重三“點(diǎn)”把關(guān) 促概念建構(gòu)
——以《聲音是怎樣傳播的》一課為例

□任忠華 朱佳劼

概念建構(gòu)是小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的重難點(diǎn)，如何幫助學(xué)生有效進(jìn)行概念的學(xué)習(xí)與建構(gòu)，是科學(xué)教師應(yīng)思考的問(wèn)題。以教科版科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第一單元第3課《聲音是怎樣傳播的》為例，本課的概念目標(biāo)主要是讓學(xué)生了解聲音能在物體中以波的形式向四面八方傳播的科學(xué)事實(shí)。

教師在試教過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，該課看似簡(jiǎn)單，要上好卻不容易。理由如下：（1）聲音在液體中傳播的實(shí)驗(yàn)不易操作也不易成功；（2）學(xué)生在生活中觀察不到聲波的存在，對(duì)聲波缺乏前概念的建構(gòu)?；谶@樣的學(xué)情，教師從三點(diǎn)入手，幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。

一、找準(zhǔn)教學(xué)起點(diǎn)，實(shí)施精準(zhǔn)教學(xué)

美國(guó)心理學(xué)家?jiàn)W蘇伯爾曾說(shuō)：影響學(xué)習(xí)最重要的因素就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么。學(xué)生在走進(jìn)科學(xué)課堂進(jìn)行學(xué)習(xí)前，其大腦并不是一張白紙，而是有著豐富前概念的知識(shí)容器。準(zhǔn)確把握學(xué)生原有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)是實(shí)施有效教學(xué)的前提。

（一）找準(zhǔn)知識(shí)起點(diǎn)，使教學(xué)有的放矢

知識(shí)起點(diǎn)就是指學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)了什么，掌握了什么，已經(jīng)建構(gòu)了哪些科學(xué)概念。在學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)上展開(kāi)教學(xué)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效率。

學(xué)生在學(xué)習(xí)《聲音是怎樣傳播的》一課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了《聽(tīng)聽(tīng)聲音》和《聲音是怎樣產(chǎn)生的》兩課，知道了自然界許多物體都會(huì)發(fā)出聲音，而且每種聲音聽(tīng)起來(lái)各不相同，可以用強(qiáng)弱、高低來(lái)描述聲音的特點(diǎn)；知道了聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，物體來(lái)回快速地往返運(yùn)動(dòng)叫振動(dòng)。那么聲音是如何傳播的？依靠什么傳播的？對(duì)于這些問(wèn)題，學(xué)生了解得并不深入，這就是本節(jié)課學(xué)生探究的主題。了解了這一點(diǎn)，教師能夠更加有針對(duì)性地展開(kāi)教學(xué)。

（二）找準(zhǔn)經(jīng)驗(yàn)起點(diǎn)，糾正經(jīng)驗(yàn)偏差

學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)是前概念形成的主要渠道，尤其是學(xué)生的親身體驗(yàn)，可謂根深蒂固。與正確的科學(xué)概念相符的前概念能夠促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，不相符的前概念則會(huì)阻礙學(xué)生對(duì)正確科學(xué)概念的建構(gòu)。因此教師要找準(zhǔn)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)起點(diǎn)，糾正學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)偏差。

通常情況下，聲音一產(chǎn)生，人們就能在各個(gè)方向和位置上聽(tīng)到，學(xué)生對(duì)聲音的傳播已經(jīng)有了一定的經(jīng)驗(yàn)。因此，教學(xué)伊始，教師先出示了一個(gè)發(fā)聲器，隨后打開(kāi)開(kāi)關(guān)，發(fā)聲器發(fā)出聲音。教師讓學(xué)生用畫圖的方式，展現(xiàn)聲音的傳播方式。

師：你們覺(jué)得聲音是怎樣傳到耳朵里的？能不能用畫圖的方式來(lái)表達(dá)你的想法？

（學(xué)生在記錄單上表達(dá)自己的想法，如圖1、圖2）

圖1

圖2

從記錄單可以看出，學(xué)生對(duì)于聲音的傳播方式有不同的理解。有的認(rèn)為是沿直線傳播的，有的認(rèn)為是以波紋的形式傳播的。這表明學(xué)生有著不同的經(jīng)驗(yàn)起點(diǎn)，教師可以此為依據(jù)，在后續(xù)教學(xué)中通過(guò)實(shí)驗(yàn)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生建構(gòu)正確的科學(xué)概念。

二、搭建學(xué)習(xí)支架，直擊教學(xué)難點(diǎn)

科學(xué)概念的有效建構(gòu)需要教師搭建良好的學(xué)習(xí)支架，如有結(jié)構(gòu)的材料、鏈接式的問(wèn)題或相關(guān)圖表模型等。良好的學(xué)習(xí)支架能夠?yàn)閷W(xué)生鋪設(shè)思維的階梯，使學(xué)生逐漸理解教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，有效建構(gòu)科學(xué)概念。

（一）搭建材料支架，呈現(xiàn)科學(xué)規(guī)律

聲音是以聲波的形式傳播的，這是教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。聲波看不見(jiàn)、摸不著，學(xué)生缺乏與之相關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn)。對(duì)此，教師選擇以實(shí)驗(yàn)演示的方法直觀呈現(xiàn)科學(xué)原理，攻破教學(xué)難點(diǎn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察到物體發(fā)聲時(shí)會(huì)引起振動(dòng)，且振動(dòng)呈現(xiàn)出波浪的形狀。

1.教師出示聲波裝置，演示發(fā)聲實(shí)驗(yàn)。

師：在這個(gè)裝置發(fā)出聲音時(shí)，你還看到了什么？

生：泡沫球跳起來(lái)了。

師：跳起來(lái)的泡沫球呈現(xiàn)出什么形狀？

生：有點(diǎn)像波浪。

2.教師用發(fā)聲的音叉輕觸水面（如圖3）。

師：水面發(fā)生了什么變化？

生：水面產(chǎn)生了波紋，一圈一圈地?cái)U(kuò)散出去。

3.小結(jié)：聲音就是以波的形式傳播的。

圖3

通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察到了聲音傳播的規(guī)律，得出了相關(guān)結(jié)論，教學(xué)難點(diǎn)得以攻破。

（二）搭建問(wèn)題支架，引領(lǐng)學(xué)生思考

學(xué)生了解了聲音的傳播方向和傳播形式后，接著探討的是聲音傳播需要借助的中間物質(zhì)。前后的教學(xué)內(nèi)容雖然都與聲音的傳播有關(guān)，但側(cè)重點(diǎn)不同。如果后續(xù)教學(xué)缺乏問(wèn)題支架的引領(lǐng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)容易失去方向性和目的性，影響科學(xué)概念的建構(gòu)。因此，教師應(yīng)在教學(xué)中搭建問(wèn)題支架，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)探索。

在教學(xué)“氣體傳播聲音”時(shí)，教師提問(wèn)：發(fā)聲器在上面，你們坐在下面，你們和它之間有一段距離，那么它的聲音是通過(guò)什么傳到你們的耳朵里的呢？教學(xué)“固體傳播聲音”時(shí)，教師提問(wèn)：發(fā)聲器可以借助空氣把聲音傳到你們的耳朵里，那么我把發(fā)聲器放在桌上，你們覺(jué)得聲音能經(jīng)過(guò)桌面?zhèn)鞯蕉淅飭幔拷虒W(xué)“液體傳播聲音”時(shí)，教師提問(wèn)：聲音可以在空氣和固體中傳播，那么聲音能在液體中傳播嗎？這些問(wèn)題隨著教學(xué)進(jìn)度逐一被提出，引領(lǐng)學(xué)生思考。

（三）搭建模型支架，深化概念建構(gòu)

建構(gòu)聲音在空氣中傳播這一概念時(shí)，由于空氣是看不見(jiàn)、摸不著的，因此當(dāng)它和抽象的聲音聯(lián)系時(shí)，概念建構(gòu)往往難以深入。對(duì)此，教師利用空氣模型，逐步呈現(xiàn)鐘罩內(nèi)空氣量的變化與聽(tīng)到的聲音的變化，幫助學(xué)生深化概念的建構(gòu)。

1.教師出示有較多空氣的模型鐘罩（如圖4）。

師：鐘罩里有空氣，一個(gè)個(gè)小圈代表空氣微粒。

2.教師抽掉部分空氣微粒。

師：抽氣時(shí)聲音變輕說(shuō)明了什么？

生1：空氣少了，聲音傳不出來(lái)了。

生2：聲音的傳播需要空氣。

師：通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以得出聲音變輕和空氣微粒的減少有關(guān)。

3.教師添加部分空氣微粒。

師：打開(kāi)閥門，聽(tīng)到的聲音逐漸變大，這說(shuō)明什么？

生：空氣多了，又能傳播聲音了，聲音就變響了。

師：聲音變響與跑進(jìn)去的空氣有關(guān)。

4.小結(jié)：聲音可以通過(guò)空氣傳播。

圖4

三、借助探究實(shí)驗(yàn)，打通思維堵點(diǎn)

探究活動(dòng)是科學(xué)學(xué)習(xí)的主要形式，小學(xué)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)需要借助實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行。學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在思考、分析后得出結(jié)論，解決概念建構(gòu)過(guò)程中的疑惑，建構(gòu)概念間的關(guān)聯(lián)，打通思維的堵點(diǎn)。

（一）模擬真實(shí)情境，驗(yàn)證科學(xué)猜想

學(xué)生依靠課外知識(shí)獲取的經(jīng)驗(yàn)猜想與科學(xué)原理大多時(shí)候是吻合的。但這樣的經(jīng)驗(yàn)往往缺乏真實(shí)性，學(xué)生難以在日常生活中有深入的體會(huì)。如果科學(xué)課堂能夠?yàn)閷W(xué)生提供真實(shí)的情境，那么學(xué)生科學(xué)概念的建構(gòu)就能從理論層次上升至實(shí)際體驗(yàn)的層次。

1.出示太空中宇航員的圖片。

師：他們是怎么交流的呢？

生：用無(wú)線電。

師：能說(shuō)說(shuō)你的理由嗎？

生：太空中沒(méi)有空氣，聲音無(wú)法傳播。

師：聲音在太空中真的不能傳播嗎？

2.學(xué)生以四人為一小組進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。他們抽掉空氣，模擬真空環(huán)境，證明聲音在太空中的傳播情況。

3.匯報(bào)交流。

師：你們發(fā)現(xiàn)了什么呢？

生：把玻璃罩中的空氣完全抽掉后，就聽(tīng)不到發(fā)聲器的聲音了。

師：把空氣放進(jìn)去的話，能聽(tīng)到聲音嗎？

生：把空氣放進(jìn)去后，又能聽(tīng)到聲音了。

4.教師再次演示聲音在空氣中傳播的實(shí)驗(yàn)。

5.小結(jié)：聲音能在空氣中傳播，沒(méi)有空氣，聲音無(wú)法傳播。

（二）親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)，深化科學(xué)原理

日常生活中，人們聽(tīng)到的聲音基本是通過(guò)空氣傳播的。學(xué)生聽(tīng)到發(fā)聲器在教室不同位置發(fā)出的聲音，很容易發(fā)現(xiàn)“聲音是向各個(gè)方向傳播的”。那么聲音在固體和液體中傳播時(shí)，傳播的方向也是如此嗎？為了打消學(xué)生的疑惑，在做聲音在固體和液體中傳播的實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師給予學(xué)生充分的時(shí)間和空間去聽(tīng)、去體驗(yàn)、去驗(yàn)證。

在做固體傳聲實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要求學(xué)生將發(fā)聲器倒扣在桌上，用手捂住一只耳朵，另一只耳朵緊貼桌面，選擇不同位置仔細(xì)聽(tīng)并記錄自己的發(fā)現(xiàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行交流，他們發(fā)現(xiàn)在不同的位置都能聽(tīng)到聲音，說(shuō)明聲音在固體中也是向各個(gè)方向傳播的。在做液體傳聲實(shí)驗(yàn)時(shí)則要求學(xué)生將發(fā)聲器浸沒(méi)在水中，用手捂住一只耳朵，另一只耳朵緊貼水槽壁，選擇不同的位置仔細(xì)聽(tīng)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，隔著水槽在不同位置都能聽(tīng)到發(fā)聲器的聲音，說(shuō)明聲音在水中也是向各個(gè)方向傳播的。這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)真實(shí)可感，學(xué)生通過(guò)親身經(jīng)歷，加深了對(duì)科學(xué)原理的認(rèn)識(shí)。

總之，在科學(xué)概念構(gòu)建中，教師應(yīng)找準(zhǔn)學(xué)生的原有起點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)支架，幫助學(xué)生突破概念構(gòu)建的難點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)細(xì)微觀察、深入研討，鏈接現(xiàn)象與本質(zhì)，激活思維，真正理解了科學(xué)概念。