科學概念對小學科學教學的應用論文

科學概念對小學科學教學的應用論文

【摘要】對於小學科學概念學習來説，明確科學概念的定義方式，依據小學生科學認識的特點（形象性和直觀性），尋找出有針對性的習得科學概念的方法，可以幫助小學生更好地理解科學概念，為學生概念的遷移和靈活應用打下堅實的基礎。本文針對小學科學發生定義概念，討論其在教學中的體現、應用以及教學中應注意的問題。

【關鍵詞】小學科學；科學概念；發生定義

中圖分類號：G622.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2016）01-0036-02

科學概念是構建科學理論的基本單元，科學概念也是科學思維的基本單位。小學生在科學學習中獲得科學認識、展開科學思考，也依賴於科學概念的建立。科學事物的發生方式和其來源是小學生容易感知和理解的，小學科學課程中的很多科學概念是以發生定義的方式獲得的。

一、發生定義的內涵

發生定義屬於概念的內涵定義。內涵定義：一個概念的內涵，則是該概念所代表、指稱的對象的特有屬性或區別性特徵，通過這些屬性或特徵，能夠把這類（或這個）對象與其他的對象區別開來。內涵定義的主要構成是屬加種差定義。屬加種差定義是先找出被定義概念的屬詞項，然後找出它與同一個屬下的其他物種之間的區別，簡稱“種差”，並以“被定義項”的形式給出定義。

二、典型歸納中發生定義的應用

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的內在決定性。這也是科學研究中常用的方法，也被稱為科學歸納法。首師大版科學教材第六冊《勺柄是怎樣變熱的》一課，對“熱傳導”這一科學概念是這樣描述的：温度不同的兩個物體接觸時，温度高的物體會向温度低的物體傳遞熱；同一個物體，也會從温度較高的部分向温度較低的部分傳遞熱。這個概念是從熱傳遞的發生條件（接觸）和發生過程（傳遞）進行定義的，屬於概念的發生定義。而在教學中，採用如圖1所示的實驗裝置，即用一根金屬棒作為典型代表，根據其熱的傳遞所得到的傳遞規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。也就是應用典型歸納法，尋找固體熱傳遞的特點，從而作出發生定義。實驗現象：蠟燭燒銅棒一端，直立的火柴（用凡士林將其粘在銅棒上）先後掉落。引發問題：為什麼火柴會掉落下來？火柴掉下來的先後順序説明了什麼？引導學生分析，火柴掉落，是被燒銅棒變熱，使凡士林熔化。這裏運用了轉化的方法，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。火柴掉下來的先後順序，説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：火焰可以説是一個物體，金屬棒可以説是另一個物體，兩個不同的物體相互接觸時，熱從高温傳向低温；同一個物體，比如銅棒，它的熱量是從高温處傳向低温處。同時需明確：火焰與銅棒的接觸，銅棒內部各部分間的接觸，構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信息的分析，使學生對“熱傳導”過程達到明顯感知和理解。這時，學生可以順暢獲得發生定義的“熱傳導”概念。

三、求同歸納中發生定義的應用

求同歸納是指在不同環境中，都有一個因素總是存在，都出現了一個同樣的現象，則這個因素與這個現象存在因果關係。同樣是“首師大版”科學教材第六冊《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，引發學生猜想：用蠟燭燒這些鐵絲的一端，其上粘的火柴棍會怎樣？實驗現象是：無論酒精燈給什麼形狀的鐵絲加熱，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；都產生了相同的現象，即熱由高温傳到低温。這是思維方法———求同歸納法的使用。概括得出認識結論：當温度不同的物體接觸時，温度高的物體會向温度低的物體傳遞熱；同一個物體，也會從温度較高的部分向温度較低的部分傳遞熱，此時也要引導學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生過程，通過發生定義的方式獲得“熱傳導”概念。這就是在求同歸納中發生定義方式獲得科學概念的應用。若作為拓展或概念應用練習，可以進行追問：如果把“米”字形鐵絲無限加密，會變成什麼形狀？（圓形），教師此時呈現圓形的平底鍋，並繼續提問：如果給平底鍋進行加熱，熱會怎樣傳遞？這樣的.問題設計體現了科學概念的解釋和預測功能，同時通過這樣的問題設計來拓展、加深學生對傳導的認識。

四、小學科學教學中應用發生定義要注意的問題

1.把握科學事物發生的過程和來源，是建立發生定義

概念的基礎上面兩個教學案例，都關注讓學生自己通過實驗去體驗、感知傳導發生的過程，並在體驗、感知的基礎上讓學生將觀察到的實驗現象進行描述，之後指導學生對描述的內容進行本質判斷，即抽象，然後再進行概括，即將實驗中使用的具體材料一般化和普遍化，這樣學生就明白了傳導概念發生的過程和來源。

2.觀察實驗的設計要能夠呈現科學概念的發生過程和來源

無論是指導學生通過對一個實驗現象的分析來建立科學概念，還是指導學生通過多個實驗現象的分析來建立科學概念；無論是指導學生運用典型歸納法、求同歸納法等哪種思維方法來建立科學概念；無論是運用了轉化法、放大法等哪種實驗方法來提高學生的感覺和直覺，其最終的目的都是要讓學生在實驗中親眼目睹、親身經歷概念發生的過程，基於此教師的觀察實驗設計要體現直觀性、典型性的特點。同時考慮到小學生的動手操作特點，觀察實驗還要做到操作簡單。上面所述實驗設計，揭示傳導發生過程就做到了直觀、典型、操作簡單，它為學生建立傳導概念提供了豐富的感性經驗。

3.關注概念發生的條件

首師大版科學教材第六冊明確要求教師要指導建立三種熱傳遞方式：傳導、對流、輻射（傳導、對流、輻射的定義方式都是發生定義）的概念。同時教師還知道，建立這三個概念不是最終的目的，最終的目的是學生能夠對生活中的這些現象進行準確判斷並能夠利用這三種熱傳遞的方式解決生活中的實際問題，為此教材還單獨設計了《保温和散熱》一課來考查學生對這些概念的理解和應用情況。這就提醒教師不但要指導學生認識發生定義的發生過程，同時也要指導學生認識發生的條件。總之，在小學科學教學中，要區別出哪些科學概念的定義是用發生定義的定義方式進行定義的。針對這樣的概念，教師要注意指導學生通過典型、直觀的實驗，讓學生親眼目睹、親自體驗到概念的發生過程和來源、條件，同時指導學生運用科學的思維方法對觀察實驗中所獲得的感性材料進行加工、形成科學概念，為學生科學概念的遷移和靈活應用打下基礎，進而使我們的課堂教學更高效。

參考文獻：

[1]陳波.邏輯學十五講[M].北京:北京大學出版社,2008:82

[2]普通邏輯編寫組.普通邏輯第五版[M].上海:上海人民出版社,2010:293.

[3]葉寶生.小學科學教學觀察實驗設計的依據和方法[J].課程教材教法,2013,12:69-72.