概念和科学概念

 

概念(Concept)是组织起来的经验,是基于事实、事件、特性、感知信息进行分类、推理和抽象出来的知识,它使我们能有效地认知、交流、发展我们对世界的认识。从婴儿开始,人就具有组织经验的能力,对面孔、声音、表情、颜色等等进行分类,形成儿童自己一些概念。来到科学教育课堂的学生并不是一张白纸。这些儿童已经具有的前概念是我们进行科学教育起始的基础。其中有些概念是不正确的,需要通过探究式科学教育来帮助学生建立正确的概念。

 

科学概念(Scientific Concepts是指组织起来构成的、系统的科学知识。它来自科学家共同体对世界的认识,同时也帮助科学家组织对世界的观察和发现,它包含的内容是开放的、动态变化的。

科学概念可以是一些自然的语言、如动物、植物、哺乳动物、湿地、水资源等等,也可以是运用一定的语言规则,由科学家建造了更复杂的知识结构的表达,并且和数据、方法、理论和其它概念相连。例如说,“电是一种能量”。

作为一种科学知识,科学概念必须是基于实证研究的,而且是被科学家共同体所接受和承认的。这点和文学作品中出现的概念有根本的不同。在中国不少的教育研究论文中,经常会自己提出许多概念,没有实证,没有体系,别人也看不懂,作为文学作品是可以的,但它不是科学研究论文。科学上对于概念的提出和认定是严格的,必须和一定的理论和体系相关,而且科学知识和科学概念也没有国界。如果科学概念包含的内涵不统一,科学家就无法交流和工作,科学研究这条延绵不断的长河就不能延续。在我们讨论的例子里“鸡瘟”就不是一个科学概念。

科学概念又是分层次的,大的概念中包含了较小的概念。概念和概念之间相互联系,这就构成了我们称之为科学模型、理论、和定律。

但是,另一方面,科学概念并不是已经确定就不可以变化的。由于科学知识是不断在发展的,所以科学概念也可以发展,甚至纠正,但都必须基于科学研究的结果。例如我们对“九大行星”的概念就在去年发生了改变。

科学概念可以分成三类,第一类就直接来自我们对自然界的观察,在我们提出的小学科学教育标准中大多属于这一类。第二类是需要和一定的理论相联系的,人并不能直接观察到,如原子、分子、基因等。第三类是假说,如达尔文的进化论,由于时间的限制,我们还无法直接验证它。

 

有关科学概念的解释在“探究式科学教学指导书中也有不少阐述,例如下面的一段:

 

科学知识是有系统的知识,科学家在不断进行对自然界以及对人类本身的探究中,形成了对事物的分类,对事物和事件性质、过程的描述和解释。这些对归类事物的本质性的归类描述就是我们通常说的概念、而对概念之间联系的描述形成了通常说的定律、模型和理论。

例如,人类在和自然交往之中,发现了不同类型的石头及其不同的特性和用途。人们给不同的矿石命名,金、银、铜、铁、锡等。根据他们的共同性质,形成了矿石的概念,进而扩大形成了包括泥土、水、风等都是没有生命的物质的分类概念。而人类观察不同的动物和植物等都是有生命的物质。生命和非生命的主要区别在于有生命的物质自己能够自我修复,自我繁殖。达尔文通过观察、比较、研究发现了所有生命物质进化的规律—生存竞争,适者生存。

这些科学概念和科学概念之间的联系涉及的范围不同,有的涉及范围小,有的涉及范围大。对涉及范围小的,我们称它们为特定的概念,而涉及范围大的称为普遍的概念,或大概念。当然这种“大”和“特定”的分类是相对的,而不是绝对的。概念越大,就越抽象,学生掌握就越困难,所以儿童的概念的建立一般从简单到复杂,从初级到高级,从特殊到一般。需要一定的顺序,需要和儿童认知和情感的发展规律相符。在教师进行探究式科学教育时,应该了解儿童所具有的原有的概念(有时是想法)。这些原有的概念可能是正确的,也可能是错误的,要从儿童原有的概念出发,搭建“脚手架”,帮助儿童改善和获得新的概念。在探究式科学教育中常常运用概念联系图来明确教学的目标和不同课案之间的联系。

 

大家还可以讨论,课标中哪些是科学概念?选择是否合适?它们之间的联系是什么?如何分层建构的?儿童的前概念是什么?如何能搭建脚手架来帮助儿童建立正确的科学概念?科学概念在儿童发展和科学教育中的重要作用是什么?以及如何更好的运用它,如使用概念图(Concept  Map)和模型(Model)。应该如何画概念图?等等。我相信有许多朋友在这些方面会有很多心得和经验,能够和大家分享,并把讨论引向深入。

 

(此文已在小学科学教育网站上发表)

 

发布于7月11日 11:32 | 评论数(11) 阅读数(20566)

评论

122.194.3.*** 发表于2012-03-28 10:08:52

有个千古难题寻求答案: 有根从中心到外边都已腐朽的梁柱 如何让它继续作为栋梁 是刷新漆 还是捉蛀虫 有的蛀虫已经知道不能长久呆下去正加紧啃食 有的已经外逃 该怎么办
61.130.75.*** 发表于2012-03-12 16:53:38

支持韦院士!低年级可以围绕适合他们研究的科学概念展开教学。如果真落到实处,国人的科学素养提高是必然的!
韦钰 221.223.49.*** 发表于2009-01-17 19:27:56

我没有任何官方网站,有人不仅没有通知我就转录我的博客,而且还以我的名义发回帖.实际上,我只在2008年7月以前写过一段有关科学教育的博客,也只在汉博网(育儿网)上发表,别无分店.
llz 221.205.240.*** 发表于2008-11-24 17:36:30

科学学习或许还能降低儿童近视率。

中国青少年近视率居高不下,给学习、生活及将来工作带来很多问题。

原因:

1. 学习时间长、户外活动时间短、实践活动少;

2. 给孩子看的读物字号太小,注意这个问题很久了,采取了一些措施,也向相关部门反映过,问题无法得到根本性解决。看来需要教育部、卫生部和相关部门联合起来通过立法解决。希望为孩子们未来考虑,制定相关法规,将孩子们的课本、教学参考书、练习册等等的字体印大一些。

例如: 北京出版社 的 《倍速训练法 九年级语文》 2008年6月第四版

其中,大多数字比大米粒小的多,比小米粒大不了多少,这是学校给孩子发放的练习册,孩子们每天看这样的书,想不近视,太难!!!

希望孩子少看书、多实践。

谢谢!

llz 221.205.240.*** 发表于2008-11-24 16:34:37

赞同。

这样,中国的科技才能真正腾飞,

至少,会少些厌学的大学生。

神墓 125.85.188.*** 发表于2008-11-08 19:52:57

神墓最新章节
窃听器 59.49.156.*** 发表于2008-10-25 22:05:42

对,希望再详细点。
123.4.201.*** 发表于2008-09-11 15:39:54

希望再详细点
你好 116.227.2.*** 发表于2008-08-16 20:30:23

其实对于小学尤其是低年级的孩子过分强调“科学概念”,我认为是不恰当的。

孩子还没有入科学的门,先被一串“面目可憎”、深涩难东的科学概念拒之门外了。我对于韦部长的建议持保留意见。

发表评论









版权所有 © 2006 汉博网