科學(xué)概念對小學(xué)科學(xué)教學(xué)的應(yīng)用論文
【摘要】對于小學(xué)科學(xué)概念學(xué)習(xí)來說，明確科學(xué)概念的定義方式，依據(jù)小學(xué)生科學(xué)認識的特點（形象性和直觀性），尋找出有針對性的習(xí)得科學(xué)概念的方法，可以幫助小學(xué)生更好地理解科學(xué)概念，為學(xué)生概念的遷移和靈活應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。本文針對小學(xué)科學(xué)發(fā)生定義概念，討論其在教學(xué)中的體現(xiàn)、應(yīng)用以及教學(xué)中應(yīng)注意的問題。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)；科學(xué)概念；發(fā)生定義
中圖分類號：G622.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2016）01-0036-02
科學(xué)概念是構(gòu)建科學(xué)理論的基本單元，科學(xué)概念也是科學(xué)思維的基本單位。小學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中獲得科學(xué)認識、展開科學(xué)思考，也依賴于科學(xué)概念的建立。科學(xué)事物的發(fā)生方式和其來源是小學(xué)生容易感知和理解的，小學(xué)科學(xué)課程中的很多科學(xué)概念是以發(fā)生定義的方式獲得的。
一、發(fā)生定義的內(nèi)涵
發(fā)生定義屬于概念的內(nèi)涵定義。內(nèi)涵定義：一個概念的內(nèi)涵，則是該概念所代表、指稱的對象的特有屬性或區(qū)別性特征，通過這些屬性或特征，能夠把這類（或這個）對象與其他的對象區(qū)別開來。內(nèi)涵定義的主要構(gòu)成是屬加種差定義。屬加種差定義是先找出被定義概念的屬詞項，然后找出它與同一個屬下的其他物種之間的區(qū)別，簡稱“種差”，并以“被定義項”的形式給出定義。
二、典型歸納中發(fā)生定義的應(yīng)用
典型歸納推理的前提是選擇具有典型意義的代表性個體。這樣的個體通常是根據(jù)一類事物的定義屬性來選擇的，這種定義屬性，可以看作這類事物質(zhì)的內(nèi)在決定性。這也是科學(xué)研究中常用的方法，也被稱為科學(xué)歸納法。首師大版科學(xué)教材第六冊《勺柄是怎樣變熱的》一課，對“熱傳導(dǎo)”這一科學(xué)概念是這樣描述的：溫度不同的'兩個物體接觸時，溫度高的物體會向溫度低的物體傳遞熱；同一個物體，也會從溫度較高的部分向溫度較低的部分傳遞熱。這個概念是從熱傳遞的發(fā)生條件（接觸）和發(fā)生過程（傳遞）進行定義的，屬于概念的發(fā)生定義。而在教學(xué)中，采用如圖1所示的實驗裝置，即用一根金屬棒作為典型代表，根據(jù)其熱的傳遞所得到的傳遞規(guī)律將推廣到所有固體。這種概念獲得的邏輯方式，是典型歸納。也就是應(yīng)用典型歸納法，尋找固體熱傳遞的特點，從而作出發(fā)生定義。實驗現(xiàn)象：蠟燭燒銅棒一端，直立的火柴（用凡士林將其粘在銅棒上）先后掉落。引發(fā)問題：為什么火柴會掉落下來？火柴掉下來的先后順序說明了什么？引導(dǎo)學(xué)生分析，火柴掉落，是被燒銅棒變熱，使凡士林熔化。這里運用了轉(zhuǎn)化的方法，把無法觀察的熱（安全考慮，不能觸摸），通過粘火柴棍的凡士林的熔化反映出來。火柴掉下來的先后順序，說明火焰把熱量先傳給接觸火焰的金屬棒、距離火焰近的金屬棒又把熱量傳給距離火焰遠的金屬棒。得到判斷：火焰可以說是一個物體，金屬棒可以說是另一個物體，兩個不同的物體相互接觸時，熱從高溫傳向低溫；同一個物體，比如銅棒，它的熱量是從高溫處傳向低溫處。同時需明確：火焰與銅棒的接觸，銅棒內(nèi)部各部分間的接觸，構(gòu)成這種熱傳遞的條件。展示熱傳遞過程的實驗和對這個過程所呈現(xiàn)信息的分析，使學(xué)生對“熱傳導(dǎo)”過程達到明顯感知和理解。這時，學(xué)生可以順暢獲得發(fā)生定義的“熱傳導(dǎo)”概念。
三、求同歸納中發(fā)生定義的應(yīng)用
求同歸納是指在不同環(huán)境中，都有一個因素總是存在，都出現(xiàn)了一個同樣的現(xiàn)象，則這個因素與這個現(xiàn)象存在因果關(guān)系。同樣是“首師大版”科學(xué)教材第六冊《勺柄是怎樣變熱的》一課，課件提供了直鐵絲、“S”形鐵絲、“弓”字形鐵絲、“米”字形鐵絲，如圖2。也是利用凡士林將火柴粘在不同形狀的鐵絲上面，引發(fā)學(xué)生猜想：用蠟燭燒這些鐵絲的一端，其上粘的火柴棍會怎樣？實驗現(xiàn)象是：無論酒精燈給什么形狀的鐵絲加熱，酒精燈火焰的熱量都是先傳給接觸火焰的鐵絲，接觸火焰的鐵絲再將熱量逐漸傳給沒有接觸火焰的鐵絲。可以看到，在所提供的四種不同情景中，都有一個因素存在，即火焰加熱；都產(chǎn)生了相同的現(xiàn)象，即熱由高溫傳到低溫。這是思維方法———求同歸納法的使用。概括得出認識結(jié)論：當(dāng)溫度不同的物體接觸時，溫度高的物體會向溫度低的物體傳遞熱；同一個物體，也會從溫度較高的部分向溫度較低的部分傳遞熱，此時也要引導(dǎo)學(xué)生注意熱傳遞過程的接觸性。對每一個實驗而言都是充分感知熱傳遞的發(fā)生過程，通過發(fā)生定義的方式獲得“熱傳導(dǎo)”概念。這就是在求同歸納中發(fā)生定義方式獲得科學(xué)概念的應(yīng)用。若作為拓展或概念應(yīng)用練習(xí)，可以進行追問：如果把“米”字形鐵絲無限加密，會變成什么形狀？（圓形），教師此時呈現(xiàn)圓形的平底鍋，并繼續(xù)提問：如果給平底鍋進行加熱，熱會怎樣傳遞？這樣的問題設(shè)計體現(xiàn)了科學(xué)概念的解釋和預(yù)測功能，同時通過這樣的問題設(shè)計來拓展、加深學(xué)生對傳導(dǎo)的認識。
四、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用發(fā)生定義要注意的問題
1.把握科學(xué)事物發(fā)生的過程和來源，是建立發(fā)生定義
概念的基礎(chǔ)上面兩個教學(xué)案例，都關(guān)注讓學(xué)生自己通過實驗去體驗、感知傳導(dǎo)發(fā)生的過程，并在體驗、感知的基礎(chǔ)上讓學(xué)生將觀察到的實驗現(xiàn)象進行描述，之后指導(dǎo)學(xué)生對描述的內(nèi)容進行本質(zhì)判斷，即抽象，然后再進行概括，即將實驗中使用的具體材料一般化和普遍化，這樣學(xué)生就明白了傳導(dǎo)概念發(fā)生的過程和來源。
2.觀察實驗的設(shè)計要能夠呈現(xiàn)科學(xué)概念的發(fā)生過程和來源
無論是指導(dǎo)學(xué)生通過對一個實驗現(xiàn)象的分析來建立科學(xué)概念，還是指導(dǎo)學(xué)生通過多個實驗現(xiàn)象的分析來建立科學(xué)概念；無論是指導(dǎo)學(xué)生運用典型歸納法、求同歸納法等哪種思維方法來建立科學(xué)概念；無論是運用了轉(zhuǎn)化法、放大法等哪種實驗方法來提高學(xué)生的感覺和直覺，其最終的目的都是要讓學(xué)生在實驗中親眼目睹、親身經(jīng)歷概念發(fā)生的過程，基于此教師的觀察實驗設(shè)計要體現(xiàn)直觀性、典型性的特點。同時考慮到小學(xué)生的動手操作特點，觀察實驗還要做到操作簡單。上面所述實驗設(shè)計，揭示傳導(dǎo)發(fā)生過程就做到了直觀、典型、操作簡單，它為學(xué)生建立傳導(dǎo)概念提供了豐富的感性經(jīng)驗。
3.關(guān)注概念發(fā)生的條件
首師大版科學(xué)教材第六冊明確要求教師要指導(dǎo)建立三種熱傳遞方式：傳導(dǎo)、對流、輻射（傳導(dǎo)、對流、輻射的定義方式都是發(fā)生定義）的概念。同時教師還知道，建立這三個概念不是最終的目的，最終的目的是學(xué)生能夠?qū)ι钪械倪@些現(xiàn)象進行準確判斷并能夠利用這三種熱傳遞的方式解決生活中的實際問題，為此教材還單獨設(shè)計了《保溫和散熱》一課來考查學(xué)生對這些概念的理解和應(yīng)用情況。這就提醒教師不但要指導(dǎo)學(xué)生認識發(fā)生定義的發(fā)生過程，同時也要指導(dǎo)學(xué)生認識發(fā)生的條件。總之，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，要區(qū)別出哪些科學(xué)概念的定義是用發(fā)生定義的定義方式進行定義的。針對這樣的概念，教師要注意指導(dǎo)學(xué)生通過典型、直觀的實驗，讓學(xué)生親眼目睹、親自體驗到概念的發(fā)生過程和來源、條件，同時指導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)的思維方法對觀察實驗中所獲得的感性材料進行加工、形成科學(xué)概念，為學(xué)生科學(xué)概念的遷移和靈活應(yīng)用打下基礎(chǔ)，進而使我們的課堂教學(xué)更高效。
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