近來，在小學(xué)科學(xué)教育領(lǐng)域?qū)?ldquo;科學(xué)概念”日益關(guān)注，以小學(xué)科學(xué)教育的專業(yè)性刊物《科學(xué)課》為例，2008年的第1-5期都登載了與“科學(xué)概念”有關(guān)的文章，尤其是從第5期開始專門刊載《小學(xué)<科學(xué)>教材中的科學(xué)概念》，分年級(jí)分領(lǐng)域(或主題)列出了蘇教版小學(xué)《科學(xué)》教材的各類科學(xué)概念的具體表述。但“科學(xué)概念”究竟是什么？科學(xué)概念與科學(xué)知識(shí)、科學(xué)概念與前科學(xué)概念、科學(xué)概念與科學(xué)探究之間是什么樣的關(guān)系？有什么區(qū)別與聯(lián)系？還不夠明晰，有的甚至持相反的觀點(diǎn)，我們有必要對(duì)這些問題進(jìn)行探討與研究。

一、“科學(xué)概念”是什么？

(一)目前對(duì)“科學(xué)概念”的兩種觀點(diǎn)

對(duì)“科學(xué)概念”，不同的文章有不同的表述，不同的作者有不同的理解，歸納起來主要有兩種觀點(diǎn)。

1.科學(xué)概念是組成科學(xué)知識(shí)的基本要素

持這種觀點(diǎn)的有：蘇教版教材編寫組的“科學(xué)概念是組成科學(xué)知識(shí)的基本單元，是科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。”（科學(xué)課5期P14），他們認(rèn)為學(xué)生掌握一個(gè)科學(xué)概念，實(shí)質(zhì)上就是掌握同類事物的共同特征。持同樣觀點(diǎn)的還有夏敏軍的“科學(xué)概念是組成科學(xué)知識(shí)的基本要素，是科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)”（科學(xué)課2期P6）。楊曉雍的“科學(xué)概念既是科學(xué)理論系統(tǒng)的邏輯起點(diǎn)，又是科學(xué)研究活動(dòng)的真正起點(diǎn)，是科學(xué)理論體系的基礎(chǔ)”（科學(xué)課1期P8）。這里的“起點(diǎn)”“基礎(chǔ)”就是“科學(xué)概念是知識(shí)的基本要素”的思想。他們?cè)诒硎鲞@些概念時(shí)，常用“知道”“認(rèn)識(shí)”“理解”“了解”等詞，如：知道植物由根、莖、葉、花、果實(shí)、種子組成（科學(xué)課5期P15）。我們知道，種子植物由根、莖、葉、花、果實(shí)、種子組成，這是事實(shí)，這是我們的感官所能感知到的，有時(shí)不需要專門的學(xué)習(xí)，走到植物面前就能清楚和明白的。再如：了解人體及動(dòng)物的消化系統(tǒng)及功能（科學(xué)課5期P16）。人及動(dòng)物的消化系統(tǒng)是怎樣的，他們的功能又是什么？這也是事實(shí)性知識(shí)，通過教師的傳授、講解，通過書刊的閱讀即可獲得。以上兩種表述均是“事實(shí)性知識(shí)目標(biāo)”。持這種觀點(diǎn)的人把“科學(xué)概念”放置于人類知識(shí)的背景之下，他們是從科學(xué)知識(shí)形成的視角來考察科學(xué)概念的。正如馬建坤所說的“從科學(xué)理論體系的產(chǎn)生與發(fā)展來看，科學(xué)基于概念，科學(xué)概念不僅是科學(xué)理論體系的基本要素，而且在科學(xué)理論體系的形成及運(yùn)用過程中起著決定性的作用�？茖W(xué)體系盡管內(nèi)容極為龐雜，但都是用語言表達(dá)科學(xué)事實(shí)、科學(xué)概念、科學(xué)規(guī)則和科學(xué)理論。其中科學(xué)事實(shí)要用科學(xué)概念來描述，科學(xué)規(guī)則和科學(xué)理論也必須在科學(xué)概念的基礎(chǔ)上引申發(fā)展、重新組合。”(科學(xué)課0801期P9)，從中我們可以看出，他們把科學(xué)理論體系中的“科學(xué)規(guī)則、定律、和原理”看作是知識(shí)，然后把科學(xué)概念看作是組成這些知識(shí)的元素，把科學(xué)概念看作是科學(xué)知識(shí)的下位概念。

2.科學(xué)概念是個(gè)體對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和看法。

持這種觀點(diǎn)的有：郁波老師的“科學(xué)概念是用一句完整的話，表達(dá)的對(duì)事物或現(xiàn)象的理解和解釋。反映了事物或現(xiàn)象間的聯(lián)系，體現(xiàn)的是一種科學(xué)的觀念”（郁波，2008）。按照《辭�！返慕忉專�表達(dá)概念的語言形式是詞或詞組（辭海，1979版）。現(xiàn)在郁波老師把“科學(xué)概念”表達(dá)的語言形式為“一句話”，是一句“對(duì)事物或現(xiàn)象的理解和解釋”的話。顯然，這里的“理解”“解釋”是針對(duì)個(gè)體而言，因?yàn)椴煌�的人有不同的理解，不同的理解就有不同的看法。持相同觀點(diǎn)的還有王小梅老師的“科學(xué)概念更多地體現(xiàn)著一種觀念和思想”（科學(xué)課4期，P51），王小梅認(rèn)為科學(xué)概念建構(gòu)的基礎(chǔ)是一般的事實(shí)性知識(shí)，兒童在認(rèn)識(shí)世界的過程中，直接接觸的是某一個(gè)（或某一種）事實(shí)的現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)、理解這些事實(shí)現(xiàn)象，形成“事實(shí)性知識(shí)”僅僅是一種初級(jí)層次的思維活動(dòng)，他們是更深層次的科學(xué)概念的建構(gòu)基礎(chǔ)。她的觀點(diǎn)同樣是從兒童認(rèn)識(shí)、理解的角度考察“科學(xué)概念”的。他們?cè)诒硎隹茖W(xué)概念時(shí)，是從人們對(duì)事實(shí)性知識(shí)理解的視角加以描述的。如：“植物是由不同的部分組成，這些部分在植物的生長(zhǎng)過程中發(fā)揮不同的功能”（科學(xué)課4期P51），這不僅僅是事實(shí)性的知識(shí)，而且提高到了“結(jié)構(gòu)與功能”的層面上，他們會(huì)從“事實(shí)性知識(shí)”中體會(huì)到不同的組成部分發(fā)揮著不同的功能，同時(shí)在他們的意識(shí)中也隱含著“相同的部分具有相同的功能”。這是建立在以事實(shí)性知識(shí)為基礎(chǔ)之上的認(rèn)識(shí)與理解。再如“消化系統(tǒng)的不同組成部分具有不同的功能，目的是使食物被人體吸收。”(郁波，關(guān)注科學(xué)概念)。這樣的表述不僅僅局限于讓孩子知道食物在人體內(nèi)消化經(jīng)過什么途徑與器官的作用，更重要的是把結(jié)構(gòu)與功能緊密聯(lián)系在了一起，強(qiáng)調(diào)了它們的關(guān)系。正是因?yàn)橄�化系統(tǒng)的不同組成部分具有不同的功能，從而組成了消化系統(tǒng)，目的是使食物被人體消化。從這種表述方式中我們同樣可以粗略地感受到它表達(dá)的是對(duì)于人體消化的一種觀點(diǎn)，一種看法，或者是一種思想。持這種觀點(diǎn)的人把“科學(xué)概念”放置于個(gè)體對(duì)人類知識(shí)的建構(gòu)背景之下，從個(gè)體知識(shí)的形成的視角加以考察。把科學(xué)概念是建立在“事實(shí)性知識(shí)”之上，同時(shí)把科學(xué)的觀念和對(duì)科學(xué)的看法也包涵在“科學(xué)概念”之中。

(二)我對(duì)“科學(xué)概念”的理解

綜合上述兩種觀點(diǎn)，一種認(rèn)為科學(xué)概念是知識(shí)的要素，是知識(shí)的組成部分。另一種認(rèn)為科學(xué)概念是事實(shí)性知識(shí)的提升，并伴隨著一個(gè)人對(duì)知識(shí)的理解與看法。在國外也有“科學(xué)概念”的說法，在美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中提出了“統(tǒng)一的科學(xué)概念和過程體系”，其中提出了“四大概念體系”即“形式與功能”“變化與守恒”“演變與平衡”“系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、秩序”。它對(duì)“形式與功能”是這樣解釋的：形式與功能是自然界和人類社會(huì)互為補(bǔ)充的兩個(gè)側(cè)面，一個(gè)物體或系統(tǒng)其形式是與功能相一致的。它列舉了“植物莖的構(gòu)造具有海綿一樣的吸水性，它的功能是輸送根部的水分。”(《科學(xué)究竟是什么》，P:19)。我們從這里可以看出國外把“科學(xué)概念”也看作是對(duì)事實(shí)性知識(shí)為基礎(chǔ)之上的認(rèn)識(shí)與理解，并帶有各自的一定的看法和想法。

當(dāng)然，通過人類的不斷探索所形成的人類所共享的知識(shí)，一定是客觀的。例如：“熱脹冷縮”這一知識(shí)，不管用什么樣的語種去描述，表達(dá)的意思應(yīng)是相同的。對(duì)于同一種語言的描述也是應(yīng)該一致的。而對(duì)于某一個(gè)具體的人（或一個(gè)人群）而言，在認(rèn)識(shí)和理解上是由差異的，其內(nèi)涵和外延并不是重疊，各自帶有主觀的愿望和先前的經(jīng)驗(yàn)。如：我們科學(xué)教師對(duì)“熱脹冷縮”的理解，絕大多數(shù)是“世界上大多數(shù)的物質(zhì)受熱后分子運(yùn)動(dòng)加快，體積會(huì)膨脹，受冷后分子運(yùn)動(dòng)減緩，體積會(huì)縮小”，而對(duì)孩子而言，他們的理解大多是“世界上的物質(zhì)有受熱體積增大，受冷體積減小的性質(zhì)。”兩者有明顯的差異。按照這樣的理解，同一個(gè)科學(xué)概念可以有多種表述，各人的表述也許都不一樣。因此，作為科學(xué)教育并不是把人類的科學(xué)知識(shí)原封不動(dòng)地灌施給孩子們，也不是停留在事實(shí)性知識(shí)的層面上，而是讓孩子建立起自己的對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和看法，形成自己的觀點(diǎn)和思想，即“科學(xué)概念”。我們?cè)试S孩子對(duì)知識(shí)有不同的理解、有不同的表述、有不同的看法和想法，當(dāng)然前提是“科學(xué)的”“正確的”“自己能接受的”。我們教材或教育者所提出的“科學(xué)概念”或者說希望為孩子形成的“科學(xué)概念”其描述、表述也可以是多樣的，例如：“植物是由不同的部分組成，這些部分在植物的生長(zhǎng)過程中發(fā)揮不同的功能”也可描述為“植物是由不同的器官組成，不同的器官發(fā)揮著不同的功能。”“植物的器官有自己特殊的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與它們?cè)谥参锏纳�長(zhǎng)發(fā)育過程中所承擔(dān)的功能相適應(yīng)。”但不管怎樣的描述，一定是適合孩子的。千萬不能用成人的眼光、成人的語言去描述。如：“開關(guān)是通過連接和斷開電路來控制電路中用電器工作狀態(tài)的元件。”(教科版培訓(xùn)資料，P40)這樣的描述恐怕成人味濃了一點(diǎn)。

科學(xué)概念還具有一定的層次性，科學(xué)概念越具體越靠近事實(shí)性知識(shí)，越抽象越靠近科學(xué)觀念、科學(xué)思想及科學(xué)世界觀�，F(xiàn)在一般把科學(xué)概念分為兩個(gè)層級(jí)——具體概念和核心概念。

對(duì)科學(xué)概念的關(guān)注與研究是當(dāng)代科學(xué)教育的一個(gè)特點(diǎn)(《關(guān)注科學(xué)概念》，2008)。正如《科學(xué)究竟是什么》一書中所說的，關(guān)于孩子們科學(xué)概念形成過程的研究成果更是具有一般意義和普遍價(jià)值。相比于后現(xiàn)代主義課程論、課堂教學(xué)的組織與管理等，與文化和社會(huì)發(fā)展條件關(guān)系較弱，如果說有些領(lǐng)域可以“跨越式發(fā)展”的話，那么這也許是最可以走捷徑的領(lǐng)域(《科學(xué)究竟是什么》，P:205)，從關(guān)注事實(shí)性知識(shí)到關(guān)注科學(xué)概念，是中國小學(xué)科學(xué)教育必須邁出的關(guān)鍵性一步,這也正是我們中國小學(xué)科學(xué)教育發(fā)展的必由之路。

從孩子科學(xué)素養(yǎng)的形成角度看，構(gòu)建“科學(xué)概念”比讓他們掌握大量的事實(shí)性信息(知識(shí))更為重要，因?yàn)椋�科學(xué)概念包含著一個(gè)人的觀念和思想，而改變?nèi)说挠^念比更新人的知識(shí)困難得多。

從課堂教育的角度看，構(gòu)建“科學(xué)概念”還能避免科學(xué)探究的盲目性，改變?yōu)樘骄慷�探究的課堂教學(xué)，能引導(dǎo)科學(xué)探究的方向，還能為教師的提問、引導(dǎo)指明了方向。

二、科學(xué)概念與科學(xué)知識(shí)

對(duì)這兩個(gè)概念我們應(yīng)放在兩個(gè)不同的界面上加以剖析，否則容易混為一談。

對(duì)于“科學(xué)知識(shí)”，它應(yīng)是一個(gè)獨(dú)立的界面。它既不是存在于我們某個(gè)具體的人的頭腦中的知識(shí)，也不是某些科學(xué)家頭腦中的知識(shí)，而是被我們?nèi)祟愃�公認(rèn)、所共有的知識(shí),它包括事實(shí)、概念、原理、規(guī)則、定理等。有時(shí)我們把“事實(shí)、概念、原理、規(guī)則、定理”也稱作為“科學(xué)事實(shí)、科學(xué)概念、科學(xué)原理、科學(xué)規(guī)則、科學(xué)定理。”而其中的“科學(xué)概念”就是指科學(xué)知識(shí)中的“概念”，而不是我所理解的“科學(xué)概念”，兩者的內(nèi)涵和外延并不重疊（但有交叉）。持第一種觀點(diǎn)的人就是以這里的“科學(xué)概念”作為“科學(xué)概念”的。科學(xué)知識(shí)存在形式為文字、符號(hào)、圖式等，并保存在一定的介質(zhì)上，可供人們提取和習(xí)得。因此，它具有客觀性、相對(duì)的穩(wěn)定性。

對(duì)于“科學(xué)概念”，它又是一個(gè)獨(dú)立的界面。每一個(gè)人的頭腦中都有一套“概念系統(tǒng)”，在這套“概念系統(tǒng)”中包含著日常概念、社會(huì)概念、生活概念、科學(xué)概念等，因人與人之間存在著社會(huì)背景、受教育程度、生活環(huán)境等因素的不同，其“概念系統(tǒng)”也有很大的差異。作為某一個(gè)具體的人，他頭腦中的科學(xué)知識(shí)只占人類科學(xué)知識(shí)的很小一部分，而對(duì)這一小部分知識(shí)的認(rèn)識(shí)、理解、看法、想法也是因人而異的，因而形成的“科學(xué)概念”是有差異的。當(dāng)然，這里的科學(xué)概念并不是脫離人類的知識(shí)而獨(dú)立存在，而是借助人類的知識(shí)（包括知識(shí)中的“概念”），結(jié)合各自的主觀愿望和先前的經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建成的。因此，科學(xué)概念是建筑在客觀性基礎(chǔ)之上的主觀性，具有個(gè)性化特征并伴隨著一定的觀念、思想，甚至是世界觀。

小學(xué)科學(xué)教育就是借助和利用人類的科學(xué)知識(shí)（包括其中的“概念”），通過“科學(xué)探究”的途徑，幫助孩子糾正原有的錯(cuò)誤的概念，建立和形成科學(xué)的概念�？茖W(xué)知識(shí)僅是我們科學(xué)教師手中的工具（或媒介、手段），讓孩子形成正確的科學(xué)概念是我們的目的。

三、科學(xué)概念與前科學(xué)概念

這兩個(gè)概念只相差一個(gè)字，可本質(zhì)上具有顯著的區(qū)別。我們先對(duì)一個(gè)人形成概念（科學(xué)概念與前科學(xué)概念的合稱）的途徑進(jìn)行剖析，通過剖析加以區(qū)別和識(shí)別。

一個(gè)人形成概念的渠道有兩條，一條是日常生活的渠道。每個(gè)個(gè)體在各自的社會(huì)、生活、文化、環(huán)境下，通過耳聞目睹、自身實(shí)踐將周圍自然界的物體和事件聯(lián)系起來，形成對(duì)自然現(xiàn)象的理解或想法。例如：冷水放在鍋?zhàn)觾?nèi)用火燒變成了熱水，熱水放在面盆內(nèi)過一段時(shí)間變成了冷水，多次反復(fù)，他就形成了“冷水能變成熱水，熱水能變成冷水”的概念。再如：兒童目睹麻雀在空中奮飛；眼見鴿子在空中展翅，就形成了“鳥會(huì)飛”的概念。當(dāng)然，這種概念的形成是自發(fā)的、無意識(shí)的、不自覺的，所形成的概念也是非常原始的、簡(jiǎn)單的、有限的、零碎的、低層次的，有時(shí)是錯(cuò)誤的。其心理圖式是建立在直接經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，往往與直接經(jīng)驗(yàn)相鏈接。另一條是學(xué)校教學(xué)（包括自我學(xué)習(xí)、自我實(shí)踐）的渠道。通過接受正規(guī)的學(xué)校教學(xué)或有意識(shí)地自學(xué)有關(guān)書籍、自覺地進(jìn)行自我實(shí)踐而形成的對(duì)客觀世界的理解和認(rèn)識(shí)。這種概念一般來說是比較正確的、全面的、系統(tǒng)的，但因教學(xué)方式的不同，而在概念的層次有所差異。

我們把從第一種渠道獲得的概念就叫做前科學(xué)概念，有時(shí)簡(jiǎn)稱為“前概念”，通過第二種渠道所形成的概念就是“科學(xué)概念”。按這樣的理解：不管是科學(xué)教師、家長(zhǎng)，還是科學(xué)家，他們的頭腦中都存在前科學(xué)概念，前科學(xué)概念不是學(xué)生所特有的（《科學(xué)課》第1期，P：8）。因?yàn)樗麄冊(cè)诓粩嗟厣�活著，有生活必然與周圍的事物發(fā)生聯(lián)系，有聯(lián)系必然產(chǎn)生自己的看法和想法。只是成人與孩子的不同之處，孩子完全建立在直接經(jīng)驗(yàn)之上，而成人在直接經(jīng)驗(yàn)之上外加理性的思考，并與已形成的科學(xué)概念作適當(dāng)?shù)膶?duì)照與鏈接。

科學(xué)概念與前科學(xué)概念可能一致，也可能沖突。如果一致則有利于科學(xué)概念的形成，如：孩子從金屬勺子、鐵鍋、鋁鍋等事實(shí)中已有“金屬能傳熱”的意識(shí)，這對(duì)形成“金屬能傳遞熱量”的科學(xué)概念十分有利。如果發(fā)生沖突，則將嚴(yán)重干擾科學(xué)概念的形成，甚至造成障礙，因?yàn)榍翱茖W(xué)概念具有很強(qiáng)的頑固性。例如：形成了“鳥會(huì)飛”的前概念之后，對(duì)雞、鴨歸入鳥類的概念就不易建立，常把“雞、鴨”歸入家禽類。

四、科學(xué)概念與科學(xué)探究

對(duì)“科學(xué)探究”，大家可能比較熟悉，科學(xué)探究的本意是指科學(xué)家從事科學(xué)研究以尋找事物的規(guī)律和本質(zhì)，是對(duì)一個(gè)未知領(lǐng)域的探索�，F(xiàn)在，我們科學(xué)課中的科學(xué)探究則是指學(xué)生通過類似科學(xué)家工作的一些探究活動(dòng)來了解未知領(lǐng)域、建構(gòu)知識(shí)、增強(qiáng)能力、經(jīng)歷困惑與頓悟從而增加自信心的一個(gè)自主學(xué)習(xí)過程。在《科學(xué)(3-6年級(jí))課程標(biāo)準(zhǔn)》中，科學(xué)探究是“內(nèi)容目標(biāo)”中的首要目標(biāo)。按照《課程標(biāo)準(zhǔn)》的解釋：科學(xué)探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。“既是目標(biāo)又是方式”怎么理解？按照我們的思維習(xí)慣，不妨反過來說：“既是方式又是目標(biāo)”，這樣的說法也許好理解一些，即科學(xué)探究作為“學(xué)習(xí)方式”的同時(shí)又是我們學(xué)習(xí)的“目標(biāo)”，也就是說，它具有雙重身份，一種身份是我們學(xué)習(xí)的方式和方法，另一種身份是我們學(xué)習(xí)的對(duì)象。我們學(xué)習(xí)的對(duì)象一般是陳述性知識(shí)，而科學(xué)探究是以程序性知識(shí)（或者說策略性知識(shí)）為學(xué)習(xí)的對(duì)象。其實(shí)，科學(xué)探究有三重身份，除了“學(xué)習(xí)的方式”和“學(xué)習(xí)的對(duì)象”外，應(yīng)再加一個(gè)“學(xué)習(xí)的動(dòng)力”的身份，因通過科學(xué)探究還能保持兒童的好奇心，能培養(yǎng)正確的積極的科學(xué)態(tài)度。

那么，“科學(xué)概念”是什么樣的身份呢？顯然，它沒有多重身份，它的身份只有一個(gè)——“學(xué)習(xí)的對(duì)象”(確切地說“建構(gòu)的對(duì)象”)，它不管你采用何種學(xué)習(xí)方式(或者說“教學(xué)方式”)，它的目標(biāo)一直指向幫助孩子形成科學(xué)概念。當(dāng)然，在小學(xué)科學(xué)教育中，科學(xué)探究是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的主要方式。

科學(xué)概念與科學(xué)探究?jī)烧呤莾?nèi)容與形式的關(guān)系，孩子科學(xué)概念的形成借助科學(xué)探究的方式來實(shí)現(xiàn)，科學(xué)探究活動(dòng)是幫助兒童構(gòu)建科學(xué)概念的重要途徑和方法。同時(shí)，科學(xué)探究也是以“科學(xué)概念”為媒介(注：科學(xué)探究的方式是隱性的媒介)開展探究活動(dòng)，如果沒有“科學(xué)概念”這一目標(biāo)的指引，“科學(xué)探究”容易迷失方向。