关键词:初中科学概念教学的策略与实践
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【摘 要】初中科学作为一门综合理科课程，包含很多概念，概念教学是科学教学的重要组成部分。本文从“关键词”教学的前提、基础、重点、核心等角度，进行概念教学的策略研究，力求促进学习者对科学学科的概念、原理的学习和理解；达到概念的掌握、内涵的升华，从而使学习者达到迁移整合、演绎应用的目的，并更好地实践有效教学。
【关键词】关键词；概念教学；策略
众所周知，在搜索引擎中检索信息都是通过输入关键词来实现的。使用“关键词”搜索文献既快捷又方便，效果好！笔者把“关键词”的这一功能概括为“准确、高效”。那么，“关键词”的这一功能是否可以在教学中充分应用？通过文献查阅，发现已有思考和研究。如：通过抓“关键词”指引学生进行科学审题或筛选组织有关信息，从而提高语文、英语学科的学习和复习的效率……但在初中科学教学中，相对较少。
概念教学是一直是科学教学的重要组成部分，其目的就是让学生正确理解科学概念。但事实说明，众多学生对概念的学习并非满意。所以在本文中，笔者利用“关键词”开展教学实践，以促进学习者对科学学科的概念、原理的学习和理解；达到概念的掌握、内涵的升华，从而使学习者达到迁移整合、演绎应用的目的，并更好地实践有效教学。
一、关键词的存在形式
在科学学科的概念学习过程中，笔者认为学生在知识储备和经验方面薄弱一些，下列几种情况应成为我们概念教学中的关键词。
1.易忽略的
有些词语通俗易懂，学生司空见惯了，但往往容易忽视。
《科学》八年级下册――“元素”概念的教学中，“元素就是具有相同质子数（核电荷数）的同类原子的总称”。我们很快抓住了关键词“相同质子数”，却往往忽略“原子”这一关键词。如果把“元素”概念改写成“元素就是具有相同质子数的微粒总称”，很多学生会认为这是个正确概念。其实不然，“原子”只是“微粒”的一种，“微粒”包括“原子”、“分子”、“离子”等。
《科学》七年级下册――重力的方向“竖直向下”教学中，“竖直向下”本通俗易懂，但学生不能真正理解，作业反馈错误率很高。当把“竖直向下”解释为“垂直于水平面向下”时，我本以为学生一定能理解，不料学生还是不能掌握。原因是学生不知道什么是“水平”。最后只能端出一烧杯水让学生观察什么是“水平”了。
2.易混淆的
概念的混淆是学习的大忌，概念分辨不清，理解不透，直接影响教学效率和学习效果。
《科学》七年级下册――“物态”变化学习中，学生一直把“凝结”“凝固”“凝华”混淆，把“熔化”当作“溶解”、“融化”。再如：电流的形成――电荷在电压的作用下移动形成电流。学生往往理解成：电荷运动形成电流，混淆了“移动”与“运动”的区别。（“运动”包括了“移动”，也包括了“永不停息的杂乱无章的分子运动”）
3.有深刻内涵的
概念中的词概括的内涵越宽泛越深刻，学生往往不易理解。
《科学》九年级上册――种群概念的教学中，我们把“生活在一定区域内同种生物的总和叫种群”。看似一个非常简单的概念，学生却不易掌握。究其原因：学生不知道什么是“同种”生物。“同种”具有深刻的内涵，关键词“同种”没有突破，种群概念无法理解深透。很显然，在教学中，我们必须引导学生解决两个问题：什么是“同种”？“同种”的标准是什么？
《科学》八年级上册――浮力知识的教学中，关于“漂浮”、“悬浮”，从学生作业来看，感觉很难。如“悬浮”，学生只是知道“F浮=G”，但是往往不能将浮力等于物重（如果告诉物体质量，多一步换算，学生感觉更大难度）、物体的密度与液体的密度紧密联系起来……
策略1.找准关键词是概念教学的前提
教学的必要条件之一：明释学生所学的内容。实施“关键词”教学，首先必须找出关键词，找准关键词，让学生努力有方向，学习有目标。
“熔点是晶体熔化时的温度”中的“晶体”；“饱和溶液是在一定温度下一定量的溶剂中不能溶解某种溶质的溶液”中的“一定”；“溶液”概念中的“均一、稳定、混合物”等等。
怎样找准关键词，除教师教学经验的积累外，更要注重“思维降格”――退到学生的角度，用学生常用的思维去理解问题，就能很快找到学生不易理解、容易混淆、容易偏差、容易忽视的词。这些词正是我们要找的关键词。另外，可以在课堂教学的师生互动、生生互动的交流反馈信息中，发现学生的问题，捕捉到学生不能理解、理解不深、理解不透的关键词。这种“生成”的关键词更切合学生的实际认知情境。
策略2.正确理解关键词是学习科学概念的基础
找准关键词后，接着就是正确理解关键词。失去了“理解”就变成了“机械”。
我们从生活的现象、实验现象提取出的新概念，通过归纳抽象思维，利用语言文字符号表述成一个严密的科学概念或科学原理。这是一个质的飞跃，也是概念的初步形成。但概念要得到全面理解、迁移整合、演绎应用，必须还要通过大脑的再理解、再加工、再整合、再内化过程。根据托尔曼的S-O-R潜伏学习理论：学习不是简单的从刺激到反应的过程，更注重的是中间过程――“O”的作用，即大脑对信息的理解、处理、整合等。只有这样，我们建构的概念才能概括表象，驱动思维迁移，演绎解决实际问题，在大脑皮层上建立复杂而稳定的联系。概念原理中的关键词，就是大脑皮层要处理的对象，整合的对象。找到它、化解它，是我们实践教学中的前提和基础。
（1）正确理解关键词，首先要剖析关键词的深刻内涵
在“种群”概念的教学中，重点要引导学生理解什么是“同种”，“同种”的标准是什么？且采用具体的例子说明，例：马与驴是不是同种，它们能否产生正常的后代，青蛙与蝌蚪、鲤鱼与鲫鱼、中国人与美国人是不是同种，等等。通过分析例子，从而得出“没有生殖隔离的为同种”。
（2）正确理解关键词，还要剖析关键词的内涵与外延
通过实验观察“摩擦生热”、“锤打铁块会使温度上升”等例子，得出“做功可以改变物体内能”的结论时，“改变”就成了这个概念的关键词。许多学生认为“改变”就是“增加”，“做功可以改变物体内能”就是“机械能转化为内能，使内能增加”。孰不知“做功也可以减少物体内能，内能也可以转化为机械能，使机械能增加”，很显然，学生把“改变”的内涵缩小了，外延放大了。
“理解关键词”的学习，属于“顿悟学习”。 “顿悟学习”的核心是把握事物的本质，而不是无关的细节。理解就是“解除”思维“脉络”中的障碍，理解就是“觉知”，理解会使我们的记忆更加持久，思维更加敏捷，应用更加灵活，学习更加有效。通过机械学得的内容没有真正的理解是无法迁移的，通过顿悟学习的内容能成为学生知识技能的一部分，随时可用于任何情境中的类似问题上去。
策略3.善于泛化关键词――突出概念教学的重点
关键词理解了，概念在大脑中基本形成了，学生不足为奇。但如果对概念原理中的关键词进行变式设计、泛化设计，往往会在学生刚刚建构的思维联系上刻下深深的烙印。
“氧化物是由两种元素组成其中一种是氧元素的化合物”（关键词：“两种元素”“一种是氧元素”），如果泛化成“由氧元素组成的化合物叫氧化物”或“含有氧元素的化合物为氧化物”，引导学生分析判断，一定能升华学生对氧化物的理解。
“中和反应是酸与碱生成盐和水的反应” 泛化成“生成盐和水的反应叫中和反应”“单质是由一种元素组成的纯净物” 泛化成“单质是由一种元素组成的物质”。
通过泛化关键词来“磨练”学生，训练学生思维的严密性具有重要的意义。
策略4.关键词组合――突破科学概念学习的难点
一个科学概念原理中，往往同时出现多个关键词，关键词的组合是学习的难点，也是教学的难点。
一类题目，一种解法，学生易于接受，出偏差的概率也少。这种思维过程中没有一定的干扰，没有前抑制的影响，问题的纯化使学生的学习效果大大提高。
（1）多种解法、多种情景
当一类问题出现多种解法、多种情景时，出偏差的概率大大提高，学生反应一个字“难”。究其原因，辐射的发射思维比单一的直线思维更具有复杂性和创造性。
浮力有四种解法：
①利用阿基米德原理计算
若已知液体密度ρ液和物体排开液体的体积V排，可根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排 计算（当物体浸在气体中时，则F浮=ρ气gV排）。
②利用漂浮或悬浮条件二力平衡法计算
若物体漂浮在液面或悬浮在液体中时，应根据物体所受浮力与物重等大（即F浮=G物）来计算。此法也称为平衡法。
③利用两次实验的示数差法
若用弹簧秤先后称量同一物体在空气中和液体中物重时其读数分别为F1和F2，则物体在液体中所受浮力为F浮= F1- F2。此法常称为重差法。
④浮力产生原因的压力差法
如果物体上、下表面积相同，并且液体对物体下表面向上的压力为F向上，对物体上表面向下的压力为F向下。则物体所受浮力为F浮=F向上-F向下。
以上四种方法中，前三种的运用最普遍。在运用时还须注意：当物体下表面跟容器底部完全密合时，由于物体的下表面不再受液体向上的压力。因此液体对物体不会产生浮力。此时，以上各种方法均不能使用。
如果浮力的计算仅仅有阿基米德原理法，学生也不会这样“头痛”去面对浮力。而在演绎应用中往往要结合具体的情境，巧选公式和解题方法，甚至要多法“联手”才能解答。
（2）同一概念中，多关键词
一个概念、一个原理如果同时出现几个关键词、几个注意点时，问题就会变得复杂起来，需要学生全面、系统、严密的思维品质，对学生造成一定的“难度”。而这样的情况在我们的教学中屡见不鲜。“欧姆定律”、“溶解度”、“种群”、“饱和溶液”等等概念原理都是多关键词组合。
怎样引导学生突破难点，“扫平”思维障碍？在准确找到关键词，深刻理解关键词的内涵的基础上，必须理清“必要条件”与“充分条件”的关系。例如“电流是电荷在电压的作用下移动形成的”，学生往往把“电压”当作电流形成的“充分条件”――只要有电压就能形成电流。其实“电压”只是电流形成的一个“必要条件”而已，是多个条件中的一个。在“关键词”的教学中，要抓住“电压”和“移动”两个关键词的组合，理解它们的内涵：电压需要“电源”提供，移动需要“电路”可走，归纳出电流的形成需要“电源”和“闭合电路”的结论。
对于上述类似概念的教学，笔者认为可以采用“变式”来处理。
“种群是生活在一定区域内同种生物的总和。”（正确概念）
变式：
①“种群是生活在一定区域内2种生物的总和。” 这样很好的强化突出了“同种”这一关键词。
②“种群是同种生物的总和。”
③“种群是生活在一定区域内生物的总和。”
④“一个校园中的全部学生是不是一个种群？”
⑤“美国某池塘中的鲫鱼与中国某池塘中的鲫鱼是不是同一种群？”
“变式”就是针对多个关键词，改变其中的一个或二个的泛化手法，来强化学生对概念原理的理解，效果非常显著。
策略5.突出关键词是学习科学概念的核心
一个概念原理全面理解了，但不一定能在大脑中保持，记忆不一定深刻，很多简单的问题学生却不能解决，大多是“遗忘”带来的。为了使我们的记忆更加持久，思维更加敏捷，应用更加灵活，除了理解之外，需要配合相应的适当的强化练习，进行迁移整合、演绎应用的训练。因为大脑的活动方式就是“条件反射”，人的大脑皮层的活动方式是一种“高级的条件反射”，是建立在大脑皮层以下的神经中枢的基础上。任何一个条件反射的建立都需要通过一定的强化训练，否则在大脑皮层上建立的暂时的神经联系也会退化。我们要找到相应的“刺激物”有周期性施加刺激，才能达到巩固理解、迁移整合、演绎应用的目的。
通过针对关键词的设计，泛化练习，利用概念原理，解决实际问题。在理解中运用，在运用中理解，实现“概念”与“应用”的“互动”，这样大大深化了概念的理解、内化了思维，是化知识为能力的有效途径，也是学习的核心。
这种针对关键词的设计，往往由教师来设计、来挑选，更值得我们发挥学生的主体作用，引导学生根据自己对概念原理及关键词的理解，每位同学设计两道题目，考考你的同桌，要求一道较易，一道稍难。学生设计的题目，往往有我们意想不到的原创性，好题也不少。这个环节能充分调动学生的思维活动，体现和强化学生的逆向、演绎、整合、渗透、迁移等各项能力；学生设计的题目，往往也可以充分暴露对概念理解的偏差、问题的不科学、不严密、不切实际等现象，此时我会抓住这种种“生成”的机会，通过点评和激励，学生及时得到修正，效果非常显著。例如“做功可以改变物体的内能”设计为“做功只能增加物体的内能”；“力的作用是相互的，手用力推门的同时，门也反推手”设计为“力的作用是相互的，手用力推门之后，门也反推手。”……
总之，概念教学是初中科学教学的重要环节。学生掌握扎实的科学知识和树立良好的科学素养，离不开科学概念的正确理解和把握。在教学实践中，有效的教学策略和方法很多，但任何方法都不能代替全部。通过本文的研究，笔者认为“关键词”教学是最基本、最常用、最重要、最关键的概念教学策略。相信通过“关键词”教学法与现代教学理论紧密结合起来，一定能发挥其强大的威力。特别是对初中学生学习科学，在缩短教学时间，提高教学效率，训练思维品质，内化自身能力等方面具有不可替代的积极作用。
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