学生体验与科学教学：概念建构的体验性路径

体验是个体在与外界互动的过程中，通过感官、情感、认知的综合作用形成的独特主观经历与感受，既包含动态的互动过程，也包含静态的结果留存。科学教学中，学生需要借助自身的体验来构建科学概念。这个体验可以是本节课堂中经历的体验，也可以是课堂外曾经经历过的体验。

一、体验是概念建构的基石

学生的学习，需要连接体验，否则概念显得太过抽象，无法理解。以学生学习事物名称这种概念为例，这种词语概念，学生通过直接观察或者间接观察即可获得概念的内涵。例如，如果告诉学生一个词语“榴莲”。学生之前没有接触过这个概念，对他来说这个概念是全新的，无法理解。那么，接下来，学生怎样理解“榴莲”这个概念呢。大概率学生会经历这样的三种过程：

第一种过程，学生获取榴莲的资料，观看榴莲的图片或者视频，浏览关于榴莲特征的介绍。最后知道榴莲是一种水果，口味很甜，气味独特，表皮覆盖有刺，表皮颜色为绿色或淡黄色，体积比较大等。整个过程可以描述为：通过视觉（文字、图片、视频）和听觉（音频）两种感官，获得的关于榴莲的二手资料，学生利用资料主动在头脑中建构关于榴莲的概念。

第二种过程，通过唤起过去的体验来认识概念。比如告诉学生榴莲和菠萝蜜差不多。学生之前吃过或者见过菠萝蜜，于是一下就对榴莲有了初步的认知。

第三种过程，通过现在的体验来认识概念。学生拿到一个真实的榴莲，用眼睛观察他的外表，用皮肤触碰它的外壳，拿起感受它的重量，打开后用舌头品尝它的果肉，用鼻子闻出他的各部位气味等。即利用视觉、味觉、听觉、触觉、嗅觉多种感官获取榴莲的特征，建构榴莲的概念。

通过对比这三种过程，我们可以看到，学生建构一个概念，需要体验的支撑，不管是现在的真实的多种感觉器官参与的直接性体验也好，还是过去曾经有过的接触性体验也好，亦或是通过部分感官获得的非接触性二手体验也好，体验都是不可或缺的。

所以，我们可以认为，学习的过程就是学生通过体验、经验来主动建构概念的过程。

二、复杂概念的建构：从体验到规律的思维加工

当涉及到更复杂的概念、规律、原理，学生建构的过程会更加地复杂。复杂的概念、规律、原理的主动建构过程，需要通过思维对体验的加工来实现。例如：“热总是从温度高的物体传向温度低的物体”这一规律。学生学会这个规律，大概会经历几种过程。

第一种过程：学生看到了以上的规律描述，并针对自己的理解难点进行分解，主动寻求理解。这个过程是学生唤起生活经验，自主建构理解的过程。首先，第一个难点是“热”这个字涉及的概念。热是什么，教师或者学生自己利用搜索到的资料通过唤起学生生活中的体验来帮助学生建构词语概念。一般会通过举例说明来帮助理解：温度高的物体含有的热比较多，比如热水；温度低的物体含有的热比较少，比如冰块。这些经验学生基本上都有，学生通过过去的生活中的体验来建构热的直观概念。接着，理解“从温度高的物体传向温度低的物体”这句话，同样是借助学生的生活经验来理解这一规律。先进行字面解释，再借助经验常识：得到了就增加，失去了就减少，即温度高的物体因为热传走了，一般温度会降低，温度低的物体因为得到了热，一般温度会升高。接着贴合本规律举出更加具体的例子：手握住冰块，手会变凉，手的热传给了冰，冰得到了热量，得到了热量以后冰融化或者冰的温度升高。这个要理解的内容是规律性的东西，借助一个例子并不能称其为规律，规律是可以概括多个例子的。于是，学生自己思考例子来将规律进行迁移应用。于是，学生根据自己的经验举例，例一：一杯热水放在桌子上，热水的温度高，空气的温度低，热从温度高的物体传向温度低的物体，热水的热传向空气，所以热水的温度降低，杯子附近的空气得到了热量，杯子附近的空气温度升高。例二：把牛奶放在热水里，热水的热传向牛奶，热水的热减少，温度降低，牛奶得到了热，温度升高。通过这种方式，学生实现了主动建构。人们常常借助反例来推翻一个规律。通过反例情况的不能实现，来反向证明规律。我们从未见过热从温度低的物体传向温度高的物体。即手握住冰手的温度升高，冰的温度降低的情况不能出现。以上的学习过程是给出科学规律，提取学生过去的体验，实现对规律的理解。

第二种过程：直接举出三个基于体验的例子或者学生课堂在课堂实验中体验， ① 热水放置在桌子上，热水的温度降低，热水周围的温度升高。② 把牛奶放在热水里，热水的温度降低，牛奶得温度升高。 ③ 手握住冰手的温度升高，冰的温度降低的情况不能出现。从以上例子中，你能发现什么规律？学生思考总结出：热总是从温度高的物体传向温度低的物体。以上学习过程是经历或者唤起多个体验，学生从多个体验中对比分析归纳，发现规律的过程。如果举的例子，学生对这些例子在生活中都有相应的体验，通过第一种过程，学生就能够理解这个规律的意思。如果这些体验都是学生在体验中注意到的，那么这种方法是没有问题。比如学生的确体验过手握冰块，对手变凉有真切感受。但是还有一种可能是学生手握冰块以后，注意到的是手变热的主观神经体验，这个时候就可能不认同这个例子中所说的手会变凉。所以要保证全班学生都有相同的过去体验，还是有一定难度的。如果不能达到全班的统一，就无法保证学生全部的学会。

以上第一种过程，是给出规律让学生去理解的情况，我们就把它叫做观念前置体验后置。在科学课堂教学中，也会较多使用第二种过程，学生在课堂中借由教师准备的材料经历体验，学生再根据体验得出规律。这种情况我们就把它叫做体验前置规律后置。这个时候，教师如果不让学生在课堂中经历体验，而是利用过去的体验例子，让学生从过去的体验中的得出规律，也是可以的。

也就是，凡是学生已经有过体验的情况，不必再去体验。这里指的是所有学生。但是想要所有学生都有相似的体验，这一点就很难做到。

三、总结

总之，教师在教学的过程中，如果学生对某个方面的已经有体验，这部分学生的实验材料是不是可以不用准备了呢？这样就可以节约器材资源。然而体验确是常体验常新，体验过的学生，再体验一遍，或许也会有不同角度的发现。毕竟每次体验时的认知状态、关注重点可能不同，新的发现往往就藏在这些细微的差异里，这也让体验在科学学习中始终保持着鲜活的价值。