验结果本身并不会自发地出现概念的本质特征，但通过启发引导学生對实验过程获得的事实、现象等进行思考、辨认和总结，通过思维加工和科学抽象，实现从感性认识向理性认识的升华，这也是科学概念教学的基本任务。

三、发掘或赋予概念的心理意义

奥苏贝尔认为概念除了内涵、外延外，每个概念还具有一定的心理意义，即能唤起学习者独特的个人的情感和态度反应及心理认同感。概念的心理意义能有效地促进概念的意义学习。例如“第一性征”和“第二性征”这两个概念能引起学生一定的情绪反应，学生较容易接受这两个概念。像这类具有心理意义的概念在初中科学中是比较多的，如受精、有性生殖、无性生殖、遗传与变异、健康等。

但也有些概念心理意义不明显，甚至對有些同学而言几乎为零。这时教师应想方设法赋予概念的心理意义，拉近概念与学生之间的心理距离。如在讲单子叶植物种子结构时，對胚和胚乳理解比较困难，教学中可赋予这样的心理意义：“我们每天都吃饭，但大家有没有想过，我们吃的是稻谷种子的哪个部分?大家是否观察过，有些米粒其一端缺了一小块，这掉下的一小块又是什么?”最后告诉学生“我们吃的是胚乳部分，这个掉下去的小块就是胚，稻谷种子萌发时胚乳提供营养，胚中的胚芽、胚轴和胚根分别长成叶、茎和根。”经过这样的教学，“胚”和“胚乳”已不是“空中楼阁”，而是看得见摸得着的具体信息，使学生感受到原来这两个概念离我们生活这么近，心理认同感很快增强，这时意义学习也发生了。

四、将日常概念转变为科学概念

日常生活概念即前科学概念，是学生在日常生活中形成的概念，一般从直观出发，注重事物的外部特征，因此具有主观性、模糊性和弥散性的特点。日常生活概念虽然往往是科学概念形成的重要基础，對科学概念的形成起帮助和促进作用，但有时往往也会起干扰和抑制作用。

在教学中应明确学生的日常概念与科学概念间的异同，然后以日常概念为基础，去粗取精，去伪存真，由表及里，由浅入深，最终形成科学概念。

如“鸟”的日常概念是“会飞的动物”，因此学生就会产生“鸵鸟不是鸟，蝙蝠是鸟”这样的错误观念，应指出“会飞”不是鸟的本质属性，鸟的本质属性是“有翼有羽毛，能进行双重呼吸，膀胱退化”等，帮助学生形成“鸟”的科学概念。

五、运用概念的变式和再现

1、运用概念变式

是指對同一个概念从多维度进行分析，揭示不同的描述方式间的内在联系，使学生从本质上认识所学概念，避免学生對概念的孤立、机械的记忆。如“生态系统是由一定区域内生物群落与其环境组成”，也可表述为“是由一定区域内非生物物质和能量及所有作为生产者、消费者、分解者的各种生物组成”，还可以表述为“在一定区域内全部生物和非生物因素组成”。

又如對于磁场方向的表述，也可以采用概念变式加以认识，“磁感线的切线方向表示磁场的方向”与“磁场的方向是小磁针在磁场中静止时北极的指向”的说法其本质上是一样的。

2　运用概念再现

是指学生對所学概念重新回忆表述的过程。概念的再现其实是概念的再学习过程，能检验学生對概念的理解、掌握程度，可以采用以下两种方法让概念再现。陈述性复述。是指学生對新概念进行完整准确复述的过程，目的是增强對新概念的熟悉程度，促进對新概念的记忆。俗话说“书读百遍其义自现”，所以通过不断的复述还能进一步感知概念的本质特征。复述在学生概念习得过程中是十分重要的一个环节。

意义性表述。是指学生根据對概念的理解，在不失科学性的前提下，用自己的语言重新表述概念的过程。表述的清晰与完整程度，除了取决于学生的语言表达能力外，更重要的是取决于学生對概念的理解、掌握程度。如“若某类原子的核电荷数相同则该类原子总称为某种元素”；此外还可表述为“质子数相同的一类原子总称为元素”。

六、對相关概念进行對比或网络化

概念与概念之间或抽象隐蔽，或文字相似意义相反，或存在包容并列关系，这些因素往往会干扰学生對概念的学习。在实际教学中，根据不同概念间的实际情况，可對相关概念进行對比或网络化。

1　對相关概念进行對比

有些概念在关系上相互并列，但在内容上差异较大甚至相反，适合采用并列比较法进行教学。如蒸发与沸腾，晶体与非晶体，地球的自转与公转，压力与重力，质量与重力，光合作用与呼吸作用，同化与异化，动脉血与静脉血，动脉血管与静脉血管，遗传与变异，热量与热能，氧化剂与还原剂，等等，

2、概念网络化

自然科学概要篇5

法学中出现法律行为这一概念，基本上是理性法学派（vernuftrecht）的贡献，它与潘德克顿学派的出现有密切关系。[22]理性法学派通过对各种具体法律行为的抽象得出了这一概念。潘德克顿体系从具体的物权、债权、家庭法和继承法中抽象出了一般性私法（gesamteprivatrecht），其最重要的特征是确立了一个总则，而总则中最重要的学说是关于法律行为的学说。从法学方法上看，法律行为概念的出现与德国当时的理性法学有千丝万缕的联系，甚至可以说理性法学派法学方法的使用必然会在民法学中形成法律行为这一概念。

理性法学派形成的背景

理性法学派实际上是启蒙运动在法律领域内推进的产物。它的核心观念和方法与当时德国的启蒙思想基本一致，不过是将这种更为抽象的思想具体化了而已。

一般认为，就智识方面而言，启蒙的中心是在自然科学巨大成就的激发下，寻求知识确定性的努力。如笛卡尔的“我思故我在”、莱布尼兹的把逻辑“当作形而上学的基础”等。因为启蒙运动，按照韦伯的说法，实际上是一种对世界所做的“怯魅”（disenchantment/entzauber）。所谓“魅”，可以理解为一切不能够被实证的东西，本来经受理性检验的一切，比如宗教、传统的价值观念等。在经过理性的过滤后，科学成为唯一有价值的东西。在启蒙时代，一切现存的事物都必须经“理性的法庭”（恩格斯语）的审问，才能够决定自己存废的命运。WWW.133229.cOm

所以，卡西勒指出，启蒙精神是一种实证精神、推理精神和分析精神。[23]启蒙哲学发展了源自希腊的科学精神。理性作为一种科学形态，逻辑、数学和物理等是其典型形式，特别是逻辑，它使得人们认识世界的本质和科学体系的创立成为可能。启蒙时期的这种观念无疑是受了17世纪以来自然科学的影响。自然科学的巨大成就，使自然科学成为人类知识的典范，也使得所谓的“物理学帝国主义”成为可能。而且，思想家产生了一种类似性的联想，即在人事和社会生活领域，必然也受抽象而普遍的规律或法则制约或决定。因此，人们逐渐形成了重视规律、重视普遍，重视客观与利益，相信科学与理性，并对人类未来充满信心的新型世界观。

自然科学模式深刻地影响了社会科学的方法论。牛顿认为，几何学精神可以运用到社会科学领域。斯宾诺莎的《伦理学》就是以此风格写的，所有理论均以“公则”、“命题”、“证明”、“附释”的形式展开。斯宾诺莎本人即是一位决定论者，他的一个著名命题是：自然中没有任何偶然的东西，一切事物都受神的本性的必然性所决定。

而且，在理性法学派兴起时的十八世纪，哲学已经不再主张从先赋理性出发，而是要求理性活生生地运用在经验材料中，得出一般原理。因此，人们求助于牛顿的“哲学思维准则”，而不是笛卡尔的《方法论》。伏尔泰也说：“决不要制造假设；决不要说：让我们先创造一些原理，然后用这些原理去解释一切。应该说，让我们精确地分析事物。……没有数学的指南或物理学的火炬引路，我们就绝不可能前进一步。”[24]所以，卡西尔指出，17、18世纪的哲学都追求“体系精神”（espritsystématique），但17世纪和18世纪的哲学是有区别的。17世纪的哲学更偏向于笛卡尔的天赋观念，采取证明和演绎方法，即从一般的原理、概念和公理出发，推导出关于具体的知识。18世纪的哲学则采取了几乎相反的路径。这种观念在德国启蒙哲学中也有突出表现。[25]

理性主义法学派的观念和基本方法

德国启蒙运动有一个悠久的传统。[26]完成德国启蒙理念大众化的是百科全书式哲学家沃尔夫。启蒙时代按照自然科学的典范来研究社会科学的传统在德国也被广泛接受，斯宾诺莎最终促成了社会科学的数学化。后来，沃尔夫继承并推广了莱布尼茨哲学体系。[27]沃尔夫受到了黑格尔极高的评价，黑格尔高度赞扬他“方法的严谨性”，并称他为“德国的启蒙老师”，沃尔夫在德国的影响很大，他及其学生组成了一个“沃尔夫学派”。他的学生在各个领域都致力于推进理性法的方法。如1735年，沃尔夫的学生、德国哲学家亚历山大。鲍姆加登首次提出要建立一门指导低级认识能力的科学。低级认识能力是指来自于人的感性认识能力，包括感受、想象、虚构以及一切含混的感觉和情感。他沿用希腊哲学家对“可感知的事物”和“可理解的事物”的区分，指出“可理解的事物”通过高级认识能力把握，是逻辑学的研究，对象：“可感知的事物”则借助于低级认识能力，是“感性学”的研究对象。实际上，莱布尼兹就强调，一般科学（scientiageneralis）必须随着一般性特征（characteristicageneralis）才能够发展起来。[28]

莱布尼茨－沃尔夫的学说对当时德国社会有深远的影响。理性法体系虽然是由普芬道夫开创的，但沃尔夫完成了这一体系的理论化。沃尔夫进一步将其推进到法学，建立了几何学法学方法。“无论是医生、法律家、传教士或外交官，甚至社交界的淑女们，都把‘言必称沃尔夫’作为时尚。”[29]在这种思想氛围中，德国逐渐形成德国的理性法运动（vernuftrecht）。

沃尔夫等人倡导以几何学的方法研究法学，找到法律大厦的理论基石。他发表了九卷著作：“以科学方法探讨自然法”（jusnaturaemethodoscientificapetrachtatum）。[30]维阿克尔表述了沃尔夫的法学研究风格：

对从定理直至细小的全部自然法命题都做了毫无疏漏的论述，由此，他坚决排除了各种归纳性的和经验性的要素，从而使每一个命题都成为从各种终极性的高级概念出发、经过最为严密的推理程序得出的，并进而通过排除得到逻辑结果（logischeschulussfolgerungen），即排除命题中的矛盾之处，使其（体系）具有几何学证明一样的严密性。[31]

维阿克尔进一步总结到，与以往从权威性的文本中寻求结论的注释法学方法不同，沃尔夫把建立在最高命题上的各种综合性的、能够适应于整个体系的概念作为法学判断的最后依据，这种方法开创了后来的“构成法学（konstruktionsjurisprudenz）”、“概念法学”的先河，对潘德克顿法学的产生有决定性的影响，它还提供了普鲁士邦法和德国民法典中的基本体系结构。[32]沃尔夫的法学思想实际上是来自当时流行于欧洲科学的“体系性（komopsotorisch）要素”，尤其是伽利略和牛顿的自然科学方法以及经由莱布尼茨发展的几何学方法。[33]

拉伦兹在《法学方法论》一书中，通过对萨维尼、普赫达（puchta）、耶林等人使用的法学方法的论述，认为19世纪是概念法学（begri）。

拉伦兹在《法学方法论》一书中，通过对萨维尼、普赫达（puchta）、耶林等人使用的法学方法的论述，认为19世纪是概念法学（begriff

sjurisprudenz）的世纪。概念法学源于19世纪的普通法理论。它受历史法学派的影响，以“潘德克顿法学”为代表，以《学说汇纂》为其理论体系和概念术语的历史基础。概念法学的发端起于潘德克顿法学家普赫达。概念法学的一个重要特征是体系化思想（systmgedanken）。它是自然法的遗产，同时也与德国的费希特、谢林探讨的观念论（idealismus）哲学有密切关系。体系化思想的观念是，通过意义的关联（sinnzusammenhang），将多样性的事物统一在一起，形成一个整体。在对具体材料作分析的基础上，形成概念有机体。对于法学学科而言，要建立一个概念的金字塔。即有上位概念，也有下位概念，这些概念在内涵上有一定的联系，在“概念金字塔”的基础上，普赫塔发展了“形式概念法学”（fomalenbegriffsjurisprudenz）[34].除普赫塔外，早期的耶林也是一个重要代表。

用自然科学的方法程序发现统治人类社会的基本规律，并据此提出一些直接来自于人性的和理智的、普遍适用的法律规则，这基本上是法学的任务，也是当时法学的最高理想。在私法领域，最重要的任务是规制人的行为，把人的行为纳入到一个既定的体系之中。就理性法学派的方法而言，法学家要收集社会生活中人的各种行为，在法学中，人的行为以及人自身的知识是法学家的素材，他们研究的方法就在于收集社会中现有的素材，并进行概括和抽象。在现有素材的基础上，法学家必须创造出一套抽象的法律概念和法律原则，这样一套符号体系既有利于增进法学家共同体内部的交流，而且也能够使法学知识区别于没有经过理论加工的社会知识和常识。唯有如此，法学家的特殊性以及法学学科的独特性和独立性才能够凸显出来。法学家致力于从人类的行为中发现一般性的规律，总结这些规律，并将之适用于法律规范中。法学家的认识逻辑是，发现人类行为的规律，然后用强制性手段予以规范。这一过程是一个从社会事实到语言的过程，是从具体到抽象的过程，即从经验到概念的过程。在理性法学中，先有一个总体的理论框架，然后在由这个框架中的一些基础性概念、原理和规则推导出其他下位概念和规则。正如笛卡尔从一个确定的逻辑起点建立一整套哲学体系，从而囊括所有知识一样，对于概念法学而言，最重要的也是要找到一个根本点，然后从这个根本点，推导出各种具体法律的规范。而这个元规则的确定是最为重要，也是最为抽象的。

自然科学概要篇6

关键词： 光学科学前概念 成因 教学策略

概念是知识的细胞，是个体认识和理解外部世界的起点。进入现代以后，科学技术迅猛发展，科学知识不断膨胀，这就使得作为科学知识基本单元及整个科学知识体系的基本组成单位的科学概念的教学变得极为重要。有效地理解和掌握科学概念可以帮助学生更深刻地认识各种自然现象的本质特征，掌握事物之间的内在关系，进而达到领会自然规律的目的。因此，可以说，科学概念的学习是整个科学学习的基础和关键。

随着近年来人们对概念教学研究的不断深入，儿童的科学前概念受到越来越多人的关注。研究发现，儿童在进入学校接受正规教育前，对一些科学概念和现象已经有了自己的观点和解释，而学校教育需要考虑学生的这些前概念，并对其进行有效的肯定、扩展或纠正。光是儿童生活中经常接触到的一类事物，本文以光学中儿童存在的科学前概念为例，讨论了儿童前概念形成的原因，并针对这些成因，提出了相应的教学策略。

一、儿童生活中的光学前概念

儿童生活中的科学前概念涉及儿童生活的各个方面，有关于生物学的，有关于地理学的，但其中人们研究较多的，并且已经取得一定成效的是儿童关于物理学方面的一些前概念，本文以其中光学部分的概念为例，进行前概念的讨论。光，字典中解释为“照耀在物体上能使视觉看见物体的那种物质”，对于物理学家来说，光是一种从光源发出的、在空间传播的物质实体，它具有多种特性：在均匀介质中，光会以一定的速度沿直线传播，当其在传播过程中遇到物体时发生相互作用，产生反射或折射；如果没有物质阻挡将一直传播下去。以上这些都是经检验的科学知识，但儿童是如何看待光的呢？他们是如何解释生活中各种丰富多彩的光现象的呢？他们对光的特性是如何理解的？以下是我整理的儿童关于光的一些科学前概念。［1］在介绍这些前概念之前，首先对科学教育中的科学概念进行一个简单的界定。在哲学上，概念是指对事物本质特征的反应。而科学教育中所指的概念除了一般的科学概念外，还包括大量的概念性知识，如“地球是球形的。”“地球围绕太阳转。”等。在此界定的基础上，儿童在光学知识中存在的前概念如下：

1.将光等同于光源或光的作用效果，缺乏“光――空间中的实体”这一概念。并且只把强光看做是光，不引起强烈视觉刺激的光，他们往往将其忽略。具体体现为当你问儿童“光在哪里？”时，10―11岁的儿童的回答往往是指着灯或地上的光亮部分。

2.关于影子，儿童能注意到物体与影子间形状上的相似，但把影子看做一种较弱的光。

3.关于光的运动，除非距离很远，否则儿童无法理解光在空间中运动这一概念，总是用光源的运动或光的作用效果的运动来解释光的运动问题。

4.关于光的路径。直接把光看做直线光，而不认为光是沿直线传播的。

5.透镜问题。缺乏守恒的概念，因此，儿童认为放大镜是将光进行了放大，而不是等效集中。

6.对反射的理解不全面，只接受镜子的反射作用，而对其他物体也能进行反射作用持否定态度。

7.关于视觉。儿童认为眼睛能看到物体与是否有光射入眼中无关，仅与物体的颜色和距离有关。

面对儿童形成的这形形的前概念，教师的任务是将它们转变为正确的科学概念，但这些转变往往并不容易，因此我们需要了解儿童前概念的形成原因及过程，进而从根本上纠正儿童的错误思维，完成前概念的转变。

二、科学前概念的形成原因

1.前概念的产生与儿童的个人生活经验有关。

根据皮亚杰的认知学习理论，他将儿童的成长分为四个阶段，在最初的感知运算阶段，儿童主要是靠个人的感知觉能力来认识和了解这个世界的，他们依靠个人有限的所见所闻来解释科学世界的各种现象和问题，虽然这些解释在成人看来是不合理的，甚至是荒谬的，但是因为与儿童的直接经验相吻合，因此会得到儿童的长时间的认可。

2.前概念的产生与儿童生活的环境和他们接触到的人有关。

儿童除了从个人的生活经验中获得前概念，也可能从所生活的社会环境及周围的人当中获得一些前概念。在儿童的日常生活中，成人往往倾向于通过简化科学概念来帮助儿童理解这个世界，而在简化的过程中又往往会扭曲概念的本质含义，给儿童错误的认知。很多研究表明，教师是儿童前概念的一个重要来源，教师的错误阐述，对科学概念的不适当简化等都会使学生产生错误的前概念概念。

3.前概念的产生与儿童的思维发展程度有关。

一切概念都是人脑对事物本质的反应，是在抽象概括的基础上形成并用词来标识的。因此，概念的形成离不开思维，思维是概念形成的内在因素，是概念形成的基础。而儿童前概念的形成也是儿童自我思维加工的结果。

根据皮亚杰的儿童思维发展理论，他将儿童的思维发展分为了四个阶段：感知运算阶段、前运算阶段（表象思维阶段）、具体运算阶段和形式运算阶段。在感知运算阶段，儿童主要依靠个人的感知觉器官来认识和了解世界，思维方式比较简单，概念的形成过程基本不依靠思维。而在儿童2―7岁的前运算阶段，儿童已经开始脱离物体，利用表象来进行思维，这一时期儿童开始运用思维来形成概念，在这些概念当中包括大量的科学前概念，在这一时期，儿童的思维活动具有以下特点：（1）相对具体性，即以表象思维为主，还不能进行抽象逻辑思维。（2）不可逆性，只能单向认识事物间的联系，缺乏守恒概念。（3）自我中心，表现为儿童总是站在自己的角度来看待问题。正是因为处在此时期的儿童在思维上具有这些特点，所以在思考光源问题时才会倾向于将光源或光的作用效果这些与光有关的实在现象理解为光；因为缺乏守恒的概念，所以他们中的很多人才无法理解透镜只是将等量的光汇聚在了一点；由于受自我中心的影响，儿童才会只把自己能意识到的强光看作是光，进而导致对反射的片面理解。

与皮亚杰相同，维果斯基在其著作中详细分析了儿童的概括（即影响儿童概念形成的思维过程）能力的发展，并将其分为三个基本阶段：含混思维、复合思维和概念思维。在含混思维形式的主导下，对儿童起重要作用的通常是直接的、偶然的、情境性的印象。在这一阶段中，儿童的思维以自我为中心，儿童认识、理解、概括事物主要依靠知觉提示给他的主观联系，而不考虑事物的内在客观联系，因此这些联系也往往是无条理的、甚至是矛盾的。这也很好地解释了儿童前概念的形成过程。

综上所述，我们可以发现，儿童前概念的形成，既受外部环境因素的影响，又是儿童内在的思维方式的作用的结果，并且内外部因素间还存在相互作用，外部环境为是思维内在运转提供原料与素材，刺激内部思维的运作，而内部思维运转产生的结果又需要得到外部环境的肯定，儿童的科学前概念正是在这种内外因的互动中形成的。外部环境提到的，儿童将光等同于灯或太阳，正是在这种内外因的互动中形成的。

三、针对概念转变的教学

在对前概念的形成原因进行分析后，针对这些原因，教师就可以制定合理的方案进行概念转变了，以下是在概念转变教学中应注意的几点问题。

1.了解儿童的科学前概念及其逻辑结构。

想要进行概念转变，首先就要了解儿童存在哪些前概念，但是只是单单知道这些前概念是不够的，还要弄清这些前概念间的逻辑关系。儿童的各种概念之间是彼此联系的，一些复杂的概念往往是建立在简单概念的基础上的，而前概念亦然，因此教师要了解清楚儿童基础的前概念，从这些基础前概念入手，逐一进行概念转变。在儿童的光学前概念中，正是由于儿童没有形成“光――空间中的实体”这一概念，导致儿童对后面光的运动及反射等一系列概念的错误理解，因此，如果教师了解了这部分前概念间的逻辑结构，从光的定义为出发点开始教学，则必然顺利地进行其它前概念的转变。

2.创造适宜概念转变的外部环境。

在原因分析中，我们可以清楚地看到，儿童的很多前概念都是外部环境直接灌输的，因此，为了进行概念转变，健康科学的外部环境是不可或缺的。年幼的儿童依靠个人经验来认识世界，但外部世界中的很多现象会对儿童产生误导，作为成年人，我们有义务对此进行指导。考虑到儿童的年龄，我们可以将复杂的知识进行简化，但这些经简化的知识一定要是科学的、正确的。因此，教师要关注儿童提出的每一个问题，在回答时也要谨慎认真，用科学而简单的方式帮助学生领悟知识，尽量避免不良外部环境对儿童的影响。

3.关注儿童思维的发展，通过转变儿童的思维方式来进行概念转变。

概念是思维的细胞，是思维运作的产物，想要彻底地解决儿童的前概念，就要从思维的角度出发，通过弥补儿童思维上的不足，来进行概念教学。如帮助儿童形成守恒的概念，学会多角度看问题，脱离自我中心的误导，等等。思维是概念形成的本源，单纯的概念转变只能改变有限的概念，而真正的思维的补完，却可以实现概念的批量转变，并对儿童未来生活产生深远影响。

科学前概念是儿童在学习科学知识时产生的不同于科学家的科学概念的一类特殊概念，其产生既受到儿童生活的外部环境影响，又受到儿童内部思维发展阶段的制约，教师要充分地考虑到这两方面的影响，制定符合儿童身心发展情况的概念转变方案，还要对儿童的科学前概念有全面的把握，这样才能事半功倍，顺利进行儿童的概念转变，最终帮助儿童形成科学的概念。

参考文献：

［1］罗莎琳德・德赖弗等人主编.刘小玲译.儿童的科学前概念.上海：上海科技教育出版社，2008.

［2］蔡铁权.概念转变的科学教学.北京：教育科学出版社，2009.

［3］邵志芳.思维心理学.上海：华东师范大学出版社，2001.

自然科学概要篇7

在很多时候，教师以为学生已经掌握了科学概念，实则学生对概念的理解还处于迷失或者初级阶段。曾经听过一节公开课《声音是怎样产生的》，教师为学生准备了许多发声材料，学生在教师的引导下捣鼓着各种材料，不亦乐乎。结束前，教师问学生在什么情况下才会产生声音，学生的回答莫衷一是，当有学生说出是振动的时候，教师迫不及待地进行总结，得出结论。其实，大多数学生对产生声音原因的认识还处于原始阶段，即敲打、摩擦、碰撞等等，因为教师更多关注的是概念的传授与呈现，而非学生对概念的形成过程。

当然，不少时候很难用外化的方式来呈现学生学习的状态和过程。笔者以为，语言表达是将学生建构概念的过程呈现出来的最佳载体，我们要尽力将科学概念形成的过程显性化，从而真正让学生理解科学概念，并用所习得的概念知识去解释现象，解决问题。

一、创设情境，表达已有经验要真实

学生生活在丰富多彩的科学世界中，在正式学习科学教科书之前，就已经通过日常生活中的观察或实践，获得了一些经验性的知识，形成了一些“概念”（前概念）或者说“经验”，这是学生构建新概念的基础。学生学习科学概念是学生原有知识经验的重组，需要经历从具体到抽象、从感性到理性、从模糊到精确、从简单到系统的发展过程。教师要善于创设自由表达的情境，充分挖掘学生的已有生活经验，让学生真实表达出对探究对象的原有认知，明确已有经验与科学概念之间的差异，从而为科学概念的形成奠定基础。

例如《声音是怎样产生的》一课。开始让学生想办法用身边的物体发出声音，然后引导学生表达出自己对声音是如何产生的初始想法，自然而然便会出现“敲打”“摩擦”“撞击”等非本质特征的表述，充分展示了学生的已有知识经验，为后面科学概念的逐步建立打下了基础，使得概念的形成过程很自然地显现出来。

二、提供材料，表达观察所得要精确

学生对自然事物已经形成的初步认识在头脑中往往是根深蒂固的，如果仅仅靠说教的方式来实现科学概念的构建与转变根本行不通，必须通过对提供的材料进行一系列的探究活动，才能帮助学生把握自然事物的本质特征，形成科学概念。而这首先必须对材料进行观察（实验），以获得最直接、最准确的第一手信息。

科学观察的意义很重要的方面在于对观察结果的分享和观察资料的积累。可在实际的教学中，教师往往并不十分关注学生对材料观察的细致化和表达的精确化。许多矛盾现象的出现，往往是因为采集资料时观察不准确所致。

例如，在教学《溶解》一课时，教师让学生将食盐倒入水中并搅拌，观察食盐在水中的变化。由于教师没有明确观察什么，该怎么观察，学生只是表达出最后的现象，食盐化了、没有了，他们对溶解概念的认识也就只能停留在物质到水里后变没有了这一层面，也许以后他们就只能用“放到水里会不会消失”这一标准来衡量能不能溶解了。其实，教师可以再细化一些，让学生分步进行观察：放入水中之前食盐的状态刚放入水中的状态搅拌一会儿后的状态长时间搅拌后的状态最后的状态。经过这样细致的指导，学生观察的结果自然比较细致和全面，语言的表达也会精确很多。

三、表达要能关联到概念

由于观察能力所限，学生个体往往不能将研究对象观察得较全面和完整，教师要将学生的观察所得进行适时的交流和整理，以获得更全面更完整的资料信息。在这样一个层面的表达过程中，我们可以进一步了解学生内心深处对科学概念形成的轨迹和过程。

在实际教学中，学生表达的往往是事物的表象，甚至带有很主观的感彩，这显然有碍于对科学概念的真正建构。比如，在帮助学生建立果实的概念时，学生多数会关注颜色是不是鲜艳，汁水是不是丰富，甚至用味道是否甜蜜可口来判断是不是果实。虽然学生观察得也很细致，表达也很清楚，但他们更多的是以自己的主观意愿来作为衡量标准，最初的表达通常是表达感情或简单的事实，很难将其与科学的概念相联系，教师的作用就是逐步引导过滤掉这些非本质的东西，留下能引出并强化概念的本质现象。如建立果实的概念时，教师应多引导学生关注对各种果实内部结构的表达描述，多关注它们相同的地方。再如教学溶解概念时，注重引导表达溶解的过程：糖或盐颗粒在水里的变化过程，发现颗粒在水中不见的时候，再引导学生尝一尝水的味道，描述其中的变化。在这一系列的表达过程中，学生更多的是从比较客观的角度来描述现象，并且这些现象都不同程度地逐步逼近了科学的概念。

四、表达要能反映思维走向

科学探究是一个动手实践的过程，也是一个认识转化的过程。在学生经历了对事实信息的收集与表达之后，概念建构就要进入到从感性认识上升到理性认识的阶段。教师要及时介入到这一过程中，引导学生展开基于事实的理性思考，这实质上是一种积极思维后的更深入的探究。这时的表达与交流，不能仅仅是“观察到了什么？”“怎么观察的？”“结果是什么？”等较浅层次的表面现象的呈现，而应能反映出自己对现象的思考与解释，能注意到一些矛盾的现象，能根据别人的发言及时调整自己的思路，甚至能对别人的发言提出质疑与反驳等等。

这样的表达有一定的难度，更需要教师在学生表达之前，能围绕核心概念设计一些提示性问题，让学生将探究的过程与想法一一呈现出来，引导学生讲证据、亮观点，使表达的事实与结论之间体现关联性，使新概念的建构有理有据，合情合理。如果表达的内容能反映出学生思维的过程与走向，自然就能将概念形成的过程充分展现出来。比如：在探究电磁铁磁力大小的实验时，教师可以通过以下几个问题来引导学生进行表达交流：

我们研究的问题是什么？

做这个实验，我们改变了什么？哪几个条件没有改变？

改变这个条件，我们观察到了什么？

从实验现象中，我们可以得出什么结论？

听了其他组的发言，有没有与你不一致的地方？想想可能是什么地方出了问题？

你对别的组有没有提出质疑的地方？

这里的问题引导是有着内在联系的，即从“问题―变量―事实―结论―反思―质疑”依次展开，使学生的表达条理清楚，证据充分，论证严密。这样的表达充分反映了学生内在思维的过程与走向，很好地将学生是如何获得概念的过程表现出来了。

帮助学生在科学探究中形成核心概念已成为我们科学教学的主要目标，这个目标就像一棵大树的主干，在主干上有层次有结构地伸出很多支干，即与每个单元及其中的每一堂课相关联的从属概念，这些从属概念是跟每个学生学习时的发展水平相适应的。我们所关注的正是学生的发展水平，即从上次评估以来他们又已取得了什么进步。

要想真正了解学生到底学到了什么，只有将学生形成概念的过程充分地显现出来，而最好的途径莫过于充分关注学生的表达，关注表达内容的真实性、精确度、相关联性与思维的走向。

自然科学概要篇8

关键词：小学科学；理性思维；动手实验

一、依托新课标理念和标准，整体把握本单元的核心概念和分解概念

一提到“教学”，我们首先会想到教学内容、学生、课程标准三个密不可分的方面。其中“课程标准”是重中之重，它是我们教师进行教学的准绳，任何时候都不能偏离它。正基于此，我们在教学时必须依照课标，必须把握和厘清每个单元的核心概念和分解概念以及它们之间的联系，从而确定好教学重难点，帮助学生建构正确的科学概念。例如，在《我们的地球》单元中，通过课标“内容标准”的具体要求，我确定了本单元的核心概念是：地球以及围绕地球形成的独特圈层构造，包括大气圈、生物圈、水圈和岩石圈，提供了人类和其他生物赖以生存的自然环境；人类活动必须注意保护自然环境。本单元的分解概念是：地球是一个球体；地球的外壳是一层固体的硬壳，称为地壳；地壳至今还在缓慢地运动；在缓慢运动的地壳中，能量积累到一定程度时，会发生地震、火山爆发。这样在科学概念建构的教学中，教师会从整体把握好单元的训练重点和难点，有的放矢地实施“基于概念建构的教学设计”，就不会偏离既定的目标和大方向。

二、关注学生的前概念，帮助学生建立起已有概念与科学概念之间的联系

所谓前概念就是学生根据自己的经验观察和理解对某一科学概念的认识。由于学生的前概念没有机会表露或隐藏起来往往会导致教学有效性降低。因此，学生在建构新的科学概念之前，教师就必须了解学生的已有概念，看一看它们已经形成了哪些与科学概念相悖或不尽一致的观念，为促进学生形成正确的科学概念牵线搭桥，建立起新旧概念之间的联系，为学生的后续学习和发展打下良好的基础。例如，在本单元第一课《地球的形状》的教学中，学生对地球形状的认识只局限于“地球是圆的”的错误认识。这也恰恰就是学生的已有概念（前概念），因为学生的学习和认识只关注到地球是一个平面图形，作为成年人也或多或少存在这样的认识误区，所以我根据学生已有的这个错误概念，运用了一个直观实物教具―――地球仪，就架起了学生形成正确科学概念―――地球是球体的桥梁，教学实效性显而易见。

三、设计有结构的活动，承载本单元的科学概念

学生科学概念的建构是借助科学探究活动来实现的，因此科学探究活动更需要“科学概念”这一目标的指引。所以要想使科学探究更有效，我们就必须把握好从“有结构的材料”到“有结构的活动”转变，设计好富有意义和结构的活动，让这些“有意义的活动”承载着更有说服力的“科学概念”。曾宝俊老师认为：材料意味著教师的指导性思维。但我认为，教师更应该把这些有结构的材料进行合理的安排和重组，形成一个个有结构的活动整体，简约又可控，层次分明，又具有一定的逻辑性，这样的活动就会成为学生探究科学概念的载体，学生的科学概念建构就会水到渠成。例如，在本单元第五课《地表的变迁》的教学中，为了让学生更好地感受到地球表面外部的变化力量―――风化作用，形成风化作用的科学概念，本课涉及的“加热小石块和水流的搬沙作用”两个实验分组活动就十分重要和有意义。在做“加热小石块”的实验中，我给学生选择了学校附近山上采集来的页岩，而且这些“页岩”又自然留有层状感，所以这种有结构的岩石在加热和冷却的过程中，实验效果十分明显。这种结构的石头（页岩）自然而然就成为一种有结构活动的重要组成部分，承载着学生建构“风化”这一科学概念的丰富内涵。

四、激发学生的理性思维，提升学生的抽象概括能力

我们的科学课教学大多是引导学生在认识事物的过程中，对事实知识和现象进行思维加工和提炼，激起学生的科学思维想象，通过其思维的概括和抽象，建构准确科学的概念。因为概念是思维的产物，概念的本质就是抽象。所以我们的教师就要善于领会和把握建构科学概念的关键点―――思维的推进，从而在学生的头脑当中建立起我们称之为抽象的科学概念。在本单元就有很多的科学知识，例如，地球是球体；地球表面有着平原、高原等各种形态的地貌特征；地球内部分为三个圈层；火山地震等。虽然这些概念比较抽象，与学生比较远，学生接受起来比较有困难，但是教师适时地引领和组织学生的动手实验和操作活动，就会大大激活学生的原动力，激发学生对地球认知的深入思考。此时，教师的引领和组织作用就至关重要。这样长此以往训练，学生的思维和智力潜能就会得到充分的发挥，抽象概括能力得到真正的提升。