基于科學(xué)思維素養(yǎng)的初中科學(xué)概念構(gòu)建的教學(xué)策略

陳峻

摘 要： 科學(xué)概念構(gòu)建的課堂教學(xué)不僅是讓學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)，更是指向?qū)W生的科學(xué)思維素養(yǎng)發(fā)展，在科學(xué)概念構(gòu)建的教學(xué)中的策略是：基于科學(xué)思維素養(yǎng)，突出概念構(gòu)建的體驗(yàn)過(guò)程;基于科學(xué)思維素養(yǎng)，注重概念構(gòu)建的合作過(guò)程;基于科學(xué)思維素養(yǎng)，設(shè)計(jì)概念構(gòu)建的探究過(guò)程.促進(jìn)科學(xué)課堂教學(xué)的進(jìn)一步深化，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)能力.

關(guān)鍵詞： 核心素養(yǎng);科學(xué)思維素養(yǎng);概念構(gòu)建;教學(xué)策略

學(xué)科核心素養(yǎng)為初中科學(xué)教師“培養(yǎng)什么人，怎樣培養(yǎng)人”指明了方向，成為教師課堂教學(xué)變革的熱點(diǎn)話題.核心素養(yǎng)屬于一種跨學(xué)科素養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)在各學(xué)科都可以發(fā)展的、對(duì)學(xué)生最有用的東西，為自己的終身學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)[1].我國(guó)著名心理學(xué)家林崇德教授為首的專家組將核心素養(yǎng)劃分為社會(huì)參與、自主發(fā)展和文化修養(yǎng)三個(gè)領(lǐng)域、十項(xiàng)核心素養(yǎng)指標(biāo).具體到科學(xué)學(xué)科，核心素養(yǎng)體現(xiàn)為學(xué)科素養(yǎng)（包括科學(xué)基本知識(shí)與技能、科學(xué)思想與方法、科學(xué)問(wèn)題解決能力、科學(xué)情感、態(tài)度與價(jià)值觀、科學(xué)精神等）、科學(xué)語(yǔ)言素養(yǎng)、科學(xué)信息素養(yǎng)、科學(xué)能力素養(yǎng)、科學(xué)思維素養(yǎng)等[2].此中科學(xué)思維素養(yǎng)是科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分.什么是科學(xué)思維素養(yǎng)：“是形成并應(yīng)用于科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)、對(duì)感性認(rèn)識(shí)材料進(jìn)行加工處理的方式與途徑的理論體系;它是科學(xué)知識(shí)在認(rèn)識(shí)的統(tǒng)一過(guò)程中，有機(jī)整合了各種科學(xué)的思維方法，它是人類實(shí)踐活動(dòng)的產(chǎn)物[3] ”.科學(xué)概念是科學(xué)知識(shí)的基本元素，是科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，構(gòu)建科學(xué)概念是深刻認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象本質(zhì)特征的標(biāo)志，也是領(lǐng)會(huì)自然規(guī)律的基礎(chǔ)[4].科學(xué)概念構(gòu)建的課堂教學(xué)不僅要讓學(xué)生掌握書(shū)本知識(shí)，更重要的是要基于科學(xué)思維素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，掌握如何應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的科學(xué)思維去解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生分析、評(píng)價(jià)等高階思維能力.以下談?wù)劵诳茖W(xué)思維素養(yǎng)的初中科學(xué)概念構(gòu)建的教學(xué)三個(gè)策略，為提升科學(xué)課堂教學(xué)改革的進(jìn)一步深化提出點(diǎn)滴思考.

1 基于科學(xué)思維素養(yǎng)，突出概念構(gòu)建的體驗(yàn)過(guò)程

前蘇聯(lián)教育家維果斯基指出，“科學(xué)概念的直接教授是不可能的，而且也是沒(méi)有效果的.一位試圖如此做的教師，除了空洞的言辭和兒童鸚鵡似的背誦外，一無(wú)所成;雖然模仿了相應(yīng)的知識(shí)，但實(shí)際上是一片空白[5]” .教師教學(xué)時(shí)，不要把概念和規(guī)律直接告訴學(xué)生，教師的教學(xué)理念要由過(guò)去的“重結(jié)論”向現(xiàn)在的“重過(guò)程和方法”轉(zhuǎn)變，向?qū)W生的科學(xué)思想、思維動(dòng)態(tài)生成轉(zhuǎn)變.教師首要的是教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，讓孩子從學(xué)會(huì)科學(xué)知識(shí)到會(huì)學(xué)科學(xué)知識(shí).怎樣提高學(xué)生的學(xué)習(xí)知識(shí)的效能呢？教育學(xué)家經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，單從聽(tīng)而來(lái)的學(xué)習(xí)效能是10%，單從看而來(lái)的學(xué)習(xí)效能是15%，從與人討論而來(lái)的學(xué)習(xí)效能是40%，從親自體驗(yàn)中而來(lái)的學(xué)習(xí)效能是80%.由此說(shuō)明，最理想的學(xué)習(xí)效能來(lái)自學(xué)生親身體驗(yàn)，教學(xué)中教師應(yīng)盡量做到讓學(xué)生通過(guò)自己的所見(jiàn)、所聞、所感去體會(huì)和感悟知識(shí)，以主動(dòng)而有質(zhì)量的參與為有效學(xué)習(xí)，以利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu).課堂教學(xué)要強(qiáng)調(diào)學(xué)生的直接體驗(yàn)，讓學(xué)生“身臨其境”學(xué)習(xí)，比如用手觸摸，用眼辨別，用耳傾聽(tīng)，用鼻嗅聞，用腦思考，這樣學(xué)生才能體驗(yàn)知識(shí)的生成，體驗(yàn)科學(xué)教學(xué)的思維與方法.

案例1 ?密度

師：已知如圖1所示物品由兩種物質(zhì)組成5個(gè)正方體中，V1最小，且4V1=2V2=2V3=V4=V5

?師：你能否想辦法將5個(gè)物品分成兩類？

學(xué)生用手觸摸金屬塊，掂量金屬塊的質(zhì)量.

生1：5個(gè)正方體金屬塊中，我們組實(shí)驗(yàn)時(shí)，把金屬塊2和3對(duì)比，2輕3重;把金屬塊4和5對(duì)比，4輕5重，金屬塊1無(wú)法比較.

生2：已知物品由兩種物質(zhì)組成，我感覺(jué)3和5一組較重，2和4一組較輕，金屬塊1也是無(wú)法比較.

師：同學(xué)們思考、討論一下，金屬塊3和5或2和4是否同一類物質(zhì)，它們的體積關(guān)系怎樣？質(zhì)量關(guān)系又是如何呢？

師追問(wèn)：它們質(zhì)量和體積是成正比增大還是不成正比增大？

學(xué)生體驗(yàn)正方體物品并實(shí)驗(yàn) 歸納得出.

生1：2和4質(zhì)量與體積之比是成正比增大，應(yīng)該是同一種物質(zhì)，3和5質(zhì)量與體積之比也是成正比增大，應(yīng)該是同一類物質(zhì);所以同一種物質(zhì)它的質(zhì)量與體積的比值是一個(gè)定值的.

生2：補(bǔ)充一下，在相同條件下，同一種物質(zhì)質(zhì)量與體積比值是一個(gè)定值，但是1還是不好比較？

師：1正方體金屬塊不好比較，我們是否可以測(cè)量它的質(zhì)量和體積？

生3：我們小組測(cè)量：1正方體金屬塊質(zhì)量是5正方體金屬塊1/4， 已知體積也是1/4，1和5質(zhì)量與體積比值是相同.

學(xué)生思考討論，歸納得出：物質(zhì)的質(zhì)量與單位體積的比值，科學(xué)上把這個(gè)比值稱為物質(zhì)的“密度”.

上述教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，運(yùn)用科學(xué)思維與方法，在分類的過(guò)程中，學(xué)生應(yīng)用已有的經(jīng)驗(yàn)可以解決一些問(wèn)題，如學(xué)生對(duì)同體積的2和3或4和5進(jìn)行比較時(shí)，僅利用輕重經(jīng)驗(yàn)就可以解決，但解決另一些問(wèn)題時(shí)卻碰到了困難，如對(duì)金屬塊1卻無(wú)法歸類.意識(shí)到新問(wèn)題與原有看法的不一致時(shí)，原有觀念遇到了挑戰(zhàn).從而使他們產(chǎn)生學(xué)習(xí)的心理需求，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)念頭，引發(fā)學(xué)生的求知欲.于是學(xué)生開(kāi)始意識(shí)到自己經(jīng)驗(yàn)的不足，意識(shí)到有尋找新知識(shí)的必要，體驗(yàn)不僅是理解知識(shí)的需要，更是激發(fā)學(xué)生思維活力、促進(jìn)學(xué)生思維成長(zhǎng)的需要，運(yùn)用科學(xué)思維的方法構(gòu)建概念.學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)概念構(gòu)建時(shí)，從科學(xué)知識(shí)認(rèn)知發(fā)展的水平來(lái)看，都離不開(kāi)體驗(yàn)的支撐.教師并沒(méi)有帶領(lǐng)學(xué)生直奔密度的概念，而是讓學(xué)生進(jìn)行一個(gè)直觀的物品分類體驗(yàn)活動(dòng)，同時(shí)給予學(xué)生足夠的思考和活動(dòng)體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，讓他們經(jīng)歷成功和困惑，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題能力和思維能力.可以說(shuō)，此時(shí)密度概念引入就水到渠成，學(xué)生建構(gòu)起來(lái)的密度概念是生動(dòng)、深刻的.

2 基于科學(xué)思維素養(yǎng)，注重概念構(gòu)建的合作過(guò)程

在科學(xué)概念建構(gòu)中，有時(shí)單個(gè)學(xué)生能力有限，活動(dòng)可以通過(guò)多位同學(xué)合作進(jìn)行，學(xué)生間以各種不同方式進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)，迸發(fā)科學(xué)思維的碰撞，產(chǎn)生解決問(wèn)題的新方法.這不僅幫助學(xué)困生改進(jìn)學(xué)習(xí)，也會(huì)使學(xué)優(yōu)生進(jìn)一步得到鍛煉，提高學(xué)生科學(xué)利用科學(xué)思維問(wèn)題解決能力，有利于營(yíng)造和諧的科學(xué)課堂構(gòu)建概念.