科學(xué)概念不是科學(xué)知識(shí)的簡(jiǎn)單代替

1、科學(xué)概念不是科學(xué)知識(shí)的簡(jiǎn)單代替科學(xué)概念是科學(xué)知識(shí)的簡(jiǎn)單替代嗎？一“語(yǔ)”激起千層浪，隨著郁波老師的關(guān)注科學(xué)概念報(bào)告與廣大科學(xué)教師的一次次見(jiàn)面，科學(xué)概念可以說(shuō)是眼下小學(xué)科學(xué)教育界最為熱火的話(huà)題之一。說(shuō)到科學(xué)概念，不免想起曾讓人歡喜讓人憂(yōu)的科學(xué)知識(shí)；也不免疑惑于科學(xué)概念是不是科學(xué)知識(shí)的簡(jiǎn)單替代？如果不是的話(huà)，那科學(xué)概念和科學(xué)知識(shí)之間到底存在著什么樣的邏輯關(guān)系？我想，只有對(duì)此予以透徹的剖析，才能實(shí)現(xiàn)郁波老師的期望真正關(guān)注科學(xué)概念，而不是走回到關(guān)注科學(xué)知識(shí)的老路上去。一、現(xiàn)今廣大的科學(xué)教師，因?yàn)閷?duì)科學(xué)概念和科學(xué)知識(shí)這兩大詞匯，有著不同的理解和認(rèn)可程度，所以存在著以下兩種觀點(diǎn)。1、雷打不動(dòng)科學(xué)概念就是科學(xué)

2、知識(shí)持有這種觀點(diǎn)的科學(xué)教師，在心底里還沒(méi)有接受科學(xué)概念這個(gè)詞匯、這種提法。在他們的思想意識(shí)中，還是覺(jué)得科學(xué)知識(shí)較好理解、把握和檢測(cè)。他們對(duì)科學(xué)概念的理解也僅停留在科學(xué)知識(shí)的層面，沒(méi)能領(lǐng)會(huì)科學(xué)概念豐富的內(nèi)涵，想當(dāng)然地把科學(xué)概念等同于科學(xué)知識(shí)，主要反映在，一是教學(xué)目標(biāo)的表述；二是日常的科學(xué)教學(xué)。之所以會(huì)出現(xiàn)如此情形，一是力不從心，暫時(shí)還沒(méi)有能力對(duì)兩者進(jìn)行區(qū)分；二是貪圖省力，不想動(dòng)腦思考兩者的區(qū)別和聯(lián)系。2、脫胎換骨科學(xué)概念不是科學(xué)知識(shí)持有這種觀點(diǎn)的科學(xué)教師，他們通過(guò)自己的閱讀和鉆研，已經(jīng)接受并理解科學(xué)教育專(zhuān)家們提出的科學(xué)教育要關(guān)注科學(xué)概念；要用科學(xué)探究活動(dòng)幫助孩子們構(gòu)建科學(xué)概念的意義。對(duì)科學(xué)概念的

3、理解，他們已經(jīng)知道科學(xué)概念的形成是建構(gòu)在孩子們已有的事實(shí)性科學(xué)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，即科學(xué)前概念階段，也知道這是孩子們新的科學(xué)概念建構(gòu)的基礎(chǔ)。一言以蔽之，科學(xué)概念不是科學(xué)知識(shí)，“科學(xué)概念”也決不是原有認(rèn)識(shí)中的“知識(shí)性概念”，它的內(nèi)涵遠(yuǎn)比“知識(shí)性概念”要豐富、深刻。二、從科學(xué)概念的內(nèi)涵可以發(fā)現(xiàn)，科學(xué)概念除了包括一般的科學(xué)事實(shí)和知識(shí)性概念之外，更重要的是它還包括孩子們對(duì)科學(xué)的觀念、想法和看法。1、科學(xué)概念包括一般的科學(xué)事實(shí)和知識(shí)性概念研究表明，兒童在認(rèn)識(shí)世界的過(guò)程中，直接接觸的是某一個(gè)（或某一種）事實(shí)現(xiàn)象，也可稱(chēng)之為未組織起來(lái)的直覺(jué)。比如自然事物“水”，孩子們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀察，以及和水的親密接觸，已建

4、立起“水”是一種會(huì)流動(dòng)的、沒(méi)有固定形狀的、無(wú)色的、沒(méi)有氣味的、會(huì)被污染的、可以解渴的、動(dòng)植物都需要的東西。這就是一種事實(shí)性知識(shí)的羅列，一種未組織起來(lái)的直覺(jué)，孩子們還沒(méi)有形成水的科學(xué)概念，只停留在“知識(shí)性概念”或前概念階段。表現(xiàn)在思維活動(dòng)層面，孩子們所進(jìn)行的思維僅是一種初級(jí)層次的思維活動(dòng)。2、科學(xué)概念還包括科學(xué)的觀念和對(duì)科學(xué)的看法科學(xué)概念還包括科學(xué)的觀念和對(duì)科學(xué)的看法，國(guó)外干脆把科學(xué)概念定義為一種看法、想法或觀念。如果孩子們進(jìn)行的僅是一種以科學(xué)事實(shí)為中心的研究活動(dòng)，那只能屬于較低水平的認(rèn)知活動(dòng)，只有超越所給的事實(shí)信息，獲得重要的、可遷移的觀念，用正確的科學(xué)觀念去看待自然，這才是科學(xué)課的最終目標(biāo)。

5、比如孩子們?cè)趯?duì)“水”的事實(shí)信息經(jīng)過(guò)思維提煉后，形成“水是一種液體”這一原理性的科學(xué)概念，那么即使孩子們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)、生活中，不能一一說(shuō)出水的具體功能，但“水是液體”將永不磨滅留在他們頭腦中。由此可見(jiàn)，科學(xué)概念的習(xí)得遠(yuǎn)比掌握大量事實(shí)性知識(shí)更為重要。這也是當(dāng)今為什么提出關(guān)注科學(xué)概念的原因之一。那么，從對(duì)事實(shí)性知識(shí)的提煉，到形成原理性的科學(xué)概念，需要經(jīng)過(guò)什么樣的流程呢？下圖是一小學(xué)科學(xué)教育專(zhuān)家的對(duì)此問(wèn)題的思考。圖表清晰地指出，當(dāng)前的科學(xué)教學(xué)僅僅停留在科學(xué)事實(shí)的羅列和科學(xué)主題的探究，還沒(méi)有邁向具體概念和核心概念的建構(gòu)。也非常清楚地指明，科學(xué)教育今后研究的重點(diǎn)是怎樣幫助孩子們建構(gòu)核心科學(xué)概念？三、不言而

6、喻，要幫助孩子們建構(gòu)核心科學(xué)概念，必須知道核心科學(xué)概念具有什么樣的特點(diǎn)。所謂對(duì)“征”下藥，就是這個(gè)道理。根據(jù)科學(xué)概念的內(nèi)涵，可以發(fā)現(xiàn)它有著如下三個(gè)特點(diǎn)。1、穩(wěn)定性：雖然科學(xué)知識(shí)是科學(xué)素質(zhì)的基礎(chǔ)，但面對(duì)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，不可能也沒(méi)必要讓孩子們掌握所有的科學(xué)知識(shí)，而應(yīng)強(qiáng)調(diào)建構(gòu)必要的科學(xué)知識(shí)，尤其是那些作為理解自然的鑰匙，與培養(yǎng)孩子們科學(xué)世界觀，對(duì)他們的以后社會(huì)生活可能產(chǎn)生重要影響的科學(xué)知識(shí)，或者說(shuō)有著更大穩(wěn)定性的科學(xué)知識(shí)。實(shí)際上，我們現(xiàn)在講的科學(xué)概念就是處于這個(gè)層面的科學(xué)知識(shí)，即對(duì)科學(xué)的觀念、想法和看法，2、組織性郁波老師說(shuō)，科學(xué)概念是有組織的、有不同覆蓋程度的、用抽象語(yǔ)言表達(dá)的、超越主

7、題和事實(shí)的一些觀念和思想。美國(guó)科學(xué)教育專(zhuān)家威廉和瑪麗在“全景式教學(xué)方法”一書(shū)中是這樣描述科學(xué)概念的這種特性，她們說(shuō)，孩子們是基于觀察而形成一種科學(xué)概念，并把它作為一個(gè)有組織的觀念用于處理新的向性信息。它的作用一是能使孤立的信息和觀察結(jié)果容易理解；二是所設(shè)想的關(guān)系可為組織新的信息提供概念框架。3、個(gè)性化因?yàn)榭茖W(xué)概念包括科學(xué)的看法、想法和觀念，所以它有著個(gè)性化特點(diǎn)。比如國(guó)外對(duì)科學(xué)概念的一般定義，就把它認(rèn)為是一種對(duì)科學(xué)的看法、想法或觀念，一種對(duì)科學(xué)本質(zhì)的個(gè)性化理解。四、根據(jù)對(duì)科學(xué)概念內(nèi)涵和特點(diǎn)的分析，可以很清楚地發(fā)現(xiàn)，科學(xué)概念不應(yīng)是科學(xué)知識(shí)的簡(jiǎn)單替代。正因?yàn)榭茖W(xué)概念不是科學(xué)知識(shí)的簡(jiǎn)單替代，所以提出關(guān)

8、注科學(xué)概念有著其合理、科學(xué)、先進(jìn)的一面，即：1、可以轉(zhuǎn)變“知識(shí)本位”的科學(xué)教育觀過(guò)去，我們?cè)?jīng)一度沉陷于“知識(shí)本位”而不能自拔，即使像科學(xué)這種以探究為主的學(xué)科也不例外?，F(xiàn)在，因?yàn)閺V大科學(xué)教育工作者對(duì)科學(xué)教育認(rèn)識(shí)的不斷加深，所以帶來(lái)了對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和界定，也與以往大大不同，而其中最大的不同是，提出關(guān)注科學(xué)概念和幫助孩子們建構(gòu)科學(xué)概念，即一種更上位的科學(xué)知識(shí)，也可理解為對(duì)科學(xué)的觀念和看法。因?yàn)閷?duì)科學(xué)知識(shí)認(rèn)識(shí)上的轉(zhuǎn)變，所以帶來(lái)的直接效果是，人們不再關(guān)注通過(guò)探究幫助學(xué)生獲得多少事實(shí)性知識(shí)，更關(guān)注學(xué)生在科學(xué)探究過(guò)程中能建構(gòu)起多少和怎么樣的科學(xué)觀念，一種對(duì)科學(xué)的理解和看法。就是科學(xué)教育的這種變化，有效地

9、轉(zhuǎn)變了“知識(shí)本位”的科學(xué)教育觀，讓科學(xué)教育走向真正培養(yǎng)人、發(fā)展人的認(rèn)識(shí)論上。2、可以深化“三維目標(biāo)”的科學(xué)教育觀廣大科學(xué)教師一度對(duì)“三維目標(biāo)”的落實(shí)把握不好，特別面對(duì)科學(xué)知識(shí)，在思想上既怕回到知識(shí)中心的老路上去，在實(shí)際操作中又不敢放棄，從而造成知識(shí)與過(guò)程的脫節(jié)，這就是當(dāng)前科學(xué)探究活動(dòng)時(shí)時(shí)出現(xiàn)流于表面、流于形式的深層次原因所在。也因?yàn)閷?duì)“三維目標(biāo)”的認(rèn)識(shí)和把握，還沒(méi)有想清楚、弄明白，從而導(dǎo)致有些課出現(xiàn)了單純發(fā)展能力或情感、態(tài)度價(jià)值觀的傾向。也就是因?yàn)椤叭繕?biāo)”的表述過(guò)于籠統(tǒng)與深泛，使得科學(xué)教學(xué)活動(dòng)常常處在較低的認(rèn)識(shí)水平和思維狀態(tài)。有專(zhuān)家指出，一個(gè)理想的科學(xué)教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該是，探究活動(dòng)緊緊圍繞科學(xué)概

10、念的建立而展開(kāi)，只有在目標(biāo)的制定中提供具體科學(xué)概念，才能使教學(xué)目標(biāo)變得具體和清晰，從而使科學(xué)教師真正解決課堂教學(xué)中如何“做”的問(wèn)題。五、科學(xué)教師在課堂教學(xué)中如何“做”呢？鑒于上面對(duì)科學(xué)概念的分析，要求科學(xué)教師不應(yīng)再停留在教給學(xué)生事實(shí)性知識(shí)這一層面上，應(yīng)該把孩子們的認(rèn)識(shí)水平提升到科學(xué)概念的層次上。即必須明確：1、建構(gòu)科學(xué)概念的基點(diǎn)孩子們?cè)谡嬲龑W(xué)習(xí)新的科學(xué)概念之前，已經(jīng)有了對(duì)一些科學(xué)概念樸素而直觀的理解，而不是空著腦袋走進(jìn)課堂。這種理解可以稱(chēng)之為初始想法、前科學(xué)概念或錯(cuò)誤概念等，它包含學(xué)生原有的經(jīng)驗(yàn)和假設(shè)，但往往與概念的科學(xué)含義不一致?？茖W(xué)教學(xué)應(yīng)該做的就是通過(guò)深入的探究活動(dòng)，讓孩子們直面錯(cuò)誤概念，

11、引發(fā)認(rèn)知沖突，尋找證據(jù)，創(chuàng)建新模型，與自己的初始想法進(jìn)行比較，在新的情境中運(yùn)用新模型進(jìn)行解釋?zhuān)愿淖冊(cè)械臉闼乩斫馍踔潦清e(cuò)誤的觀念。在奧蘇貝爾看來(lái)，科學(xué)學(xué)習(xí)的心理機(jī)制就是同化，即學(xué)習(xí)者新舊知識(shí)之間相互作用產(chǎn)生聯(lián)系，使原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的知識(shí)被吸收并固定新知識(shí)。換言之，科學(xué)概念建構(gòu)的基點(diǎn)就是孩子們?cè)械恼鎸?shí)想法，孩子們的科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程實(shí)際上就是不斷修正和完善科學(xué)概念并做出解釋的過(guò)程。2、建構(gòu)科學(xué)概念的形式科學(xué)概念建構(gòu)的基點(diǎn)是孩子們?cè)械恼鎸?shí)想法，而建構(gòu)科學(xué)概念的形式主要是：（1）同化概念如果孩子們（感知者）缺乏合適的科學(xué)概念，那就不能對(duì)整體知覺(jué)進(jìn)行同化。此時(shí)可以通過(guò)分析，揭示整體知覺(jué)中的熟悉成分，當(dāng)這

12、些熟悉成分能被概念系統(tǒng)所處理時(shí)，同化便開(kāi)始發(fā)生。雖然這種同化只不過(guò)是把陌生的術(shù)語(yǔ)轉(zhuǎn)化為熟悉的術(shù)語(yǔ)，但卻是科學(xué)概念建構(gòu)的最主要模式之一。比如從“溶化”到“溶解”就是同化概念。（2）匹配概念如果對(duì)科學(xué)探究獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集與加工，那么就有助于覺(jué)察出某種關(guān)系模式（概念），當(dāng)這些模式恰好與先前經(jīng)驗(yàn)中獲得的模式相匹配時(shí)，這種匹配關(guān)系的出現(xiàn)也能使學(xué)生產(chǎn)生新的體驗(yàn)，建構(gòu)起相關(guān)科學(xué)概念。比如發(fā)現(xiàn)“擺的等時(shí)性和鐘擺”的關(guān)系就是匹配概念。（3）轉(zhuǎn)化概念如果探究者已有的概念系統(tǒng)無(wú)法解釋某個(gè)感知事件，即使經(jīng)過(guò)分析也是如此時(shí)，那表明他的概念系統(tǒng)不夠充分。這時(shí)，如果提供一個(gè)更為充分的概念系統(tǒng)，或者他自己調(diào)整原有的概念系統(tǒng)

13、使用其更充分，或者建立一個(gè)新的概念系統(tǒng)，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生同化，產(chǎn)生新的概念。比如從科學(xué)概念“擺錘的重量與擺的擺動(dòng)快慢無(wú)關(guān)”向“擺錘的長(zhǎng)度影響擺的擺動(dòng)快慢”科學(xué)概念轉(zhuǎn)化，就是轉(zhuǎn)化概念。3、建構(gòu)科學(xué)概念的載體孩子們要形成對(duì)某種事物的行為、運(yùn)動(dòng)或變化的初步印象或概念；以及運(yùn)用，證實(shí)、修正或發(fā)展初步印象和概念。它的載體是科學(xué)探究中的實(shí)驗(yàn)、觀察以及解釋所觀察的現(xiàn)象活動(dòng)。比如“溶解”，學(xué)生通過(guò)觀察、描述食鹽和沙在水中發(fā)生的變化，形成對(duì)“溶解”的初步印象是“變成肉眼看不見(jiàn)的微?！?；接著觀察、描述面粉在水中的變化時(shí)，孩子們就會(huì)發(fā)現(xiàn)運(yùn)用剛建構(gòu)的概念解決不了眼前的現(xiàn)象，從而引起與原有經(jīng)驗(yàn)的矛盾沖突，急切需要獲得新的概念

14、（過(guò)濾、沉淀活動(dòng)）去解決。簡(jiǎn)言之，學(xué)生的概念就是在一個(gè)個(gè)的活動(dòng)中得到不斷地修正和發(fā)展，即建構(gòu)科學(xué)概念的載體是探究活動(dòng)。4、建構(gòu)科學(xué)概念的關(guān)鍵建構(gòu)科學(xué)概念的關(guān)鍵是集體研討，或稱(chēng)之為思維推進(jìn)。當(dāng)孩子們對(duì)一系列彼此有聯(lián)系的材料進(jìn)行探究而獲得有意義的經(jīng)歷之后，他們的內(nèi)心已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)?、等待開(kāi)發(fā)的語(yǔ)言思維一種可用語(yǔ)言表達(dá)的思維。這種由前語(yǔ)言思維向語(yǔ)言（概念）思維的轉(zhuǎn)化有一個(gè)過(guò)程，科學(xué)教育專(zhuān)家蘭本達(dá)教授指出集體研討則是促進(jìn)這種轉(zhuǎn)化的有效途徑。她是這樣說(shuō)的，在由具體的“彼岸”走向抽象的“彼岸”之間除了“討論會(huì)”之外沒(méi)有別的橋梁來(lái)溝通。也就是說(shuō)，當(dāng)教學(xué)內(nèi)容所蘊(yùn)涵的信息通過(guò)一系列活動(dòng)呈現(xiàn)在孩子們面前時(shí)，孩子們只有超越所給的信息，才會(huì)獲得重要的和可遷移的觀念，才能適應(yīng)知識(shí)膨脹和復(fù)雜的環(huán)境。而實(shí)現(xiàn)這種超越就是研討。5、建構(gòu)科學(xué)概念的保障科學(xué)概念的發(fā)展源于科學(xué)探究活動(dòng)。因此，承載建構(gòu)科學(xué)概念內(nèi)涵的活動(dòng)，不管是幫助學(xué)生整理活動(dòng)中獲取的信息，還是促進(jìn)學(xué)生思維進(jìn)一步推進(jìn)，都要依賴(lài)有效的策略去保障。