自然科学研究的是自然现象、物质的结构和性质及运动等规律，而客观规律反映的是相互联系的概念之间的关系。因此，科学概念是科学知识的基本元素，是科学知识结构的基础。科学概念的形成是深刻认识自然现象本质特征的标志，也是领悟自然规律的基础。因此，学生对科学概念的学习是中学科学教师教学的关键。
1 影响概念学习的因素
1．1学习者的主观因素
1．1．1学习者的智力发展水平。著名心理学家奥苏贝尔在皮亚杰的基础上将认知发展划为前运算阶段，具体运算阶段，抽象逻辑阶段。一个班级的学生虽然年龄阶段相同，但不同的个体其三个阶段的认知发展水平是不平衡的。有的已经处在较高级的第三阶段，而有的可能还处在第二阶段，甚至是第一阶段。根据多元智力理论，不同的个体智力倾向是不同的，多元发展的。就同一个体而言，在其不同的认知领域的智能和发展水平也是不平衡的。所以对同样概念的学习就会表现出个体的差异，即智力发展水平的差异。
1．1．2学习者的经验水平。班级学习者已有的经验水平（前科学概念）是学习科学概念的基础，人们往往是根据亲身情感或实践体验来理解概念。当然，对概念的学习会起积极作用的是那些合理因素占主导成分的前科学概念；而不合理因素占主导成分的前科学概念，是模糊的、不清晰的，对科学概念的学习毫无疑问会起障碍作用。如在学生的经验中“茎总是向上生长的，根总是向下生长的，果实总是长在植株的地上部分”，所以很难想象“藕、荸荠是茎，而不是根，花生的果实是长在地下的” “鱼是生活在水里的，因此，鲸、甲鱼都是鱼”“鸟是会飞的，所以蝙蝠也是鸟，而家鸡不是鸟”。“酸是酸性的，所以酸性的一定是酸”“力是维持物体运动的原因等”……在这里，经验反而成为概念学习的阻碍因素。
1．1．3学习者的情感态度。情感态度和价值观是科学教育的重要目标之一，不同的学习者在不同的学习时间或面对不同的概念学习情境时，会出现不同倾向的情感体验。通过积极的体验，积极的情感态度出现时，思维活跃，精力集中，能选择最优的认知策略，使概念的学习达到到最佳状态，概念的建立快速、牢固；反之，当学习者大脑皮层的神经中枢处于疲劳状态，则心理趋向消极，思维迟钝，精力不易集中，其效果可想而知。
1．1．4学习者的认知策略。不同学习者对同样的概念的学习，由于各种因素影响，会采取不同的学习策略，有的所作出的学习决策是科学高效的，有的则是低效率的。因此对同样概念的感知会产生不同的结果，尤其是那些不正确的学习策略，会影响概念的正确习得。如类比不当：将“珙桐”的两片白色的大苞片说成是花瓣；将银杏的“白果”说成是“果实”等等。再如，随意改变概念的内涵和外延，学习者往往会根据自己原有水平在不知不觉中改变了概念的内涵和外延：“因为菜豆种子没有胚乳，故所有的双子叶植物都没有胚乳”，忽略了像蓖麻等个别有胚乳的双子叶植物；“因为水沸腾时的温度是100℃，所以水的沸点是100℃，”忽略了“一个标准大气压”这个条件。“因为在相同条件下，饱和溶液比不饱和溶液浓度高，所以认为浓溶液一定是饱和溶液”……
1．2概念本身的客观原因
研究表现，概念的关键特征越明显，学习者的体验越深，印象深刻，学习起来则越轻松，对科学概念的建立越容易；相反，无关特征或干扰因素越突出，信息的提取越难，获得概念也越困难。此外，概念是否有通俗易懂的典型的正例或反例，来佐证说明概念的内涵和外延也是影响学习的重要因素。
2. 概念的教学策略
概念的教学过程，就是分析现象，抓住本质，形成理性认识的过程。在教学过程中，针对不同的概念，学习者的认知水平，应选择相应的教学策略，有利于学习者理解并准确把握概念，建立起相关的科学概念，以培养学生科学思维、科学方法、科学素养等。
2．1因材施教，循序渐进
由于学习者智力发展水平的差异，教师在教学中应承认差异，多元发展，针对不同的学习者及学习者的不同认知领域等，采取因材施教、循序渐进的原则，通过多种手段，从不同的侧面、层次，递进、通俗的，直观、形象的表述概念的名称、定义、正反例证以及属性等，提供多种素材，促使不同层次的学习者能选择适合自己学习的方法，有效地获得概念，促进学生的多元发展。
2．2理论联系实际
《自然科学》中诸多的概念、原理、规律都是源自客观自然，源自身边，是对生活、生产实际现象的抽象总结。教师在教学中应利用这一特点，认真分析学生的生活经验、学习条件、生活环境、地域差异、文化信仰、家庭背景、公共教育等等，将概念和生活、生产实际联系起来，引导学生注意观察身边的科学，关注和理解科学给生活和生产等带来的影响，有利于科学概念的学习。如在讲解昼夜温差与绿色植物的呼吸作用和光合作用的关系时，可以举例“为什么新疆的哈密瓜特别甜？”在讲解有氧呼吸和无氧呼吸时可以举些酿酒的事例，讲解电流过大易烧坏电路时可以举“为什么开关刚闭合时灯泡特别易烧坏？”在讲物态的变化时更多的举些实例，又比如书包中的科学、文具盒里的科学、厨房里的科学……这样，不仅可以帮助学习者建立正确的概念，还可以帮助学习者加深对概念的理解，并理解科学概念对社会的影响等。
2．3赋予概念的心理意义
奥苏贝认为概念除了内涵和外延外，每个概念具有一定的心理意义，即唤起学习者独特的个人的情感和态度反应及心理认同感。概念的心理意义能有效地促进概念的意义学习。所以，对于心理意义不明显的概念，教师要设法赋予概念一定的心理意义，拉近概念与学习者的心里距离。如在讲解种子的子叶、胚、胚乳时，可以准备实物标本，让学生在观察、实验过程中感受概念与生活的距离，增强了心理认同感。又如，在讲解物质分子的微小时，可以将其与乒乓球的大小差异比为一个乒乓球与地球的大小差异。在科学教学中应设法创造条件或情境，通过多种方法让学习者实践、合作、交流、评价等让学习者有一种积极的情感体验，这样赋予了概念以心理意义后，学习者的学习效果自然也发生了变化，有利与概念的学习。
2．4日常概念科学化
日常概念即前科学概念是学习者在日常的生活实践中形成的，具有主观性、模糊性等特点。它往往是科学概念形成的重要基础，能对科学概念的形成起积极作用，但有时也会起抑制作用。在教学中应明确日常概念和科学概念的异同，然后以日常概念为基础，经过分析、比较、过滤、提取，最终升华形成科学概念。如“鱼”的日常概念是身体梭形，生活在水中，所以学生会产生“黄鳝不是鱼，鲸是鱼”的错误概念。又如，“两栖动物”的日常概念是“既能生活在水中，又能生活在陆地上的动物”，因此很容易将甲鱼和鳄鱼说成是两栖动物。教师应认真分析学生已有生活经验即日常概念，多概念的教学方法进行精心设计。澄清科学概念和日常概念的区别，阐明科学概念的本质属性，是概念教学能否收到实效的关键。
2．5重视实验，讲清概念
观察和实验是研究自然科学最基本的方法，实验的独特作用是其他方法无法替代的，而实验也是初中学生最有兴趣的。通过课内外的实验、探究、研究性学习等，可以提高学生对概念的认识的理解。例如，“鱼鳍的作用”、“蝗虫的呼吸”、“液体的压强”、“导体的电阻”、“酸或碱的通性”、“种子萌发的条件”、“影响蒸发的因素”……都可以通过实验抽象出科学概念。
2．6类比法澄清不同概念间的关系
很多的概念较抽象，不易理解。教学者在教学中，可以通过类比，加深对概念的理解，如将神经纤维类比为细铜线，将神经类比为粗的电线，将电流类比为水流，将电压类比为水压等……使概念趋于形象化。有的概念间在关系上相互并列，而内容上差异很大，可以采用并列比较法，通过概念的成对比较，明确其异同，使概念清晰化，有序化。如“蒸发、蒸腾”“反射、应激性”“同化作用、异化作用”，“氧化剂、还原剂”，“氧化反应、还原反应”，“气味、味道”，“溶液、溶质、溶剂”，“蜕皮、皮蜕”，“有氧呼吸、无氧呼吸”，“反射、折射”等。
2．7举出概念的正反例证
概念的例证是概念的四要素之一，是对概念的具体说明，通过例举正反例证，能帮助学习者进一步理解概念的内涵和外延。如“种群”概念可以举正例：一个池塘中的所有鲫鱼是“种群”；反例：一个池塘中的所有鱼不是“种群”。正例：一条江里的所有生物是“群落”。反例：一条江里的所有动物不是“群落”。通过正反例证，加强学生对概念的理解和掌握。事实上很多学习者对概念理解记忆是以概念的正例或反例为支撑的。
综上所述，教师通过不断分析学习者的诸多差异及影响学习者效果的因素，并努力思索和探讨教学方法，通过多种手段，积极利用多种教育资源，采用最优的教学策略，才能达到帮助学习者快速、有效地建立科学概念，正确理解概念的含义、概念的产生、科学概念将对社会产生的影响等，真正实现全面培养学生科学素养的科学教育的目的。 |