1、实地观察。
一些概念照本宣科很抽象，可带领学生到室外实地考察，先观察地理事物的外部特征，再综合、分析，抓住事物的本质特征，形成概念的内涵。如学习亚热带常绿阔叶林这一概念时，带学生观察校园里的樟树、山茶树、广玉兰树等，并与梧桐树、柳树、水杉树比较，了解到前面这三种树木的叶子革质、有光泽、呈椭圆形，并且终年常绿。“常绿阔叶”为它们共同特有属性。它们都是典型的亚热带常绿阔叶树，由这些树木构成的森林即是亚热带常绿阔叶林。再让学生自己分析梧桐树、枫树、马尾松是不是常绿阔叶树？学生马上会回答：梧桐树、枫树是落叶阔叶树；马尾松常绿而不是阔叶。这样，学生对常绿阔叶林这一概念的内涵和外延就有了比较全面的认识。
2、抓关键词。wWw.133229.cOm
表达概念内涵即地理事物本质特征的往往只有几个词语。我们教师要帮助学生抓住关键词，分析疑难点。如天体“宇宙间物质的存在形式”这一概念，学生对“物质”并不难理解，“宇宙间”却难以确定。我指出，地球也存在于宇宙空间，是天体。但是，在地球大气圈以内的物质只能说是地球上物质，不能说是天体。地球大气顶部是宇宙空间与地球的界线。教师只要讲清这一界线，学生就容易明白恒星、星云、行星、卫星、彗星、星际物质、运行中的人造卫星和宇宙飞船等都是天体。而停在发射架上的人造卫星，或是降落到地面的流星体残骸即陨星就不是天体。
3、归纳法。
对内容较多、表述较长的地理概念进行归纳、提炼，分层次、多角度去理解。如自然资源的概念，完整的表达是“人类直接从自然界获得并用于生产和生活的物质与能量”。如果对这一句话进行归纳、转换，就是下列的两个属性：
自然属性：客观性，天然存在，没有经过人类加工。
经济属性：有用性，在当今技术条件下能用于生产和生活。两个属性缺一不可。这样一转换，自然资源的内涵就一目了然。
4、类比法。
明确了单个概念的内涵和外延后，为了能达到准确运用的目的，还必须搞清概念间的几种关系。
①近似概念。
如天气和气候，国土和国土资源，热带雨林和热带季雨林，水资源、水力资源和水利资源等都属近似概念，很易混淆。只有从本质特征即内涵上区分，找出相同点和不同点，才能确定适用范围。例如降水和降雨，都表示大气中水汽凝结降落到地面这一现象。不同点是降水指从云雾中降落到地面的液态和固态水，而降雨即从云中降落到地面的滴状液态水。可见，降雨只是降水的一部分，仅指液态水即雨水。所以，在描述气候特征时，如亚热带季风气候年降水量1000mm左右，用的是“降水量”；河流的五种补给形式之一是“雨水”即降雨，两者不可调换。
②矛盾概念。
外延相反的概念叫矛盾概念。如内力作用与外力作用，寒流与暖流，重工业与轻工业等。这类概念也必须从内涵入手，找出差异再分析外延上的相反性，确定“矛盾”所在，才能正确区分。如可再生资源和非可再生资源是一对矛盾概念。可再生资源是在人类历史时期内不断更新生长、繁殖的资源；在人类历史时期内不能重新出现的即是非可再生资源。两者的差异便是“人类历史时期内能否重新出现”这一时间尺度，也是导致外延相反的主要原因。根据这一标准分析，矿产资源是非可再生资源，生物资源、土地资源、水资源、气候资源等都是可再生资源。
③包含关系的概念。
地理环境、社会环境、城市环境三个概念，都表示人类生存的环境。但地理环境是以人类为中心的环境；社会环境是人类在自然环境基础上通过长期有意识的社会劳动创造的人工环境；城市环境是人类对自然环境干预最强烈的地区，人口多、房屋密集、交通拥挤是最大的特点。可见三个概念中，内涵最丰富的是城市环境，外延最大的是地理环境。它们外延上的关系可用下图表示：
附图{图}所以，要区分这类概念，应在确定内涵的基础上，根据内涵大外延小，内涵小外延大的原则来分析彼此间的包含与被包含的关系。
④概念的广义和狭义。
一、概念图概述
1.概念图含义
对于概念图的定义，至今仍没有一个统一的界定，不同学者对概念图也有着不同理解，但无论这些学者对概念图的界定如何变化，概念图的本质都不会发生变化，即概念图是一种非常有用的工具，主要是以图的形式显性化隐性的知识，以使人们的思考和表达变得更加方便。我认为，概念图是一种能够将不同概念的含义及关系清晰形象地表达出来的图解，是一种非常有效的学习工具和方法，各概念节点之间的内在关系主要是通过一定的连接词表达出来的。概念图能够使零散的知识变得更加系统化和结构化，能够让学习者对整个知识框架一目了然。
2.概念图基本结构
概念图从某种意义上讲就是一种图解，是一种能够将命题网络中的一系列概念含义与关系清晰形象地表达出来的图解，主要由四个要素组成：第一，节点。主要是指在某一个主题或者某一个知识领域内的基本概念，通常将这些概念置于方框或者圆圈之中。第二，连线。其主要目的就是用来陈述不同概念间的各种内在的逻辑关系，既可以是单向的，也可以是双向的，甚至还可以是没有方向的，这就需要根据实际情况进行判断了。一般而言，我们都是将那些能够引出较多分支的概念放在最上层，将某一个主题中那些不同概念之间的连线称作交叉线，在某些情况下，也可以将其称作横向连接。这类横向连接除了能促进学生整体掌握知识之外，还有助于学生发散性思维的培养。第三，连接词。连接词是在连线上所做的标注，通过这些词语，不同概念就被连接起来了，能够非常清晰地将连线两端的概念的内在联系表示出来，常用的连接词有：是、表示、分为、包括、构成、取决于、由……组成等。第四，层级。通常情况下，层级有如下两层含义：其一，概念处于并列关系的这一层级结构，即所有同一级别的概念中，主概念的包摄性最强，一般情况下，主概念都被置于最上层，其他从属概念则以此为依据进行置放，往往最具体的事例都被放置在最底层。其二，概念处于从属关系的这一层级结构，下一层面的相关概念应当从属于上一层面的相关概念。
二、概念图在初中化学教学中的功能
1.有助于学生创造性思维的发展
课堂教学过程并非只是教师单方面传授知识的过程，而是师生通过课堂互动来进行心灵交流，完成有机结合的过程，这对于学生创造力和学习兴趣的激发有着极大的促进作用。利用概念图进行化学教学时，教师有义务使自己的各项功能都得到充分发挥，在授课之前，对相关知识的概念图进行整理，然后在课堂上引导学生理解，和学生一起对概念图进行整合与构建，从而建立起完善的、系统的知识体系，从而提高学生的实际操作能力和灵活动脑能力。
2.有助于学生整合课堂知识
化学是一门很特殊的学科，其中一个非常明显的特征就是，化学基本概念不仅繁杂，还很琐碎，并且这些繁杂而琐碎的概念的相似性还特别强。如果学生对某些基础概念的理解不够充分，掌握得不够扎实，就很容易记混。比如，将“氧”错当作“氧气”，将“可进行还原反应”错以为“具有还原性”等。很明显，这些都是因为学生对这些基本概念的理解不充分或有偏差而造成的。而概念图则能有效解决这些问题，在化学教学中应用概念图，除了能够帮助学生更好地理解不同概念间的各种区别和联系之外，还能帮助学生进行知识整合，由此有效减少或者避免学生那些武断、片面的概念理解，让知识变得更加系统化，有助于学生进行知识创新。同时，也能够使学生的知识结构更加丰富和完整，知识间的脉络会更加明了和清晰。当学生对基础概念有了一个较为充分的理解和掌握后，在后续的实际演练中，应用起来也会更加得心应手。
3.有助于促进学生之间的交流
任何一个学生都有自己的思维模式，所以，对于不同的化学概念，自然也会形成不同的理解。然而，不可否认的是，学生在制作概念图时，会不可避免地遇到一些困难，这个时候，学生之间的交流与合作就显得尤为必要了。通过相互的借鉴和学习，除了可以促进学生间的智慧融合、加深同学情谊之外，还能帮助学生培养和形成发散性思维。当然，在概念图的制作过程当中，学生也非常容易将自己在学习方面的不足暴露出来，这时，就需要教师对其进行一定的指导。
三、概念图在中学化学教学中的应用
1.概念图在“水的净化”教学中的应用
这一课的教学重点就是对学生科学探究能力的培养，要探究出净化水的方法。由于教材内容的特殊性，如果一边探究一边实验，时间就有点紧迫，所以，教师可以在课堂上点拨学生，让其在课后制作概念图。本课的教学目标如下：
首先，了解自然水和纯水、软水和硬水的区别。
其次，了解水的净化方法与净化自来水的原理，学会水的过滤操作。
最后，掌握简单的硬水与软水检验方法，了解软化硬水的方法。
确定教学目标之后，教师便可根据探究过程对学生进行点拨，让学生自己通过组内的讨论和交流来完成概念图的制作，最终可得出如图1所示的概念图：
2.概念图在“爱护水资源”教学中的应用
这一课的内容相对要简单许多，很适合学生的自主学习，所以，教师可以大胆地将课堂交给学生。但这并非让教师对学生放任不管，教师仍有许多工作要做。比如，在课前给学生提出一些问题，让学生在问题的引导下完成自学，在课前预习时，就做好概念图构建的相关工作。本课的教学目标主要有两个：其一，对我国和世界的水资源现状进行了解，辩证地看待“水资源的丰富与有限”。其二，掌握水资源的保护措施，树立起关心社会、奉献社会的责任感。
通过课前的预习与准备，选派小组代表在黑板上画出本组的概念图，教师再针对其中的不足，提出修改意见，便可得出如图2所示的概念图：
关键词：概念重建；小学科学教学；运用
中图分类号：G633.91 文献标志码：A文章编号：1002-0845（2012）09-0068-02
近年来，西方科学教育工作者十分重视从认知发展的角度来研究学生科学概念的形成和发展，并取得了重大成果。研究表明，学生在学习科学课程之前已经获得各种另类概念（前科学概念），科学教学就是要帮助他们重建现有的概念。本文分析了概念重建的内涵，进而提出概念重建教学模式及其在小学科学教学中运用的案例与策略。
一、概念重建的内涵
根据概念形成的途径，儿童的概念主要有两种：一是不经过专门的教学，在日常生活中通过积累经验而获得的概念，这类概念被称为日常概念（dai1y concept），也称之为前科学概念（pre-science conception），但更多的学者将这些想法称为另类概念（alternative conceptions）；二是在科学教学过程中，通过揭示概念的内涵而形成的概念，这类概念属于科学概念（scientific concept） [1] 。这两种概念有着十分复杂的关系。根据建构主义的观点，另类概念是儿童用以解释周围环境和世界的知识框架和基础结构 [2]。学生的概念学习、发展过程不可能绕开学生头脑中的另类概念，相反，必须依靠学生原有的另类概念，通过概念转变和重建，形成科学概念。
小学科学教学过程涉及到许多重要的科学概念，学生对这些概念的学习不是一步到位的，而是要重复多次，螺旋上升的，学生需要利用自己的原有的知识，将它们发展到更深入、更抽象的层次。这一过程涉及修改原有知识获得新知的学习——概念重建。重建可以表征为学生头脑中的知识或特定的知识结构之间联系方式的变化（Rumelhart & Norman，1981）[3]。这是一种有意义的学习，只有通过这一过程才能促进学生思维的真正发展，达成发展学生科学素养的目的。
二、概念重建模式的步骤
概念重建教学模式是以另类概念为前提，以小组合作学习为基本组织形式，以科学探究为基本方式，以促进概念重建为根本目的的循环性学习过程。该模式突出对科学本质的理解，强调学生在学习活动中的主体性和自控性。
1.定向参与
定向参与是概念重建教学过程的启动阶段。它的主旨是创设积极的富于驱动性的教学情景，帮助和促使学生形成明确并有价值的问题，使学生参与到学习任务中来。学生根据已有经验，做出预测或猜想，并讨论和交流他们的预测与解释，旨在暴露学生的另类概念，引发学生的认知冲突。
2.引导探究
在此阶段，学生多以小组合作的方式，对问题作出猜想和预测，设计并制订探究方案，进行实验或实施调查，观察记录实验现象，收集处理数据资料，思考证据与结果的关系，进行初步分析和解释，在小组内交流和讨论。
3.建构交流
这一阶段是建构新的认识和初步形成解释的过程，也是使有关概念、原理或技能变得易懂、可理解的过程。在这个过程中，充满了学生不同的个人概念和认识之间、个人认识与事实证据之间、个人认识与科学概念原理之间的“冲突”矛盾和斗争。学生在这样的过程中，进一步暴露和明确自己的已有概念和认识，感受不同观点和解释之间的一致与差异。
4.解释拓展
这是学生用前一阶段刚刚获得的科学概念在新情境中解决问题，从而实现对新概念的验证、应用、巩固的过程。当学生获取了新的认识后，必然需要经历一个解释和精致概念的过程。通过这个阶段，新旧经验经相互作用与联系得以整合，原有的认知结构经同化与顺应得到发展，新获得的概念、过程或技能得以精致。
5.反思评价
可随机依教学进程展开，也可在拓展阶段之后进行总结性的反思与评价。学生的自我反思是最关键的，学生的自我评价和小组内的相互评价是最重要的。教师要引导学生既针对自己探究学习的结果进行评价，更要对知识建构过程、探究活动的态度、合作的情况、学习的感受等各个方面的表现进行反思总结。
三、概念重建教学模式运用的案例分析
概念重建教学模式在小学科学教学设计中有广泛的应用。现以教科版三年级“水和水蒸气”一课的教学为例加以说明。
1.定向参与
教学中首先运用反例引发认知冲突，以激发学生的探究欲望。课始，教师可设计 “观察水蒸气特点”的活动如下：
师：请每一位小朋友沾一点水在手背上擦一擦，同时仔细观察小组中湿的黑板、湿手帕上面的水蒸发变为水蒸气。看一看我们能看到水蒸气吗？（学生观察实验现象）师：小组讨论：看到水蒸气了吗？水蒸气有些什么特点？生：看不到水蒸气。生：水蒸气是无色无味的，看不见、摸不着。生：像空气一样，水蒸气是气体。
在这一教学活动中，学生亲自体验了由表及里的不断深入的“发现”过程，原有的认知结构得以扩充，对水蒸气的特点有了较为明确的认识。尤为重要的是，这一情境很自然地引发了儿童原有认知与新知识之间的强烈冲突：日常生活中经常看到的白汽，以前总以为它就是水蒸气（前概念）；现在发现水蒸气却应该是“看不见的”。面对新现象与概念之间的差异，儿童渴望寻找新的理论去作出解释，去消除冲突，这正是实现科学概念转变的重要基础。
2.引导探究
学生产生了认知冲突，就应该提供充分而有结构的材料让学生亲历科学活动过程，以收集大量的事实，揭示自然现象的本质。“水和水蒸气”一课主要设计如下探究活动。
探究活动一：探究水的蒸发
“蒸发”是本课要求学生掌握的第一个概念。探究水的蒸发活动如下：
师：（投影幻灯片）玻璃鱼缸装了半缸水，红色的横线表示水的高度，能看明白吗？
师：（投影显示鱼缸里的水逐渐减少）这些分别是第一天白天、第三天晚上、第七天白天、第十天晚上、第十五天白天拍的鱼缸的照片。水为什么越来越少了？
生：水蒸发了。生：再过几天水会干了。师：你能举举生活中这样“水干了”的例子吗？生：我晚上洗的红领巾，第二天早晨就干了。生：妈妈洗的衣服晒出去，不久就会干。生：用湿抹布擦桌子，过一会桌子上的水就变干了。生：拖地拖完，过一段时间地上的水就干了。师：水慢慢地少了、慢慢地干了，变成了水蒸气，刚才小朋友已经说了，这种现象叫水的蒸发。
在这个过程中，对概念的理解基于真实的情境，通过紧密联系生活实际，促使学生在积极互动中体悟和把握“蒸发”概念的内涵。
探究活动二：探究水蒸气的重要特点——凝结
“凝结”是本课需要学生理解的另一个重要概念。探究水蒸气“凝结”特点的活动如下：
师：水蒸气还有什么特点？我们继续进行研究。每组两只相同的杯子，装着相同多的温水，同时盖上玻璃片，但是一块是热的，一块是冷的，观察产生了什么现象？（热玻璃片是教师放在玻璃台板上已经加热的，各小组领取材料后进行观察活动。）生：在冷的玻璃片上有雾。生：我摸了一下，是小水珠。师：大家都摸一摸，是什么？生：小水珠。师：小水珠从哪里来的？生：杯子里冒出来的。生：水蒸气变成了小水珠。生：温水里蒸发出来的水蒸气，遇到了冷玻璃，变成了小水珠。师：水蒸气遇到了冷的物体变成小水珠的现象，称为凝结。讨论过程中，有学生仍回答“白汽是水蒸气”，但立即遭到其他同学的否定——理由是，水蒸气是看不到的。在争论一番后，学生们能解释“白汽是小水珠”。
这一设计，让学生在积极的思维过程中去发现、去领悟，学生不仅品尝到了探究所带来的快乐，同时，较为深刻地理解了水蒸气遇冷“凝结”的特点。
3.建构交流
概念改变并不仅仅是改变概念本身，还要触及到支持概念的知识体系，才能真正实现学生对科学概念的理解。学生列举生活中的蒸发、水蒸气的凝结现象，通过联系实际，使所学知识得到进一步巩固，同时也可能发现问题，补充、修整、发展所学知识，强化学生对新概念的理解。学生经由小组讨论、对比、解释彼此的前概念的异同，并与教师的意见交换、沟通，进行同化与顺应，以发展概念或促进重建概念。
4.解释拓展
要使新概念真正地成为知识体系中的一部分，还需要能够运用新概念，并在此基础上做出解释。因此，在新概念建立以后，还要提供对科学概念进行巩固和系统化的机会。
在学生较为深刻地理解“蒸发”和“凝结”概念的基础上，学生通过相互交流、讨论，最终能够解释白汽是水蒸气遇冷凝结成的小水珠，并通过使用玻璃片收集、喷壶喷洒等方式进行验证，真正实现从前概念到科学概念的转变。
5.反思评价
学生对科学概念认同后，要求对学习过程进行评价，促进学生元认知策略的发展与完备。评价要做到多种形式评价的结合，从而能够促使教师与学生通过评价获得进一步改进教与学的必要信息。
四、实施概念重建教学模式的教学策略
1.调查学生的前科学概念
科学概念重建是以学生的前科学概念为基础、为生长点的。因此，在教学中调查学生的前科学概念是非常关键的，它有助于了解学生的“先入之见”。一般可以通过提问、访谈、问卷调查、制作概念图等方式来揭示学生的前概念。
2.创设问题情境，引发学生的认知冲突
从生活实际和学生的经验中发现和提出问题，不仅能激发学生积极思维的兴趣和学习欲望，为学生的自主探究学习定向，而且能引导学生用自己的前科学概念尝试解释问题，从而引发学生的认知冲突。
3.引导学生探究，培养科学过程技能
概念重建特别重视开发学生的智力，发展学生的创造性思维，培养科学过程技能，力图通过自主探究引导学生学会学习和掌握科学方法，促进科学概念的建构。为此，教师要创造条件，鼓励学生通过亲历探究活动，寻求问题的答案。
4.鼓励学生作出解释，生成概念
解释是指学生对自己的经验开始抽象化、理论化，使其成为一种可交流的形式的过程和活动。教师要鼓励学生进行知识的内部加工，总结概括他们自己的想法和前一阶段获得的直接经验，形成自己的观点。学生内部的加工过程结束后，通过交流讨论，全面认识各种表征的意义，促进将原有的前科学概念转变成科学概念。
5.提供反思与概念发展的平台
引导学生通过联系和整合，使原有知识结构得到改组，从而重建自己新的知识网络和概念结构。通过多种变式练习，促使学生在更广阔的知识背景中运用自己习得的概念。
参考文献：
[1]王岳.小学科学教育中儿童概念学习问题探讨[J]. 课程？教材？教法，1994（3）.
一、 合理选择学具，消除错误前概念
每一堂科学课前，教师需要先对本节课需要掌握的科学概念进行理解，再根据科学课所需要的材料进行甄别，选择学具，以免在概念教学中存在由于本身对于科学概念的模糊而错误选择学具导致科学实验探究的失败。在学生的前概念中，对于科学概念了解的模糊，也需要教师在选择学具中有更好的把握。
例如在执教三年级上册《材料在水中的沉浮》中，这里所指的材料是老师需要理解的，如果将材料理解成物体，那么会在选材中将材料的混合体作为学具进行实验（铅笔包含铅笔芯、木头、橡皮檫、金属部分）这对于本节课的学具起了混淆作用。教师无法把握材料和物体的区别，就会将学生对概念进行错误的判断，认为以往的生活经验是正确的。学生在探究材料在水中的沉浮中，这里研究的材料前提必须是实心的，才能更好的比较物体在水中沉浮情况，因为这里关系到影响材料在水中沉浮的因素密度和排开的水量。学生的前概念中很多物体是空心并能浮起来，如铁制轮船能在水中浮起来等。
看来，教师提前把握科学概念，了解概念中重要名词，合理选择学具尤为重要，以免将错误的前概念在学生的思维中形成定势。
二、 尝试前后测呼应，改变模糊前概念
就学生本身而言，人体结构既熟悉又陌生，这种认识大多是片面的，不完整的，这是因为小学生对生物体没有一个全面观注和了解过程而造成的。对于这种情况我们我们提供身体模型，展示各器官的位置和作用，从而达到形成正确科学概念的目的。
例如在例如执教的《食物在体内的旅行》一课，从学生的已有前概念从发，根据生活经验对食物在人体内的旅行线路进行推测，并提出问题。结合从提供文字资料中提取信息形成新的概念，经历从“抽象文字―平面的图形―体验活动―真实的影像资料”的过程，解开食物消化器官的相关秘密。最后让学生把前侧记录与学后记录做比对，留下探究过程成长的痕迹。用这种方法帮助孩子改变模糊认识和错误概念，从而建立科学概念。
通过前侧和后侧，学生形成了对既定事实和自然现象的一次直观体验和建立清晰的科学概念。
三、 引发认知冲突，修正错误前概念
学生在真正学习新的科学概念之前，已经有了对一些概念有所了解，它包含原有的经验和假设，但往往与概念的科学含义不一致，是学生感知生活的最初印象。要改变学生的错误前概念实属不易，由于是顽固的前概念，需要长时间才能转变。
例如在执教的《磁铁的的两级》一课中，提出如果把小钢珠放在条形磁铁的中间，一松手，会出现什么现象？学生们说出了自己的猜测，有认为是条形磁铁的中间、磁铁的两边最边缘等猜测，这是学生基于自己以前的概念作出的猜测，其中普遍认为磁铁会在正中间停下来。可是在经过多次的实验后发现小钢珠在磁铁上总向两边滚。这与学生原有的前概念发生了冲突，从而引发学生思考为什么会小钢珠总是往两边滚？后又通过实验证明这与磁铁各部分的磁性有关系。可是又有新的问题产生了：同一块磁铁各部分的磁性不一样强呢？那我们猜条形磁铁哪些部位磁性最强？经过进一步的认知冲突，最后得出了正确的科学概念。
在我们的科学教学中，这样的情境时常发生，我们在引导孩子们去修正原有的科学概念需要提供给学生多次起身体验的机会。
四、 提供模拟实验，发展缺陷前概念。
提供模拟情境，运用已形成的科学概念解决问题，是学习科学概念的目的，也是检验学生对科学概念掌握的情况，更是加深学生对科学概念的理解，深化科学概念的重要环节。只有通过运用，才能暴露学生对科学概念理解上的缺陷，以便进一步地深化学生对科学概念的理解。
例如在执教的《雨水对土地的侵蚀》一课，从学生的已有前概念从发，他们下雨后道路变得泥泞、坑坑洼洼。很明显是片面的，琐碎的，很难想到雨水会侵蚀土地，会改变地形。这节课前，已经学习了各种自然力对岩石风化的作用，以及风化作用对地表的影响，通过“下雨”模拟实验，及对“雨水”降落时土地和径流的观察，认识流水对土壤的侵蚀作用，在此基础上，提出什么因素影响土地被侵蚀程度的问题，由学生根据自己的经验推测和设计实验方案进行探究。通过对“下雨”的模拟并观察，学生在脑海中会逐渐形成对下雨水土地的侵蚀的一个本质上的认识，从而完善了前概念，达到形成正确科学概念的目的。
火山爆发、下雨等自然现象属于不可认为再现，有效的采用模拟实验，直观弥补学生对其的粗犷认识，建立完整的科学概念。
1.实地观察
一些概念照本宣科很抽象，可带领学生到室外实地考察，先观察地理事物的外部特征，再综合、分析，抓 住事物的本质特征，形成概念的内涵。如学习亚热带常绿阔叶林这一概念时，带学生观察校园里的樟树、山茶 树、广玉兰树等，并与梧桐树、柳树、水杉树比较，了解到前面这三种树木的叶子革质、有光泽、呈椭园形， 并且终年常绿。“常绿阔叶”为它们共同特有属性。它们都是典型的亚热带常绿阔叶树，由这些树木构成的森 林即是亚热带常绿阔叶林。再让学生自己分析梧桐树、枫树、马尾松是不是常绿阔叶树？学生马上会回答：梧 桐树、枫树是落叶阔叶树；马尾松常绿而不是阔叶。这样，学生对常绿阔叶林这一概念的内涵和外延就有了比 较全面的认识。
2.抓关键词
表达概念内涵即地理事物本质特征的往往只有几个词语。我们教师要帮助学生抓住关键词，分析疑难点。 如天体“宇宙间物质的存在形式”这一概念，学生对“物质”并不难理解，“宇宙间”却难以确定。我指出， 地球也存在于宇宙空间，是天体。但是，在地球大气圈以内的物质只能说是地球上物质，不能说是天体。地球 大气顶部是宇宙空间与地球的界线。教师只要讲清这一界线，学生就容易明白恒星、星云、行星、卫星、彗星 、星际物质、运行中的人造卫星和宇宙飞船等都是天体。而停在发射架上的人造卫星，或是降落到地面的流星 体残骸即殒星就不是天体。
3.归纳法
对内容较多、表述较长的地理概念进行归纳、提炼，分层次、多角度去理解。如自然资源的概念，完整的 表达是“人类直接从自然界获得并用于生产和生活的物质与能量”。如果对这一句话进行归纳、转换，就是下 列的两个属性：
自然属性：客观性，天然存在，没有经过人类加工
经济属性：有用性，在当今技术条件下能用于生产和生活。两个属性缺一不可。这样一转换，自然资源 的内涵就一目了然。
4.类比法
明确了单个概念的内涵和外延后，为了能达到准确运用的目的，还必须搞清概念间的几种关系。
①近似概念
如天气和气候，国土和国土资源，热带雨林和热带季雨林，水资源、水力资源和水利资源等都属近似概念 ，很易混淆。只有从本质特征即内涵上区分，找出相同点和不同点，才能确定适用范围。例如降水和降雨，都 表示大气中水汽凝结降落到地面这一现象。不同点是降水指从云雾中降落到地面的液态和固态水，而降雨即从 云中降落到地面的滴状液态水。可见，降雨只是降水的一部分，仅指液态水即雨水。所以，在描述气候特征时 ，如亚热带季风气候年降水量1000mm左右，用的是“降水量”；河流的五种补给形式之一是“雨水”即降雨， 两者不可调换。
②矛盾概念
外延相反的概念叫矛盾概念。如内力作用与外力作用，寒流与暖流，重工业与轻工业等。这类概念也必须 从内涵入手，找出差异再分析外延上的相反性，确定“矛盾”所在，才能正确区分。如可再生资源和非可再生 资源是一对矛盾概念。可再生资源是在人类历史时期内不断更新生长、繁殖的资源；在人类历史时期内不能重 新出现的即是非可再生资源。两者的差异便是“人类历史时期内能否重新出现”这一时间尺度，也是导致外延 相反的主要原因。根据这一标准分析，矿产资源是非可再生资源，生物资源、土地资源、水资源、气候资源等 都是可再生资源。
③包含关系的概念
地理环境、社会环境、城市环境三个概念，都表示人类生存的环境。但地理环境是以人类为中心的环境； 社会环境是人类在自然环境基础上通过长期有意识的社会劳动创造的人工环境；城市环境是人类对自然环境干 预最强烈的地区，人口多、房屋密集、交通拥挤是最大的特点。可见三个概念中，内涵最丰富的是城市环境， 外延最大的是地理环境。它们外延上的关系可用下图表示：
附图{图}所以，要区分这类概念，应在确定内涵的基础上，根据内涵大外延小，内涵小外延大的原则来分 析彼此间的包含与被包含的关系。
④概念的广义和狭义
《中国教师》：刘教授，您好！2011年版初中生物学课程标准提出注重重要概念的教学，并在内容标准中具体描述了50个重要概念，引起广大生物学教师的极大关注。曾经有教师问，这些重要概念与以前生物学教学中说到的“知识点”有何不同？“重要概念”这一提法有何含义？在此，可否请您给大家讲解一下。
刘恩山：在科学教育中，关注学生主动学习方式，关注重要概念的传递，是国际科学教育发展的方向。2011年版初中生物学课程标准顺应国际科学教育发展的这一趋势，将我国生物学教育推向一个新的水平。
生物学教学中的“重要概念”与以往说到的“生物学知识点”有明显不同之处。两者的差异主要在于：第一，以前在谈知识教学的时候，我们常用“知识点”来说明教学要点，知识点是我们学校话语体系中重要的术语，教师经常使用。但过去说到知识点的时候，我们对知识点的属性没有加以区分，特别是没有区分事实性知识和概念性知识。如果我们把两者都确定为知识点，我们就认为它们同等重要。所以我们从来没有把概念教学放在今天如此重要的地位上，也没有把概念性知识在教学中的重要作用和地位与事实性知识相区别。
第二，今天说到的概念教学，还关注到另外一个方面，就是概念怎么呈现、怎么表述。以前我们说到某个概念的时候，会使用光合作用、生态系统、生态位这样的一些生物学术语来指代生物学重要概念。而今天我们说到重要概念的教学时，我们一定要说明，在某个特定学段需要让学生对该概念的理解达到什么样的程度。对于这样的要求，单纯用生物学术语来指代或表述就很难准确描述。比如说，我们在初中阶段要求学生在理解的水平上掌握光合作用的相关知识，在高中阶段也可以说在理解的水平上掌握光合作用的相关知识，并且选用相关的行为动词来描述这样的教学要求。尽管初、高中的教学要求都是要学生在理解水平上掌握，但这两个不同学段的学生在掌握光合作用内容实质以及对光合作用相关知识的理解水平方面是完全不同的。所以，教师在教学中仅仅看到行为动词加术语的教学内容要求，对教学内容的深度和广度难有操作性的把握。这样就要求课程标准在陈述内容要求时能够准确指出在某一学段学生对某一概念需要理解到怎样的水平。2011年版的初中生物学课程标准就做到了这一点。所以，今天我们再说到概念教学时，就不能停留在行为动词加术语的表述，一定要清晰地表示出针对特定学段学生要理解的概念内涵，学生理解相关概念所应达到的水平。同样是讲光合作用或是遗传的内容，我们就可以很清楚地表述出在初中和高中不同的学段，学生理解的不同水平和深度。使用这样的方式针对相应学段学生的认知特点，来具体描述一个概念的内涵，在技术上是有难度的，需要做好相应的研究和充分的准备才能写入课程标准。这一次，我们在义务教育生物学课程标准修订工作中做到了这一点，同时也为后续高中生物学课程标准的修订做好了准备。这样，就能让教师更好地把握教学要求，有利于结合学生认知特点开展教学，既不增加学生负担，又不降低教学要求。这样说来，今天初中生物学课程标准提出的概念教学，已经完成了一个新的跨越。
《中国教师》：现在也有许多生物学教师运用“核心概念”这一词汇来谈重要概念的教学问题。是否“核心概念”与“重要概念”在内涵上是相同的？
刘恩山：在2011年版初中生物学课程标准颁布之前，我们在一些研究报告中也用过“核心概念”这一说法。在课标颁布之后，就统一使用了“重要概念”。其实，两者的含义十分接近。在国际上，相关英文的表述也有多种，目前没有一个十分严格的界定和统一的标准。国际上，各个学术团队，或者是不同的教育家和实践人员对英文术语的理解和把握也不尽相同。尽管如此，大家对重要概念内涵的把握没有大的差别，对应不同英文术语可以有不同的中文翻译。
若一定要区分，两者表述的内容是有差别的。从概念的抽象和重要的程度来说，核心概念要更抽象、更概括，数量也就更少。重要概念可以相对于核心概念成为其下位一些的概念，数量会相对多一些。在初中生物学课程标准中，共计描述50个重要概念，实际上包含了为数不多的核心概念，但在课标中并没有刻意地把两者加以区分。教师在研读课标时，经过仔细分析，是可以从50个重要概念中找出一些更重要的、更上位的，能够贯穿生物学整个学科的核心概念。但在教学实践中，我们不建议教师刻意区分这个是核心概念或那个是重要概念。在备课时，我们只要注意梳理概念之间的逻辑关系，设计教案时围绕重要概念安排教学活动，教学时关注学生建立和理解正确概念即可。
一、运用“集合”知识解析一些疑难概念
中学地理中的有些概念，其关系用语言表达很费神，学生也不好掌握，运用时易搞错关系，造成认识的偏 差和解题失误，如用“集合”知识，就浅显易懂了。
1.从属关系的概念 这类概念如水资源、水利资源、水能资源。如果要从文字上区别，首先得记住这三个 概念，这样学生的记忆负担太重，会增加学习的困难。如用集合知识讲解，它们只不过是简单的包含与被包含 关系，学生容易明确（如图一）；相类似的还有土地资源、土壤资源、耕地资源（如图二）；岩石、矿床、矿 产。（如图三）
（附图 {图}）
图一
（附图 {图}）
图二
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图三
2.包含并列关系的概念 这类概念，如降水、降雨、降雪，有些同学总是把降水与降雨、降雪搞混，特别 是降水与降雨常常混用，这是不科学的。其实降雨、降雪只不过是降水的两个并列独立子集，用集合表示（如 图四）；类似的还有锋、暖锋、冷锋，准静止锋（如图五）；淡水、河水、冰川、大气水。（如图六）
（附图 {图}）
图四
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图五
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图六
3.交叉关系的概念 这类概念你中有我，我中有你，又不完全相同，稍不注意就难解难分，有集合表示则 显得直观、形象，又具有科学性，如可再生能源、新能源、二次能源（如图七）；类似的还有自然资源、矿产 资源、能源（如图八）；大气圈、水圈、岩石圈、生物圈（如图九）。
（附图 {图}）
图七
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图八
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图九
4.排斥的关系的概念 如可再生资源和不可再生资源（如图十）；岩浆岩、沉积岩、变质岩（如图十一） ；褶皱、断层等（如图十二）。
（附图 {图}）
图十
（附图 {图}）
图十一
（附图 {图}）
图十二
二、运用“集合”知识解答有关地理问题
例1：下面两图（图十三）表示了某些地理概念之间存在的一定逻辑关系，在以下四组概念中，其逻辑关系 符合图乙的是：
（附图 {图}）
图十三
a、大气层-对流层-电离层 b、暖锋-冷锋-准静止锋
c、一次能源一二次能源-新能源 d、“临海型”-临空型-煤铁复合体型
根据地理概念之间的关系和集合知识应选a。
例2：将下列各种能源的代表字母，按能源分类填在”集合“图中（图十四）相应的四个空位中。
（附图 {图}）
图十四
a、地热发电 b、风力发电 c、火力发电 d、核能发电 e、沼气 f、太阳能
根据集合的关系和有关地理概念，正确答案是：
ⅰ、f ⅱ、c ⅲ、a、d ⅳ、b、e
例3：读下图（图十五）判断，图中哪一部分最能代表“生态系统”？
a、ⅰ b、ⅱ c、ⅲ d、ⅳ
（附图 {图}）
1.激趣法。
心理学家认为：一旦学生对学习产生了浓厚的兴趣，那便会自觉地集中注意力，全神贯注地去探索研究，因此，在导入概念时应注意结合有趣的物理实验，有助于学生对概念的理解，并激发学习兴趣，产生学习动力。如在导入电磁感应概念时，先简要介绍法拉第及他在物理学上的贡献，以激发学生的学习兴趣，
2.多媒体演示法。
多媒体具有图、文、声及活动影像的特点，能够直观形象地演示一些抽象的物理概念。如导人“弹性势能”时，小球碰撞弹簧片的形变不易观察，可用“动画”将其展示出来，学生仔细观察碰撞过程。再如“电流”概念比较抽象，可以利用多媒体模拟电路中电流的流动，让本来看不见的电流变成动态的画面，加深学生的感性认识。
3，新颖实验法。
初中物理是一门以实验为基础的学科，而且，初中生感性思维强，对实验反应强烈。根据学生已知的现象或知识经验设计情境，明确学习任务，导入新课。例如，在导人“大气压”时，可在一广口瓶中装入一些水，瓶口用一个双孔瓶塞塞住，两孔内各插一支玻璃管，将广口瓶倒过来(口向下)，用手指堵住其中一个玻璃管的口，水不会从另一个玻璃管中流下来。若将手指松开，其中一个玻璃管向瓶里进空气，而另一个玻璃管向下流水。如果将其中一个玻璃管插到一个盛满水的杯中，则会看到有趣的喷泉现象，即一根玻璃管向下流水，而插入水杯中的玻璃管向瓶内上水。在瓶内形成喷泉。瓶中水量不会变化。学生看到这些现象情绪激动。兴趣盎然。实验导人具有直观生动的特点，容易引起学生注意。但要防止由于实验器材过多，过程较复杂而分散学生的注意力，使学生不能深入思考，只是看热闹的现象。
4.设疑法。
设疑导人是以列出的事实与学生的经验产生矛盾，从而使学生产生迷惑、疑惑的导入方法。在学习“物体浮沉条件”时，先设置悬念：把鸡蛋放入盛有清水的玻璃杯中，先让学生观察到的鸡蛋是浸没在水中的，然后用一填满食盐的吸管(硬质的)去搅拌清水，鸡蛋慢慢上浮，搅到一定程度时，鸡蛋悬浮在水中；接着搅拌，鸡蛋又缓缓漂浮到水面上。这又是为什么呢?以这种方法导入，可以激起学生强烈的关注，从而使学生自觉地树立明确的学习目标、集中注意力、强化学习动机。通过教师提出问题，学生参与讨论，最终导人物理概念，使课堂气氛活跃，学生积极思考。
5.情境导入法。
一堂课如果一开始就枯燥无味地传授知识，学生积极性调动不起来，教师通过栩栩如生的叙述，可以一下子就把学生带进活生生的场景中，比如导入“惯性”概念时，可以播放录像，让学生观察刹车，加速，转弯时乘客的身体变化，从而引入惯性，贴近生活，学生比较容易接受。
6.类比法。
如：“电压”是学生不易理解的一个概念，而水流与水压学生却很熟悉，通过类比，引入电流与电压的关系，从而导入“电压”概念，这种处理形象、生动、学生易理解。
7.联结法。
物理概念大都数是在已有认知结构的基础上建立起来的，而新概念的建立主要依赖于认知结构中原有的相关概念通过新旧概念之间的关系发生联结，达到温故而知新。
关键词：5E教学模式；初中生物；概念教学
概念教学是生物课堂教学的核心。义务教育阶段生物学新课标凸显了重要概念的传递，在课程内容的10个主题中精选了50个重要概念，同时建议教师要围绕重要概念来组织并开展教学活动，以促进学生对重要概念的深入理解和迁移应用。5E教学模式由美国生物学课程研究（BSCS）基于建构主义理论开发设计，以帮助学生建构新概念的教学活动结构框架，主要由吸引、探究、解释、迁移和评价5个环节构成，如下表所示。
本文拟结合苏科版生物学八年级（上）“植物的蒸腾作用”这一重要内容，尝试运用5E教学模式开展生物学概念教学。
一、创设情境，提出问题，引出概念
认知冲突是引发学生有意义学习心向的重要手段，平复认知冲突所引起的心理失衡就成为问题解决的动机和需要。因此，在教学的“吸引”环节，一般强调通过创设蕴含与重要概念相对应的学科专业问题情境来激发学生的学习兴趣，引发学生积极主动地探究。这就需要教师通过访谈、调查，或者凭借以往教学经验，在正式上课前探查出学生头脑中与即将学习新概念相关的观念或前概念，并科学分析原有概念和科学概念之间的差异及其形成差异的原因，然后通过文本呈现、对话交流、实验演示等常见方式创设问题情境，使得学生在加工新信息、新事实的过程中与原有概念产生认知冲突。这样能有效激发学生主动建构知识的兴趣，引发强烈的探究意愿。
例如，教师展示了《中国花卉报》的一则新闻：“植物的吸水重量，超过了植株本身重量的数百倍。一株玉米或向日葵一生需吸收水分200公斤以上。这就是说，植物所吸取的水，积存和组成植物体的并不多，一般只占吸收总量的2%左右。”学生阅读之后，在“原有认识”和“现存事实”之间随即产生了认知失衡，思维一度处于“愤”“绯”状态，酝酿一段时间后会提出这样的问题：“那么，其他98%的水分到哪里去了呢？”教师引导学生猜测原因，最后形成这样的共识：植物通过根从土壤中吸收的水分大部分散失到大气中去了。“这一过程在植物生理学中叫蒸腾作用。”教师抛出概念的名词后，继而又会引发学生的深入思考：蒸腾作用究竟是怎么一回事？如此，从学生已有的认知水平出发，层层深入，引出需要探究的重要概念。
二、提供支架，进行探究，建构概念
学生经产生认知冲突，提出问题并明确问题后，推动了自主探究的顺利进行。根据不同的内容特点，教师引导学生进行形式多样的探究活动，如资料分析、实验探究、模拟制作等。在探究环节中，学生不仅是身体的参与，更是思维的深入，原有概念、技能、方法在探究活动中会逐渐暴露无疑，这为后继的概念转换和概念界定奠定了基础。在探究中，教师要适当地介入和适时地指导，随时了解和控制学生探究的进程和深度，避免由于“滑过”现象过快地得出结论，以及“搭便车”现象产生。另外，教师需要给学生搭建必要的支架，如果涉及跨学科知识，则以“先行组织者”方式提供必需的背景知识；如果是实验探究，还必须提供实验仪器、实验材料等。运用何种支持方式，支持到何种程度，取决于探究的进程及学生的实际状况。
学生的探究活动是本环节的重要内容，本处将通过设计2个实验引导学生深入探究。
实验一：叶的蒸腾作用
选取两枝粗细相近的枝条，一枝将叶片去掉，一枝保留叶片，分别插入两个50ml的量筒内。枝条露出量筒外的部分用塑料袋罩住，袋口扎紧。两个量筒内的水的液面高度一样，液面上滴加适量食用油，防止水分的蒸发。然后把它们放到有阳光的地方，照射约2小时左右。要求学生观察现象并思考以下问题：①甲组装置中塑料袋为什么会鼓起来？②甲组装置中塑料袋壁上水滴是怎么形成的？
实验二：观察植物叶表皮的气孔
撕取叶的下表皮，制成临时装片，放在显微镜的低倍镜下观察。要求学生思考及讨论下列问题：①保卫细胞有什么特点？②气孔是如何开和闭，从而调节蒸腾作用的呢？
三、师生互动，归纳总结，形成概念
这个阶段是组织学生对探究过程和结果进行讨论、交流。教师要创设一种积极的学习环境来保证学生能充分展示自己或者小组探究阶段的成果，让学生在自由民主的氛围中阐述自己对所探究知识的理解，分享探究过程中运用的技能和方法，同时鼓励学生质疑、释疑，提出不同的见解，让探究逐步走向深入。这也是一个引导学生由现象到本质、从感性到理性的认知过程，教师应引导学生根据上一环节探究的结果和已有的知识经验进行推理。如果推理有困难，教师也可以运用其他的材料和媒体帮助学生正确地理解概念，特别要注意转变学生原有的错误概念，建立新的概念。
[案例]“叶的蒸腾作用”实验分析讨论
师：请问大家在实验中观察到了什么现象？
生：有大量水滴；甲组量筒内液面下降明显；甲组塑料袋鼓起来。
师：塑料袋壁上的水滴是怎么形成的？
生：水蒸气液化形成的。
生：水蒸气是哪里来的呢？
生：量筒里的水蒸发形成的。
师：可是植物油能防止水分蒸发啊。
生：应该是茎吸收了水分，然后经过叶出来的。
师：你看见树叶表面有水流出来吗？
生：没有。
师：那水分怎么出来的呢？
生：应该是液态的水经过叶片的表面蒸发出来的。
师：这在生物学中不叫蒸发，同学们“看”到了水是以气态的形式散失到大气中去的，这就是蒸腾作用。同学们能否用自己的语言描述一下什么是蒸腾作用呢？
生：……（尝试）
案例中，在学生获得实验事实的基础上，教师运用谈话法，针对学生的疑问或错误观念，进行层层设问，并加以引导和解释，在一步步严密的逻辑推理中丰富了科学概念的形成过程，使学生逐步构建起正_的概念体系。
四、积极引导，解释情景，拓展概念
学生在获得新的概念后，教师应该为学生提供时间和空间，尝试用获得的新概念分析新的情境、解释新的问题，引导学生继续发展对概念的理解和应用，进一步深化概念的基本内涵以及扩展概念的外延，并与已有概念产生某种关联，从而可以加深或拓展对概念的理解。这个过程实际上是新概念不断精致化、结构化的过程。在利用新概念解释新情境、新问题时，教师要注意引导学生使用已经掌握的学科专业术语，尽量避免使用口语，以加深对新概念的理解。
例如，在学生形成蒸腾作用这一新概念后，教师可以设问：水分以气体的形式从植物体内散失到植物体外的过程，叫蒸腾作用。为什么不说是“从叶片内散失到叶片外”？为解开学生的疑惑，教师可以引导学生对比观察2组实验，发现乙组塑料袋壁上也有一些水雾，液面也下降了一点。经过讨论，学生恍然大悟：原来植物的茎也可以散失部分水分，只不过通过叶散失的水分更多。这样，概念的内涵得以进一步丰富。
又如，学生知道气孔的开闭可以调节蒸腾作用的强度后，教师可以引导学生推测开闭的原理。一是根据观察事实，得出细胞内侧壁厚、外侧壁薄这样一种结构特点；二是和吹气球类比，气球壁薄的一侧先鼓出来。这样，通过类比、联想就可以推理出气孔的开闭原理，为认识蒸腾作用的结构基础再次打下坚实基础，同时“结构与功能相适应”的生物学观点也得以渗透。
五、合理调控，全面评价，巩固概念
评价是教学活动中的一个重要环节，新课程明确指出要发挥评价促进学生发展、教师提高和改进教学实践的功能。科学的评价有助于促进学生对探究过程进行理性反思，确保学生的活动沿着最佳的轨道进行。同时，评价也为教师提供了一个对教学活动现实的或潜在的价值做出判断、评估自己教学效果的机会。在5E教学模式中，既要关注对结果的评价，又要关注对过程的评价，以促进学生在原有水平的发展，巩固所学概念。
教学过程中的即时评价。例如，观察蒸腾作用现象时，一般学生只会观察到塑料袋壁上有水滴，液面下降，而有的学生则会观察到塑料袋鼓起来。这时应该给予后者充分的鼓励和肯定，因为这样的发现，为探究的深入开展提供了契机。而分析现象过程中，教师正确的评价有助于学生随时进行反思，及时纠正错误的方向。
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