小學科學要注重引導學生構(gòu)建科學概念

□江蘇省蘇州市吳中區(qū)木瀆實驗小學 周建東

學生在新課教學之前對所學知識已有的認識和了解稱為前科學概念，簡稱前概念。前概念是學生參與學習的重要資源，教師要充分加以利用，在此基礎上引導學生形成科學概念，發(fā)展科學素養(yǎng)。在小學科學教學中，教師要注重利用學生已有的經(jīng)驗和知識，引發(fā)認知沖突，引導學生有效地遷移學習，優(yōu)化學生的認知構(gòu)建，在探究的過程中產(chǎn)生積極的體悟，主動構(gòu)建科學概念，不斷提升探究能力，發(fā)展科學素養(yǎng)。

一、小學生前科學概念現(xiàn)狀概述

從建構(gòu)核心主義角度上來講，前科學概念大多數(shù)都是來源于人們的日常生活中所積累的生活經(jīng)驗。小學生的生活經(jīng)歷所形成的多數(shù)概念都是來自于生活，其所構(gòu)建的大部分概念都屬于前科學概念，也正是由于其其科學概念沒有轉(zhuǎn)變成科學概念的原因，小學生在進行科學知識的學習過程當中，通常都會運用已經(jīng)建立和了解的一些錯誤概念進行知識的學習和理解，固執(zhí)地不肯學習正確的概念，也無法實現(xiàn)對正確概念和知識的掌握和及時糾正。新知識的學習也就流于形式。按照慣性思維的理解，小學生這種情況屬于對生活經(jīng)歷的固有錯誤理解并出現(xiàn)了延續(xù)誤導思想。

另外，小學生的前科學概念具有較大的自發(fā)性和隱蔽性，并且依據(jù)不同學生的個性特點而顯得很頑固，錯誤的前科學概念對學生形成科學概念有著極為嚴重的影響，作為小學教師，必須要在科學課堂教學過程當中進行有效的引導，幫助小學生形成科學概念，并實現(xiàn)小學生由前科學概念向科學概念轉(zhuǎn)變。

首先教師要對學生當前所具有的前科學概念水平進行詳細了解，并通過科學測驗進行學生前科學概念的測評，并且要結(jié)合多種方式進行，例如問答調(diào)查法、問卷調(diào)查法等，問答調(diào)查法是比較常用并且十分有效的了解小學生前科學概念水平的重要方法，其具有較大的靈活性，并且更具深度，也更科學，在問答調(diào)查法當中教師可以進行主導，并結(jié)合心理學方法進行問題的設定，時刻掌握交流節(jié)奏，其結(jié)果更加科學，也更加真實有效。同時教師要充分利用課堂教學當中的時間，創(chuàng)造出充分的交流時間，積極地與學生進行問答式溝通，以所了解的學生的實際想法為依據(jù)不斷對學生的前科學概念進行糾正。

二、科學概念的構(gòu)建分析

在小學階段進行科學學科課程的教學其原因主要是為培養(yǎng)小學生建立正確的科學價值觀并培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)，提升學生對科學的認知水平，同時科學課程也是我國九年義務教育當中的核心教育課程設定。依據(jù)小學科學課程的核心教學目標來講是要提高小學生對科學概念的學習，在整個教學過程當中對科學概念要做到充分的認知并實現(xiàn)科學概念的理解。所以，小學的科學教學課堂教學中，教師要積極幫助學生進行科學概念的構(gòu)建。

基于科學概念來源于日常生活當中的經(jīng)歷以及生活習慣的養(yǎng)成，所以在進行小學生科學概念構(gòu)建的過程當中教師要注意將科學概念與日常的生活進行緊密的聯(lián)系，并實現(xiàn)學生對科學概念與生活之間關(guān)系的認識。實現(xiàn)科學概念構(gòu)建的方法與手段可以具有較大的多樣性，不局限于固定的幾種，教師可以結(jié)合科學課程教學內(nèi)容和教材進行，例如在進行科學實驗的過程中將科學概念進行傳授和完善。

值得注意的是，在進行科學概念構(gòu)建的過程中，學生首先是具備對科學概念一定認知程度和基礎進行學習的，其一定會產(chǎn)生一些疑問和想法，教師必須要全面掌握學生的這種認知，通過一系列行動和方法讓學生從一點一滴開始科學概念的構(gòu)建，其是需要一個逐漸認識和轉(zhuǎn)變的過程，必須要避免對學生觀念的強行改變。另一方面，科學概念的構(gòu)建也的確需要一個緩慢的過程，是無法進行快速的實現(xiàn)的，特別是很多科學概念的知識需要學生進行反復的了解和思考，通過教師的解答才能夠慢慢理解和掌握，教師要時刻關(guān)注學生的學習狀態(tài)以及思想狀態(tài)，幫助學生學會獨立思考，并懂得如何提出問題，且要學會自己探尋答案。教師的作用在于引導、啟發(fā)、糾正，讓學生在每一次的思考和探尋中都能夠找到新的知識和新的答案，由此讓學生逐漸形成科學概念。

三、前概念轉(zhuǎn)變向科學概念的重點

小學的科學課堂教學更加注重對科學知識以及科學現(xiàn)象的講授，因此，對于小學生科學概念的構(gòu)建具有很大的優(yōu)勢。

在進行科學課堂教學過程中，教師要注意在整個教學環(huán)節(jié)貫穿科學概念的引入，有效實現(xiàn)對學生前科學概念向科學概念的轉(zhuǎn)變，其也是目前教師要重點關(guān)注和思考的重點。首先，教師要對當前學生對前科學概念的水平進行了解，通過在課堂上進行有效的溝通，但注意不要進行主觀判斷，要注意客觀分析，避免由于個人的一些想法來確定學生的前科學概念情況。教師應時刻關(guān)注學生對科學概念構(gòu)建的過程和進度，針對學生掌握科學概念的情況決定引導的速度，小學生正處于心理與生理的發(fā)育初期，難免會因為理解能力和接受能力的緩慢而導致其對科學概念的認知不夠全面，所以在進行科學概念的構(gòu)建時，教師要不斷為學生解答其學習方面的問題，并且引導學生學會獨立思考，給學生充足的自由時間和空間去消化和理解科學概念的知識。要特別注意不要揠苗助長，切忌不要將學生直接推向終點，要保持循序漸進。

通過學生自主摸索可以加深其對科學概念的理解和記憶。而且學生獨立思考和自主探尋也能夠使其對同一科學概念的學習和構(gòu)建有不同的見解，教師只要注意糾正即可。并且如此也可以豐富學生的人生閱歷和生活經(jīng)驗。使其可以形成自己的科學價值觀和人生觀。因此，小學的科學課堂教學中要教導學生從實際生活出發(fā)，以前概念為基礎和起點，通過不同教學方法和實踐學習活動推動前科學概念向科學概念的轉(zhuǎn)變。

四、利用已有知識經(jīng)驗，引發(fā)學生的認知沖突，有效構(gòu)建科學概念

（一）引出問題，呈現(xiàn)學生的錯誤概念

個別訪談是發(fā)現(xiàn)和判斷學生前概念的有效的方法。教師可以在課前或課中有針對性地設計一些問題讓學生回答，從而發(fā)現(xiàn)學生的認識和思維狀況，獲知學生的前概念情況。

比如教學《電磁鐵》一課時，如何讓“電磁鐵”這個裝置閃亮登場，是本節(jié)課的小荷露角的一個精彩片段，它關(guān)系到學生能否對本課產(chǎn)生濃厚的興趣，以及整節(jié)課能否積極參與。對于沒有接觸過電磁鐵小朋友來說，電磁鐵是一個陌生而又神奇的事物，所以把電磁鐵包起來靠近并吸起一些回形針時，學生一致認為里面包的是磁鐵。當學生由思維定勢形成的“錯誤概念”被否定時，反而激發(fā)了他們的認知興趣，為接下來認識“電磁鐵”提供了探究的動力。

（二）引發(fā)沖突，打破固有的前概念

在學習新的知識時，學生總是試圖用已有的認知來同化新知識。教師要允許學生為自己的前概念辯護，鼓勵學生充分交流自己對事物和概念的不同意見和看法，當學生發(fā)現(xiàn)他人的觀點比自己更為合理時，會對自己先前所持有的觀點作出自我反省和自我調(diào)整。當遇到爭論不下或者一時難以解決的問題時，就會引發(fā)認知沖突，進一步激發(fā)起學生的好奇心和求知欲，從而探索認識正確的、新的科學概念。教學《電磁鐵》一課伊始，學生一致認為包裝里的是磁鐵，教師明確告知學生猜測錯誤，并用充滿“噱頭”的小游戲調(diào)動學生繼續(xù)猜測，“聽話的磁鐵”更是吊足了學生的胃口。打開包裝后，學生發(fā)現(xiàn)里面的“磁鐵”和平時的磁鐵完全不一樣，他們學習的積極性和求知欲就更為高漲了。

（三）設置懸念，充分利用前概念導學

教師要充分尊重學生已有的前概念，不能以“不科學”為由輕易地否定掉一些學生的前概念，要盡量多地提供機會，讓學生把它作為一種嘗試性的解釋運用到學習中，通過探究發(fā)現(xiàn)并修正自己前概念中的錯誤。對此，教師要合理創(chuàng)設教學情境，精選學生提出的問題引導學生開展學習活動。如：教學《電磁鐵》一課，在學生明確猜測錯誤后，可設置疑問：你知道電磁鐵為什么能吸起回形針嗎？想一起來學習怎樣制作電磁鐵嗎？于是，學生的思維很快就順利地轉(zhuǎn)到新知的探索學習中。

五、優(yōu)化構(gòu)建活動，形成科學概念

（一）積累感性認識，初建科學概念

僅僅通過一般的知識傳遞是很難讓學生的前概念轉(zhuǎn)化為科學概念，教師要善于創(chuàng)設啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、探索問題、解決問題的教學情境，激發(fā)學生學習的動機和興趣，引導學生通過探究性的實驗積累相關(guān)的感性認識，再通過思維加工實現(xiàn)認知順應，從而較好地掌握科學概念。

例如：制作電磁鐵對于五年級的學生來說是一件完全能夠做到的事，教師可先引導學生自主觀察電磁鐵用了哪些材料，討論是怎么制作的，然后指導學生自主設計，自己動手制作電磁鐵。這樣，在制作電磁鐵的過程中，鍛煉了學生的觀察能力、分析能力和動手能力，為后繼的探索學習打好了相應的基礎。

（二）提供具體類比，完善科學概念

在學生通過觀察、設計、制作等一系列活動對概念有了初步的認識后，教師可以提供相關(guān)的具體類比，把要學習的新觀念與學生熟悉的觀念進行類比，使學生通過推理加強對新概念的理解。

如：研究電磁鐵的主要特征：“通電產(chǎn)生磁性，斷電磁性消失”這一重點時，學生主動圍繞“電磁鐵在什么條件下能吸起回形針？（產(chǎn)生磁性）在什么情況下不能吸起回形針？（磁性消失）”這兩個問題設計實驗研究，并努力通過實驗研究驗證科學的結(jié)論。如此，學生較好地理解了電磁鐵是利用電產(chǎn)生磁的科學概念。

（三）整理加工事實，形成科學概念

科學概念是對自然界的現(xiàn)象、過程等感性材料進行科學抽象的產(chǎn)物。因此，在科學概念的教學時，教師不光要為學生提供形成科學概念的感性材料，還要注意引導學生經(jīng)歷思維加工的過程，運用分析、綜合、概括等思維方法對感性認識進行加工，上升為理性認識，在生活經(jīng)驗的基礎上形成科學概念。

例如：“電磁鐵有沒有兩極”是學生容易產(chǎn)生爭論的一個問題，教師如能把學生的爭論轉(zhuǎn)化成學生探究的動力，將是本課的一個精彩片段。

教師可“坐山觀虎斗”，幫助認為“電磁鐵沒有兩極”的學生造勢：要使我們相信電磁鐵有兩極請拿出證據(jù)。讓認為“電磁鐵有兩極”的學生想方設法證明推論。這樣，學生沖在課堂探究學習的最前沿，在充分的辯論交鋒中達成最后的融合，較好地構(gòu)建了科學概念。

（四）建構(gòu)聯(lián)系生活，靈活運用科學概念

究其實質(zhì)，科學概念還是源自于生活，其本身也是從生活中提煉出來并再次融入生活當中的，人們通過對科學概念的理解并使其服務于人們的日常生活當中。

因此科學概念的構(gòu)建也要融入生活。學生在進行科學知識的學習和掌握后，也要學會運用科學知識去解決生活當中的實際困難和問題，如此也能夠促使學生對科學概念的知識理解更加具有獨特性，也更加容易理解和建立成就感，讓學生充分地認識到科學時刻環(huán)繞于身邊，而且對科學概念的構(gòu)建和學習也更加充滿興趣，也更加輕松。很多科學的抽象名詞和難以理解的現(xiàn)象也能夠更加容易理解和輕松的認知。

從興趣角度來講，生活中融入科學概念的學習也更加容易激起學生學習的興趣和欲望，讓他們能夠體驗到科學知識帶來的成果，也更加想要參與到科學概念的驗證當中。

六、指導有效遷移，靈活應用新概念

運用科學概念是學習科學概念的目的，是檢驗科學概念掌握情況的重要標志，也是深化理解科學概念的重要環(huán)節(jié)。只有通過運用，才能了解學生對于概念的掌握情況，才能進一步完善學生對科學概念的理解，充實科學概念體系。

概念從實踐中產(chǎn)生，也要在實踐中得到檢驗和發(fā)展。學生對任何一個概念的認識，都不是一次完成的，他們每次形成的有一定水平的結(jié)論，還會隨著學習的深化不斷發(fā)展，逐步提高，逐步完善。在不同的階段，教師要引導學生在實踐中一步一步拓展他們的觀念，真正建立科學的概念，切實發(fā)展科學素養(yǎng)。

（責編 侯 芳）