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1、【新課標(biāo)解讀】
概念教學(xué)芻議(二)
──概念的組成要素與概念教學(xué)
人民教育出版社 趙占良
概念教學(xué)一個不可回避的重要問題是:“怎樣才算真正掌握了概念?”如果概念是由若干要素組成的,學(xué)生只了解了其中部分要素,顯然不能說掌握了這個概念。概念的名稱和定義是不是概念的組成要素?為什么說只記住概念的名稱和定義不等于掌握了概念?可見,討論概念的組成要素非常必要。
1.概念組成要素的邏輯學(xué)分析
關(guān)于概念的組成要素,專家學(xué)者有各種說法。下面列舉幾種說法:(1)概念由以下五個要素組成:名稱、定義、屬性、變量和范例;(2)概念由以下四個要素組成:名稱、內(nèi)涵、外延、例證;(3)概念由以下四個要素組成:名
2、稱、定義、例子和屬性。從這三種說法不難看出,其共同點是都有“名稱”和“例證”(“范例”和“例子”與“例證”基本同義),不同的是有的強調(diào)內(nèi)涵和外延,有的強調(diào)定義和屬性以及變量。
所謂概念的名稱就是給概念起的名字。概念是人們對客觀事物一般的、本質(zhì)的特征的認(rèn)識。人們?yōu)榱怂伎己捅磉_的便捷和高效,便用一個字或一個詞來代表這種認(rèn)識,就有了概念的名稱。比如“紅薯”就是一個概念的名稱,這個名稱可以是聲音,可以是文字,它只對理解其意義的人有意義,對不懂漢語的人是毫無意義的。因此,概念冠以名稱就像人戴上帽子,帽子不是人體的組成部分,名稱也不是概念的組成要素。同樣是這個概念,還可以戴上不同的帽子,如“地瓜”“白薯
3、”“sweet potato”等。它們既是概念的名稱,也是概念所反映的事物的名稱;它們既不是概念所反映事物的組成要素,也不是概念的組成要素。這樣說并不是貶低掌握名稱對概念學(xué)習(xí)的重要意義。在理解概念的基礎(chǔ)上記住概念的名稱,個人的判斷和推理以及同別人的交流才都便捷高效,名稱本身也有助于對概念的理解和記憶。
事物的特征在邏輯學(xué)上也叫屬性。屬性包括本質(zhì)屬性和非本質(zhì)屬性,比如花,相對于根、莖、葉等,其顏色、氣味、大小、花瓣數(shù)量等屬性屬于非本質(zhì)屬性,其本質(zhì)屬性是能夠產(chǎn)生生殖細胞并且通過傳粉受精完成生殖過程,在生物學(xué)上這一本質(zhì)屬性就是花的概念的內(nèi)涵。概念的內(nèi)涵就是大腦對事物的本質(zhì)屬性(或稱特有屬性)的反映
4、,是概念的核心部分,當(dāng)然具備概念組成要素的資格。本質(zhì)屬性已經(jīng)反映為概念的內(nèi)涵,非本質(zhì)屬性又在概念之外,可見將屬性作為概念的組成要素,在邏輯上是不合理的。
不同的花在各種屬性上有差別,比如花瓣數(shù)量不同、花朵數(shù)目不同、雌蕊和雄蕊的組成不同等,這些屬性在質(zhì)和量上的變化就是變量。根據(jù)這些變量,花這一屬概念下又分化出許多種概念,如單瓣花和重瓣花、單生花和花序、單性花和兩性花等。隨著概念的逐級分化,屬概念的本質(zhì)屬性成為種概念的非本質(zhì)屬性,屬概念的非本質(zhì)屬性成為種概念的本質(zhì)屬性。比如花瓣層數(shù)在花的概念中是非本質(zhì)屬性,在單瓣花和重瓣花概念中就成為本質(zhì)屬性??梢娮兞科鋵嵤菍傩缘淖兓?,不宜將它單獨作為概念的組成
5、要素。
金岳霖先生主編的《形式邏輯》一書說:“事物總是有屬性的事物,而屬性總是事物的屬性。因之,概念在反映事物的特有屬性的同時,也就反映了具有這些特有屬性的事物?!币粋€概念所反映的具有某種特有屬性(本質(zhì)屬性)的所有事物,就是這個概念的外延。概念的內(nèi)涵一旦明確,它所反映的對象范圍即外延也就確定了,反之亦然。概念的內(nèi)涵越多,外延越小;內(nèi)涵越小,外延越大。二者就像一枚硬幣的正反兩面,也可以說互為表里,缺一不可??梢?,內(nèi)涵和外延都是概念不可或缺的組成要素。內(nèi)涵和外延明確了,概念也就明確了。
如何明確概念的內(nèi)涵和外延呢?邏輯學(xué)上提出兩種方法:定義和劃分。定義是揭示概念的內(nèi)涵的邏輯方法,也就是揭示事物
6、的特有屬性的邏輯方法,是關(guān)于概念內(nèi)涵的簡練而明確的語言表述。劃分是指將一個概念的外延分為若干個小類的邏輯方法。當(dāng)一個概念的外延中有許多甚至無窮多的事物時,我們無法通過將這些事物一一列舉來明確概念的外延,就需要采用這種方法。比如將植物分為藻類植物、苔蘚植物、蕨類植物和種子植物,從而明確“植物”這一概念的外延??梢姸x就是揭示概念內(nèi)涵的一種方法,它本身不是概念的組成要素,就像劃分不是概念的組成要素一樣。
最后說說例證。一個概念的例證包括正例、特例和反例。正例是與該概念的內(nèi)涵相吻合的具體事物。特例是指屬于這個概念的外延之內(nèi),但與該概念的內(nèi)涵并不完全吻合的具體事物。反例是與該概念的內(nèi)涵不相容的具體事
7、物,它只是用來從反面說明概念。比如哺乳動物的概念,家兔、虎等都具有胎生、哺乳、體表被毛等特征,屬于這個概念的正例;鴨嘴獸、針鼴具有哺乳、體表被毛等特征,但不是胎生的,而是卵生的,就屬于這個概念的特例;鱷、蜥蜴等不具備胎生、哺乳、體表被毛等特征,可以作為這個概念的反例。正例在幫助人們理解概念的內(nèi)涵方面有重要作用,特例和反例有助于人們進一步明確概念的外延。正例和特例本身都處于概念的外延之中。從邏輯學(xué)角度看,既然內(nèi)涵和外延是概念的組成要素,再將例證作為與之并列的組成要素就自相矛盾了。
綜上所述,概念的組成要素是內(nèi)涵和外延。概念的名稱是表達概念的符號,它只指代概念,而不是概念本身。定義是明確概念內(nèi)涵
8、的邏輯方法。屬性和變量包含于內(nèi)涵,也是劃分外延的依據(jù)。正例和特例包含于外延,正例和反例有助于理解內(nèi)涵。概念教學(xué)的主要目的是讓學(xué)生理解概念的內(nèi)涵,明確概念的外延。當(dāng)然,強調(diào)目的不等于輕視手段,概念的名稱、定義和例證在概念教學(xué)中仍然有著重要作用。
2.概念的內(nèi)涵和外延是固定不變的嗎?
現(xiàn)實教學(xué)在一定程度上存在著將概念機械刻板地、絕對化地教授給學(xué)生的現(xiàn)象,致使學(xué)生認(rèn)為世間的事物非此即彼,非黑即白。這對培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、辯證性、批判性、求異性和創(chuàng)新性都是不利的。例如,不少生物學(xué)教師為蚯蚓究竟是消費者還是分解者而煩惱,或為單性生殖為什么屬于有性生殖而困惑。這就涉及一個問題:概念的內(nèi)涵和外延是不是
9、固定不變的呢?
從形式邏輯角度看,概念必須有確定的內(nèi)涵和外延。如果一個概念的內(nèi)涵或外延不確定,就無法進行判斷和推理。例如,只有將化學(xué)變化這一概念的內(nèi)涵確定為產(chǎn)生了新物質(zhì)的變化,才能作出如下判斷:水裂解為氫和氧是化學(xué)變化,液態(tài)水變成水蒸氣就不是化學(xué)變化。
然而,世界是復(fù)雜的,科學(xué)的進步單靠形式邏輯是無法實現(xiàn)的。
辯證邏輯認(rèn)為,概念的內(nèi)涵和外延是發(fā)展變化的。這種變化是由客觀事物本身的發(fā)展變化和人們認(rèn)識的不斷深入所決定的。
從科學(xué)發(fā)展角度看,概念內(nèi)涵和外延的發(fā)展變化更是常態(tài)。從亞里士多德、笛卡爾到牛頓,都相信宇宙空間到處充滿“以太”,直到愛因斯坦相對論的提出,科學(xué)界才拋棄了“以太”的概念,其
10、內(nèi)涵和外延自然就都不存在了。酶是一類有催化作用的蛋白質(zhì)這一概念在生物學(xué)界流行多年后,改為“酶是細胞內(nèi)有催化作用的一類有機物”,其外延從某些蛋白質(zhì)擴大為某些蛋白質(zhì)和某些核酸。
從教學(xué)角度看,學(xué)生頭腦中的概念一直是處于發(fā)展變化過程中的。同樣是基因的概念,在小學(xué)生、初中生和高中生的頭腦中,其內(nèi)涵有著很大差異,對同一個高中生而言,其頭腦中基因概念的內(nèi)涵和外延也是不斷發(fā)展的。
從哲學(xué)的認(rèn)識論角度看,客觀世界是不依賴于人的認(rèn)識而存在的。人類為了思維和交流的方便,將客觀事物分成大大小小的類并分別命名,于是形成概念,而世間萬物本不是分好了類才出現(xiàn)的,或者說本不是以類的形式存在的。在生物分類學(xué)上,除了種是客
11、觀存在的以外,界、門、綱、目、科、屬等分類單位都是人為定義的,到目前為止,五界說、六界說、三總界說各執(zhí)一詞,有些動物到底屬于哪個門還有爭論。世界的客觀性與人腦的主觀性之間的矛盾決定了概念的內(nèi)涵和外延是相對確定而不是固定不變的。
從認(rèn)知科學(xué)角度看,概念盡管是類的抽象物,但人們很少在了解某類事物的所有成員之后才形成概念,而是在了解部分甚至少數(shù)成員后就通過抽象出這些成員的共同特征而形成概念的內(nèi)涵,進而通過概括將此內(nèi)涵推及該類所有成員而形成概念的外延。這樣的抽象和概括過程是存在風(fēng)險的,因此有人說概念的界定是概率意義上的界定,而不是百分之百準(zhǔn)確的界定。有些概念的邊界是模糊不清的。理解了這一點,恐怕就不
12、難理解上面所說蚯蚓和單性生殖的問題了。
從語義學(xué)角度看,概念的內(nèi)涵和外延跟語境也有關(guān)系。“孩子”在多數(shù)場合是指兒童,但在父母眼里,兒女即使五六十歲仍然是孩子??茖W(xué)概念有時也是如此。
3.概念都有名稱和定義嗎?
一般來說,概念總是同表達這個概念的名稱或其他符號相伴生的,但概念與其名稱之間不是一一對應(yīng)的關(guān)系。對此,已有很多文章論述,這里就不贅述了。在邏輯學(xué)上,概念有名稱,命題是沒有名稱的。在科學(xué)教育領(lǐng)域里,自從安德森等學(xué)者將傳統(tǒng)意義上的概念與原理和理論都統(tǒng)稱為概念性知識以后,概念與命題的界限便混淆了,例如,我國的《義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)》將“生物與環(huán)境相互依賴相互影響”這一命題當(dāng)作重要概念,而
13、這樣的“概念“很難用一個名稱冠之,這就另當(dāng)別論了。
有學(xué)者將概念分為兩類:易下定義的概念和難下定義的概念。難下定義的概念實際上就是沒有公認(rèn)定義的概念。比如“科學(xué)”,公眾和科學(xué)家頭腦中都有“科學(xué)”的概念,但什么是科學(xué),直到現(xiàn)在仍沒有令人滿意的定義。讓生物學(xué)家去給“生物”和“生命”下定義,同樣是非常困難的事??梢娪行└拍畹膬?nèi)涵可以用語言來說明,有些概念的內(nèi)涵只能靠意會,英國著名科學(xué)哲學(xué)家查爾默斯甚至斷言大多數(shù)科學(xué)家的知識都是意會的知識。因此,教學(xué)中不能只重視有定義的概念,也要重視需要意會其內(nèi)涵的概念。
4.概念與表達概念的語言是什么關(guān)系?
概念教學(xué)中存在一種現(xiàn)象,即教師把表達概念的名詞和定義
14、當(dāng)作概念的組成要素,幫學(xué)生逐字逐句分析定義,理科的概念教學(xué)幾乎成了語文教學(xué)。語言是概念的表達形式,概念是語言表達的內(nèi)容。概念教學(xué)離開語言當(dāng)然是無法進行的,但僅靠語言進行說文解字式的講授也是不夠的。例如,細胞和組織等概念,必須建立在表象的基礎(chǔ)上,而表象來自觀察,如果學(xué)生看不到細胞和組織,語言描述得再詳盡透徹,概念的建構(gòu)也難以到位。再比如原子的概念,如果沒有原子結(jié)構(gòu)模型圖和行星圍繞太陽轉(zhuǎn)的類比來幫助學(xué)生展開想象,僅靠語言描述是很難讓學(xué)生理解電子與原子核的關(guān)系的。
在處理概念與語言的關(guān)系問題上,還應(yīng)注意語言的兩種力量或作用:一是語言的隱喻性力量,二是語言的扭曲和遮蔽作用。表達概念的語言,無論是名稱還是定義,本質(zhì)上都是隱喻的。例如,在生態(tài)系統(tǒng)中,綠色植物能自己制造有機物,因此是“生產(chǎn)者”;動物只能利用現(xiàn)成的有機物,因此是“消費者”。這里的“生產(chǎn)者”和“消費者”明顯是一種隱喻。有了這種隱喻,概念的內(nèi)涵就容易傳達了。其他概念諸如“基因”“遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯”等都體現(xiàn)了隱喻的力量。語言在表達意義的同時,也對意義有扭曲和遮蔽作用。例如“真空”,容易讓人將其內(nèi)涵曲解為沒有任何物質(zhì)的空間,而這樣的空間是不存在的。再如“柳樹”,容易讓人將所有的柳樹視為同樣的東西,而忽略每一棵柳樹獨特的細節(jié)。對語言的隱喻性力量和扭曲遮蔽作用,在概念教學(xué)中都需要重視。