▲現代教學技術教育部重點實驗室主任胡衛平教授
概念教學是什么?
什么是概念?
概念是一類事物的共同屬性和本質特征在大腦中的反映。盡管形成概念需要個人具備一定的抽象思維能力,但實際上,孩子從小就能形成概念的成分,例如孩子辨認父母、辨別各種物品的過程,說明了孩子對所辨別對象的特征或屬性有一定的了解,這就體現了概念的形成。
在教育教學中,任何一個學科中都有概念存在。
我們可以將學科分為三大類:自然科學、社會科學、人文藝術。其中,自然科學和社會科學有共同的特征——基于事物現存狀態,預料事物的未來狀態。實現這個過程,需要找到事物發展變化的規律,并可以用數學來精確地表述其中的規律。在人文學科領域,盡管我們難以用數學來表述,但其中仍然蘊含著復雜、具有創造性的規律。例如,判斷一篇文章的優劣,我們可以通過其中的形、勢、情、理、典來判斷。
而規律與概念是難以割裂的。例如牛頓第二運動定律是F=MA,F表示力的大小、M表示物體的質量、A表示加速度,這里的“力的大小”、“物體的質量”、“加速度”就是概念。
概念有內涵和外延。內涵是指事物所特有的屬性。例如“商品是用來交換的勞動產品”,其中,“用來交換的勞動產品”就是概念“商品”的內涵。而延就是指這個概念所反映的事物對象的范圍。例如“森林包括防護林、經濟林、特殊用途林”,這一表述中就包含了概念的外延。
實際上,概念的定義就給教師的概念教學實踐提出了要求。
首先,要有對“一類事物”的抽象概括。“一類事物的共同屬性和本質特征在大腦中的反映”,要求先有“一類事物”,再將這類事物的“共同屬性”和“本質特征”進行抽象概括。
舉個例子,有的老師在教授“什么是數”的時候,會先講數的定義,再由此舉幾個例子,更有甚者忽略了定義,直接舉例,隨之而來的就是做題。學生對概念一知半解,或許他們能通過背誦記得概念,但是卻缺少自己的理解,也失去了形成能力和掌握方法的機會。這是當前教學中的一個重要問題。
其次,教師要對概念有深入的把握。我建議老師們在思考問題時能夠從概念出發。就像做課題研究,無論是針對已有的詞還是提出新詞,我們都要把握詞語的內涵和外延。
同時,教師還需要付出時間去研究不同年齡階段學生的認知水平、知識經驗、興趣特點等。我針對課程和教學提出過“三適應,兩遵循”。
例如,要求課堂和教學能適應學生的認知水平。在小學階段,孩子處于具體形象思維階段,那么在教“1+1=2”時,用“1個蘋果+1個蘋果=2個蘋果”就更適合其認知水平。
要適應學生的知識經驗。孩子自出生起就在與世界接觸,因此他擁有大量的日常經驗,即前概念。比如教授物理學科中的“功”,教師可以通過“扛著一袋面粉行走一段距離后汗流浹背”這樣一種生活中的情境指出“做功”概念的易混淆之處。
而優秀的老師能指出學生的易錯點、教學中的重難點,教師不僅要聯系前概念教授新知,還要判斷孩子已有的前概念是否正確。
概念教學不簡單,還要走進學生“心里”
開展概念教學,還需要教師掌握學生形成概念的心理過程:感性認識——思維加工——理解應用——形成結構。
感性認識,要求學生通過觀察、對比等過程對概念有基本的感知,學生只有經歷了概念的形成過程,這樣才能真正理解概念、掌握概念。
常有教師選擇把概念直接教給學生,接著進入做題環節,以期達到高效教學的目的。但實際上,學生能力的培養是要落實在知識的形成過程中的,否則,當面對不同的具體情境時,學生難以靈活運用所學概念。
正是因為我們缺乏與已有事物之間的聯系,才感覺抽象的事物難理解。我認為,課前復習比課前預習更重要。課前復習就是復習學過的內容,優秀的老師無論教授什么內容,都能夠將本課內容與已學的內容相聯系。課程之間不是孤立的,而是像連續劇一樣,一直在提出問題——解決問題——提出新問題的路上。
只有讓學生在新的知識和已有的經驗、知識聯系起來,才算真正地掌握了概念,理解了知識。因此,教學應該從學生的已有經驗和以往知識出發,助其建構橋梁。
在感性認識的基礎上,需要進行思維加工,要窺視到事物的本質和規律,這個過程存在一定的難度。
而理解應用指的是要讓學生理解概念的內涵、外延,知道概念的來龍去脈,并能夠用它解決實際問題,解釋辨別自然界中的各種實際現象。在這個過程中可以以6個問題的為理解程度的判斷參考:
怎么引出概念?
概念的內涵與外延是什么?
概念與其他概念的關系是什么?
概念與相關規律的關系是什么?
概念的用途是什么?
結構就是構成一個系統的要素之間的關系。楊振寧曾經表示:做科學研究就像看地圖,不僅要站在近處看,看到細節;還要在遠處看,看到結構。學習與科學研究一樣,都是“看地圖”的過程,不僅要看細節,也要看結構,這對學生的學習和考試而言都十分重要。
形成結構就是不斷地在學習過程中建構知識、建構能力、建構學科結構、認知結構、知識結構,要求學生能厘清概念之間的區別,概念與規律的關系、了解概念在整體中的地位。
然而學生在形成概念的過程中,也可能會存在心理障礙。例如:
學生思維方法不當,即學生不會思考問題;
思維定勢的消極影響,學生總是將以往處事的方式運用到新的問題解決過程中,其中可能出現消極影響;
相關概念的干擾,概念之間存在干擾,要求學生能夠分清概念間的差別。
從學生形成概念的心理過程和心理障礙出發,落實概念教學需要教師重視概念學習的基本要求:
第一,使學生獲得豐富的感性認識。
我曾聽過一位老師教授單項式和多項式。由于單項式和多項式都是代數式,因此他先列出幾個代數式,通過將一類事物放在一起,突出其中的共性,再抽象概括出單項式和多項式的概念。但我認為,其中還要注意變式的全面性,使學生的感性認識豐富起來。
第二,使學生掌握建立概念的思維方法。
第三,使學生明確概念的內涵和外延。
第四,運用概念解決實際問題。
第五,搞清概念之間的關系,建立概念的結構。
走什么“路”,概念教學能培養出高階思維?
了解了概念教學的定義與形成概念的心理過程,那么概念教學的過程是怎樣的?
第一階段,創設情境,感知事物,提出問題。從概念的形成規律來講,形成感性認識是第一步,因此概念教學要通過創設情境,感知事物,提出問題。
第二階段,自主探究,合作交流,形成概念。教師在第一階段中激發了學生的學習動機后,讓學生通過自主探究,合作交流的方式,在過程中通過抽象概括的方式形成概念。
第三階段,總結反思,明確內涵,理解外延。要讓學生對自主探究、合作交流的過程和結果進行反思,從而理解概念的內涵、外延和形成方法。
第四階段,解決問題,應用遷移,形成結構。即應用所學的概念解決問題,將概念遷移到其他領域中,形成所學概念與其他概念的聯系和結構。
在概念教學的過程中,我們還要注重培養學生的高階思維。國際上認為高階思維涉及五個方面:批判性思維、探索、問題解決、決策、元認知。我們可以通過分析,從這五個方面中概括出兩個重要因素——批判性思維、創造性思維。
批判性思維是基于證據和邏輯而作出決策的思維能力、傾向或者思維習慣。若一個人缺乏觀點,那他必定沒有批判性思維;若一個人有觀點,但無可靠的證據支撐,那他同樣缺乏批判性思維。
有的人傾向于提出質疑,但未經全面了解和系統思考的質疑并非批判性思維。具有批判性思維的人傾向于檢查、斟酌問題是否適合,而非全盤接受。這恰恰是中國學生的問題之一。在概念教學過程中培養批判性思維,就需要教師能引導學生基于證據、以往的知識,進行分析、評估、推斷來展開決策,解決問題。
而創造性思維則是指能根據一定的目的,運用一切已知信息,產生或者可能產生新穎而有價值的產品的能力或者品質。具有創造性的人,往往具有較強的獨立性和好奇心、想象力,具有強烈的內在動機。
培養創造性思維,可以學習掌握聯想、想象、類比、重組、臻美、突破定式等創造性思維方法。以手機為例,從座機到智能手機,現在的手機在演變過程中增加了許多的功能——上網、拍照、通信,這些都是將不同功能創造性地重組在一起的結果。
其實,無論是培養批判性思維還是創造性思維,都離不開發散與聚合。發散的過程是培養創造性思維,聚合的過程是培養批判性思維。
以“學思維”活動課程中《臭味的好處》一課為例。很多人對臭味的第一印象就是厭惡,但是臭味真的一無所長嗎?我們可以引導學生發散性思考,并批判性地看待臭味。
實際上,臭味也是有好處的,就像煤氣。煤氣是無味的,人們難以感知。這導致一個隱患——煤氣泄漏卻不易被人察覺。因此,人們往煤氣中加入明顯的臭味以避免上述問題。
總體而言,培養高階思維需要教師帶領學生不斷經歷提出問題、分析問題、解決問題的過程,將思維發散與思維聚合融入其中。而且我們不能讓學生在想出一種可能性后便止步不前,教學就是要針對這個問題、領域,甚至是不同領域“多想”,這樣才能真正的實現應用遷移、提高學生能力。