运用概念分析 进行有效教学

强昌春

“科学教育的目标不是去获得一堆由事实和理论堆砌的知识，而应是实现一个趋向于核心概念的进展过程，这样有助于学生理解与他们生活相关的事件和现象。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后的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。”从这段话中，我们可以看出从大概念视角进行教学，是从学生生活出发，激发学生学习兴趣，围绕概念进行探究，帮助学生重新建构正确的概念，然后再运用这些概念去解决实际问题，进一步创新应用，在这一系列过程中真正实现科学教育的目标。那么，实际教学如何进行呢？笔者结合苏教版四下《物体形状改变以后》课例加以阐述。

一、学生前概念分析

学生在学习“弹性”的科学概念之前，已经有了不少与弹性有关的经验，比如玩的弹力球、橡皮筋等。这些玩具或者生活用品让学生对弹性有了一定的经验认识，但都是一些现象类的表面认识，距离科学概念还有一定的距离。由于有些物体受力后形状改变不明显，学生不容易发现，所以他们觉得玻璃、金属等制品没有弹性。

二、教材概念分析

《物体形状改变以后》是苏教版《科学》教材四年级下册“无所不在的力”单元的第二课。本课的内容可分为两大部分：（1）认识物体的弹性，建立“弹性”“弹力”的概念。利用典型材料，学生通过用多种感官、多种方法对物体进行感知;学生通过捏、压、挤、拉等动作，体会这类物体的共同属性——在外力作用下形状会发生变化，去掉外力后会恢复到原来的形状;总结出物体的这种性质叫“弹性”，感受形变物体的弹力。（2）研究弹簧拉伸长度与拉力的关系。通过学生的挂、看、量、分析活动，认识弹簧的拉伸长度与拉力（钩码的个数）成正比的規律，即挂的钩码越多，弹簧拉伸得越长。

但是结合学生的前概念分析，学生对于“弹性”理解浮于表面且有一定的偏差。本课的概念如下图。

通过概念分析图，我们可以看出学生对于像弹簧、气球等受力后形状改变明显的物体认为有弹性;而对于玻璃、金属等受力后形状改变很小的物体，认为是没有弹性的。因此，在制订教学目标时，确立的重点是：认识弹性，知道物体受力时形状发生变化，去掉外力时恢复原来的形状;教学难点是：知道有些物体形状改变不明显，但也有弹性。据此，我的教学内容与教材相比有了一定的改动，即通过概念图分析，再进行教学设计并具体实施，效果又怎样呢？

三、运用概念分析 进行有效教学

首先让学生玩一玩弹簧，初步发现弹簧受力后形状发生变化，并感受弹力的存在;再让学生有针对性地玩海绵、气球、橡皮、橡皮筋、针筒，让他们观察这些物体受力后形状是否发生变化和手上的感受;然后进行交流。

片段一

师：你们有什么发现？

生：我发现气球、橡皮筋拉下变长了，橡皮筋掰下变弯了，手松开，恢复原样。

学生生活中经常会提到这个物体有弹性，但他们更多是感官上的感受。教师通过这一系列体验活动和交流，引导学生从感受上升到理论高度，从而真正理解什么是弹性。而弹力也可以通过活动，再交流感受引出概念。

片段二

师：那现在我们可以说所有物体都有弹性吗？

生：不能。

师：那大家能举出一个反例吗？

生：比如我敲这个桌子，桌子形状就没有变化，比如金属也是这样。

生：我觉得不对，眼睛没有看到，并不是说形状就没有变化。

师：看来同学们有争议，那现在我们以玻璃作为研究对象。

通过问题将学生的前概念暴露出来，并激发了他们继续探究的兴趣。在接下来的活动中，我们以弹弹珠游戏来研究玻璃是否有弹性。在学生做完实验后，进行了交流。

片段三

师：有什么发现？

生：3号撞到2号后被反弹，1号也被弹走了

师：1号为什么会被弹走呢？

生：我觉得就是3号弹珠会把力传给2号，2号会把力传给1号，所以就被弹走了。

小组讨论

师：谁来说一说？

生：我觉得3号弹到2号后，2号弹珠形状和体积发生了很小的变化，当3号停止撞击时候，2号就恢复原样了，在恢复原样的时候产生了向外的弹力，然后这个弹力就把1号弹珠弹走了（上台结合实验画图）。

师：解释得很全面，确实有些物体比如玻璃、金属，形状改变很小，我们肉眼几乎观察不到，但它们也有弹性。

由于玻璃、金属等物体受力后形状改变很难观察到，学生因此在判断其没有弹性的前概念下，通过弹弹珠游戏发现1号被弹走，产生问题;再通过播放锥形瓶中液面上升的视频，给学生一个脚手架，让他们明白有些物体虽然我们看不到，但它们也有弹性。

在这一系列过程中，教师因为前期对学生前概念有了足够的了解，并对教材的概念进行了充分的分析，两者结合形成概念分析图;教师可以在图式上发现学生原有概念水平，以及需要达到的概念水平的路径，进而思考通往这条路径的方法和手段。这样的教学设计在科学性、逻辑性上优势突出，在实施中教学效果也十分显著。