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胡卫平:学科离不开概念,至关重要的概念教学该如何有效开展?

 wangzh311 2021-03-14

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▲现代教学技术教育部重点实验室主任胡卫平教授

概念教学是什么?

什么是概念?

概念是一类事物的共同属性和本质特征在大脑中的反映。尽管形成概念需要个人具备一定的抽象思维能力,但实际上,孩子从小就能形成概念的成分,例如孩子辨认父母、辨别各种物品的过程,说明了孩子对所辨别对象的特征或属性有一定的了解,这就体现了概念的形成。

在教育教学中,任何一个学科中都有概念存在。

我们可以将学科分为三大类:自然科学、社会科学、人文艺术。其中,自然科学和社会科学有共同的特征——基于事物现存状态,预料事物的未来状态。实现这个过程,需要找到事物发展变化的规律,并可以用数学来精确地表述其中的规律。在人文学科领域,尽管我们难以用数学来表述,但其中仍然蕴含着复杂、具有创造性的规律。例如,判断一篇文章的优劣,我们可以通过其中的形、势、情、理、典来判断。

规律与概念是难以割裂的。例如牛顿第二运动定律是F=MA,F表示力的大小、M表示物体的质量、A表示加速度,这里的“力的大小”、“物体的质量”、“加速度”就是概念。

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概念有内涵和外延。内涵是指事物所特有的属性。例如“商品是用来交换的劳动产品”,其中,“用来交换的劳动产品”就是概念“商品”的内涵。而延就是指这个概念所反映的事物对象的范围。例如“森林包括防护林、经济林、特殊用途林”,这一表述中就包含了概念的外延。

实际上,概念的定义就给教师的概念教学实践提出了要求。

首先,要有对“一类事物”的抽象概括。“一类事物的共同属性和本质特征在大脑中的反映”,要求先有“一类事物”,再将这类事物的“共同属性”和“本质特征”进行抽象概括。

举个例子,有的老师在教授“什么是数”的时候,会先讲数的定义,再由此举几个例子,更有甚者忽略了定义,直接举例,随之而来的就是做题。学生对概念一知半解,或许他们能通过背诵记得概念,但是却缺少自己的理解,也失去了形成能力和掌握方法的机会。这是当前教学中的一个重要问题。

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其次,教师要对概念有深入的把握。我建议老师们在思考问题时能够从概念出发。就像做课题研究,无论是针对已有的词还是提出新词,我们都要把握词语的内涵和外延。

同时,教师还需要付出时间去研究不同年龄阶段学生的认知水平、知识经验、兴趣特点等。我针对课程和教学提出过“三适应,两遵循”。

例如,要求课堂和教学能适应学生的认知水平。在小学阶段,孩子处于具体形象思维阶段,那么在教“1+1=2”时,用“1个苹果+1个苹果=2个苹果”就更适合其认知水平。

要适应学生的知识经验。孩子自出生起就在与世界接触,因此他拥有大量的日常经验,即前概念。比如教授物理学科中的“功”,教师可以通过“扛着一袋面粉行走一段距离后汗流浃背”这样一种生活中的情境指出“做功”概念的易混淆之处。

而优秀的老师能指出学生的易错点、教学中的重难点,教师不仅要联系前概念教授新知,还要判断孩子已有的前概念是否正确。

概念教学不简单,还要走进学生“心里”

开展概念教学,还需要教师掌握学生形成概念的心理过程:感性认识——思维加工——理解应用——形成结构。

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感性认识,要求学生通过观察、对比等过程对概念有基本的感知,学生只有经历了概念的形成过程,这样才能真正理解概念、掌握概念。

常有教师选择把概念直接教给学生,接着进入做题环节,以期达到高效教学的目的。但实际上,学生能力的培养是要落实在知识的形成过程中的,否则,当面对不同的具体情境时,学生难以灵活运用所学概念。

正是因为我们缺乏与已有事物之间的联系,才感觉抽象的事物难理解。我认为,课前复习比课前预习更重要。课前复习就是复习学过的内容,优秀的老师无论教授什么内容,都能够将本课内容与已学的内容相联系。课程之间不是孤立的,而是像连续剧一样,一直在提出问题——解决问题——提出新问题的路上。

只有让学生在新的知识和已有的经验、知识联系起来,才算真正地掌握了概念,理解了知识。因此,教学应该从学生的已有经验和以往知识出发,助其建构桥梁。

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在感性认识的基础上,需要进行思维加工,要窥视到事物的本质和规律,这个过程存在一定的难度。

而理解应用指的是要让学生理解概念的内涵、外延,知道概念的来龙去脉,并能够用它解决实际问题,解释辨别自然界中的各种实际现象。在这个过程中可以以6个问题的为理解程度的判断参考:

为什么要引出概念?

怎么引出概念?

概念的内涵与外延是什么?

概念与其他概念的关系是什么?

概念与相关规律的关系是什么?

概念的用途是什么?


结构就是构成一个系统的要素之间的关系。杨振宁曾经表示:做科学研究就像看地图,不仅要站在近处看,看到细节;还要在远处看,看到结构。学习与科学研究一样,都是“看地图”的过程,不仅要看细节,也要看结构,这对学生的学习和考试而言都十分重要。

形成结构就是不断地在学习过程中建构知识、建构能力、建构学科结构、认知结构、知识结构,要求学生能厘清概念之间的区别,概念与规律的关系、了解概念在整体中的地位。

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然而学生在形成概念的过程中,也可能会存在心理障碍。例如:

感性认识不足,教师在学生对事物还不具备初步认知的基础上就进行概念教授;

学生思维方法不当,即学生不会思考问题;

思维定势的消极影响,学生总是将以往处事的方式运用到新的问题解决过程中,其中可能出现消极影响;

相关概念的干扰,概念之间存在干扰,要求学生能够分清概念间的差别。


从学生形成概念的心理过程和心理障碍出发,落实概念教学需要教师重视概念学习的基本要求:

第一,使学生获得丰富的感性认识。

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我曾听过一位老师教授单项式和多项式。由于单项式和多项式都是代数式,因此他先列出几个代数式,通过将一类事物放在一起,突出其中的共性,再抽象概括出单项式和多项式的概念。但我认为,其中还要注意变式的全面性,使学生的感性认识丰富起来。

第二,使学生掌握建立概念的思维方法。

第三,使学生明确概念的内涵和外延。

第四,运用概念解决实际问题。

第五,搞清概念之间的关系,建立概念的结构。

走什么“路”,概念教学能培养出高阶思维?


了解了概念教学的定义与形成概念的心理过程,那么概念教学的过程是怎样的?

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第一阶段,创设情境,感知事物,提出问题。从概念的形成规律来讲,形成感性认识是第一步,因此概念教学要通过创设情境,感知事物,提出问题。

第二阶段,自主探究,合作交流,形成概念。教师在第一阶段中激发了学生的学习动机后,让学生通过自主探究,合作交流的方式,在过程中通过抽象概括的方式形成概念。

第三阶段,总结反思,明确内涵,理解外延。要让学生对自主探究、合作交流的过程和结果进行反思,从而理解概念的内涵、外延和形成方法。

第四阶段,解决问题,应用迁移,形成结构。即应用所学的概念解决问题,将概念迁移到其他领域中,形成所学概念与其他概念的联系和结构。

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在概念教学的过程中,我们还要注重培养学生的高阶思维。国际上认为高阶思维涉及五个方面:批判性思维、探索、问题解决、决策、元认知。我们可以通过分析,从这五个方面中概括出两个重要因素——批判性思维、创造性思维。

批判性思维是基于证据和逻辑而作出决策的思维能力、倾向或者思维习惯。若一个人缺乏观点,那他必定没有批判性思维;若一个人有观点,但无可靠的证据支撑,那他同样缺乏批判性思维。

有的人倾向于提出质疑,但未经全面了解和系统思考的质疑并非批判性思维。具有批判性思维的人倾向于检查、斟酌问题是否适合,而非全盘接受。这恰恰是中国学生的问题之一。在概念教学过程中培养批判性思维,就需要教师能引导学生基于证据、以往的知识,进行分析、评估、推断来展开决策,解决问题。

创造性思维则是指能根据一定的目的,运用一切已知信息,产生或者可能产生新颖而有价值的产品的能力或者品质。具有创造性的人,往往具有较强的独立性和好奇心、想象力,具有强烈的内在动机。

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培养创造性思维,可以学习掌握联想、想象、类比、重组、臻美、突破定式等创造性思维方法。以手机为例,从座机到智能手机,现在的手机在演变过程中增加了许多的功能——上网、拍照、通信,这些都是将不同功能创造性地重组在一起的结果。

其实,无论是培养批判性思维还是创造性思维,都离不开发散与聚合。发散的过程是培养创造性思维,聚合的过程是培养批判性思维。

“学思维”活动课程中《臭味的好处》一课为例。很多人对臭味的第一印象就是厌恶,但是臭味真的一无所长吗?我们可以引导学生发散性思考,并批判性地看待臭味。

实际上,臭味也是有好处的,就像煤气。煤气是无味的,人们难以感知。这导致一个隐患——煤气泄漏却不易被人察觉。因此,人们往煤气中加入明显的臭味以避免上述问题。

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总体而言,培养高阶思维需要教师带领学生不断经历提出问题、分析问题、解决问题的过程,将思维发散与思维聚合融入其中。而且我们不能让学生在想出一种可能性后便止步不前,教学就是要针对这个问题、领域,甚至是不同领域“多想”,这样才能真正的实现应用迁移、提高学生能力。

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