胡卫平：学科离不开概念，至关重要的概念教学该如何有效开展？
▲现代教学技术教育部重点实验室主任胡卫平教授
概念教学是什么？
什么是概念？
概念是一类事物的共同属性和本质特征在大脑中的反映。尽管形成概念需要个人具备一定的抽象思维能力，但实际上，孩子从小就能形成概念的成分，例如孩子辨认父母、辨别各种物品的过程，说明了孩子对所辨别对象的特征或属性有一定的了解，这就体现了概念的形成。
在教育教学中，任何一个学科中都有概念存在。
我们可以将学科分为三大类：自然科学、社会科学、人文艺术。其中，自然科学和社会科学有共同的特征——基于事物现存状态，预料事物的未来状态。实现这个过程，需要找到事物发展变化的规律，并可以用数学来精确地表述其中的规律。在人文学科领域，尽管我们难以用数学来表述，但其中仍然蕴含着复杂、具有创造性的规律。例如，判断一篇文章的优劣，我们可以通过其中的形、势、情、理、典来判断。
而规律与概念是难以割裂的。例如牛顿第二运动定律是F=MA，F表示力的大小、M表示物体的质量、A表示加速度，这里的“力的大小”、“物体的质量”、“加速度”就是概念。
概念有内涵和外延。内涵是指事物所特有的属性。例如“商品是用来交换的劳动产品”，其中，“用来交换的劳动产品”就是概念“商品”的内涵。而延就是指这个概念所反映的事物对象的范围。例如“森林包括防护林、经济林、特殊用途林”，这一表述中就包含了概念的外延。
实际上，概念的定义就给教师的概念教学实践提出了要求。
首先，要有对“一类事物”的抽象概括。“一类事物的共同属性和本质特征在大脑中的反映”，要求先有“一类事物”，再将这类事物的“共同属性”和“本质特征”进行抽象概括。
举个例子，有的老师在教授“什么是数”的时候，会先讲数的定义，再由此举几个例子，更有甚者忽略了定义，直接举例，随之而来的就是做题。学生对概念一知半解，或许他们能通过背诵记得概念，但是却缺少自己的理解，也失去了形成能力和掌握方法的机会。这是当前教学中的一个重要问题。
其次，教师要对概念有深入的把握。我建议老师们在思考问题时能够从概念出发。就像做课题研究，无论是针对已有的词还是提出新词，我们都要把握词语的内涵和外延。
同时，教师还需要付出时间去研究不同年龄阶段学生的认知水平、知识经验、兴趣特点等。我针对课程和教学提出过“三适应，两遵循”。
例如，要求课堂和教学能适应学生的认知水平。在小学阶段，孩子处于具体形象思维阶段，那么在教“1+1=2”时，用“1个苹果+1个苹果=2个苹果”就更适合其认知水平。
要适应学生的知识经验。孩子自出生起就在与世界接触，因此他拥有大量的日常经验，即前概念。比如教授物理学科中的“功”，教师可以通过“扛着一袋面粉行走一段距离后汗流浃背”这样一种生活中的情境指出“做功”概念的易混淆之处。
而优秀的老师能指出学生的易错点、教学中的重难点，教师不仅要联系前概念教授新知，还要判断孩子已有的前概念是否正确。
概念教学不简单，还要走进学生“心里”
开展概念教学，还需要教师掌握学生形成概念的心理过程：感性认识——思维加工——理解应用——形成结构。
感性认识，要求学生通过观察、对比等过程对概念有基本的感知，学生只有经历了概念的形成过程，这样才能真正理解概念、掌握概念。
常有教师选择把概念直接教给学生，接着进入做题环节，以期达到高效教学的目的。但实际上，学生能力的培养是要落实在知识的形成过程中的，否则，当面对不同的具体情境时，学生难以灵活运用所学概念。
正是因为我们缺乏与已有事物之间的联系，才感觉抽象的事物难理解。我认为，课前复习比课前预习更重要。课前复习就是复习学过的内容，优秀的老师无论教授什么内容，都能够将本课内容与已学的内容相联系。课程之间不是孤立的，而是像连续剧一样，一直在提出问题——解决问题——提出新问题的路上。
只有让学生在新的知识和已有的经验、知识联系起来，才算真正地掌握了概念，理解了知识。因此，教学应该从学生的已有经验和以往知识出发，助其建构桥梁。
在感性认识的基础上，需要进行思维加工，要窥视到事物的本质和规律，这个过程存在一定的难度。
而理解应用指的是要让学生理解概念的内涵、外延，知道概念的来龙去脉，并能够用它解决实际问题，解释辨别自然界中的各种实际现象。在这个过程中可以以6个问题的为理解程度的判断参考：
怎么引出概念？
概念的内涵与外延是什么？
概念与其他概念的关系是什么？
概念与相关规律的关系是什么？
概念的用途是什么？
结构就是构成一个系统的要素之间的关系。杨振宁曾经表示：做科学研究就像看地图，不仅要站在近处看，看到细节；还要在远处看，看到结构。学习与科学研究一样，都是“看地图”的过程，不仅要看细节，也要看结构，这对学生的学习和考试而言都十分重要。
形成结构就是不断地在学习过程中建构知识、建构能力、建构学科结构、认知结构、知识结构，要求学生能厘清概念之间的区别，概念与规律的关系、了解概念在整体中的地位。
然而学生在形成概念的过程中，也可能会存在心理障碍。例如：
学生思维方法不当，即学生不会思考问题；
思维定势的消极影响，学生总是将以往处事的方式运用到新的问题解决过程中，其中可能出现消极影响；
相关概念的干扰，概念之间存在干扰，要求学生能够分清概念间的差别。
从学生形成概念的心理过程和心理障碍出发，落实概念教学需要教师重视概念学习的基本要求：
第一，使学生获得丰富的感性认识。
我曾听过一位老师教授单项式和多项式。由于单项式和多项式都是代数式，因此他先列出几个代数式，通过将一类事物放在一起，突出其中的共性，再抽象概括出单项式和多项式的概念。但我认为，其中还要注意变式的全面性，使学生的感性认识丰富起来。
第二，使学生掌握建立概念的思维方法。
第三，使学生明确概念的内涵和外延。
第四，运用概念解决实际问题。
第五，搞清概念之间的关系，建立概念的结构。
走什么“路”，概念教学能培养出高阶思维？
了解了概念教学的定义与形成概念的心理过程，那么概念教学的过程是怎样的？
第一阶段，创设情境，感知事物，提出问题。从概念的形成规律来讲，形成感性认识是第一步，因此概念教学要通过创设情境，感知事物，提出问题。
第二阶段，自主探究，合作交流，形成概念。教师在第一阶段中激发了学生的学习动机后，让学生通过自主探究，合作交流的方式，在过程中通过抽象概括的方式形成概念。
第三阶段，总结反思，明确内涵，理解外延。要让学生对自主探究、合作交流的过程和结果进行反思，从而理解概念的内涵、外延和形成方法。
第四阶段，解决问题，应用迁移，形成结构。即应用所学的概念解决问题，将概念迁移到其他领域中，形成所学概念与其他概念的联系和结构。
在概念教学的过程中，我们还要注重培养学生的高阶思维。国际上认为高阶思维涉及五个方面：批判性思维、探索、问题解决、决策、元认知。我们可以通过分析，从这五个方面中概括出两个重要因素——批判性思维、创造性思维。
批判性思维是基于证据和逻辑而作出决策的思维能力、倾向或者思维习惯。若一个人缺乏观点，那他必定没有批判性思维；若一个人有观点，但无可靠的证据支撑，那他同样缺乏批判性思维。
有的人倾向于提出质疑，但未经全面了解和系统思考的质疑并非批判性思维。具有批判性思维的人倾向于检查、斟酌问题是否适合，而非全盘接受。这恰恰是中国学生的问题之一。在概念教学过程中培养批判性思维，就需要教师能引导学生基于证据、以往的知识，进行分析、评估、推断来展开决策，解决问题。
而创造性思维则是指能根据一定的目的，运用一切已知信息，产生或者可能产生新颖而有价值的产品的能力或者品质。具有创造性的人，往往具有较强的独立性和好奇心、想象力，具有强烈的内在动机。
培养创造性思维，可以学习掌握联想、想象、类比、重组、臻美、突破定式等创造性思维方法。以手机为例，从座机到智能手机，现在的手机在演变过程中增加了许多的功能——上网、拍照、通信，这些都是将不同功能创造性地重组在一起的结果。
其实，无论是培养批判性思维还是创造性思维，都离不开发散与聚合。发散的过程是培养创造性思维，聚合的过程是培养批判性思维。
以“学思维”活动课程中《臭味的好处》一课为例。很多人对臭味的第一印象就是厌恶，但是臭味真的一无所长吗？我们可以引导学生发散性思考，并批判性地看待臭味。
实际上，臭味也是有好处的，就像煤气。煤气是无味的，人们难以感知。这导致一个隐患——煤气泄漏却不易被人察觉。因此，人们往煤气中加入明显的臭味以避免上述问题。
总体而言，培养高阶思维需要教师带领学生不断经历提出问题、分析问题、解决问题的过程，将思维发散与思维聚合融入其中。而且我们不能让学生在想出一种可能性后便止步不前，教学就是要针对这个问题、领域，甚至是不同领域“多想”，这样才能真正的实现应用迁移、提高学生能力。