淺談基于科學概念形成五要素構建小學科學概念教學

摘 要：以構建科學概念為主線的小學科學課堂教學是達成新課程理念下小學科學課堂教學三維教學目標的主要手段，在課堂教學中要圍繞科學概念形成的五個要素去構建科學概念：一、關注前科學概念，促使產生認知沖突。二、引導概念內涵，體驗、歸納特性與規(guī)律。三、辨析概念外延，排除影響概念內涵內容。四、突出概念例證，逐步鞏固建構的科學概念。五、淡化概念語詞，強調科學概念形成過程。

關鍵詞：前科學概念； 概念例證； 歸納

中圖分類號：G623.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2014）02-068-001

科學概念是客觀事物的共同屬性和本質特征在人們頭腦中的反映，是組成科學知識的基本單元，也是形成科學學科結構的基礎。以構建科學概念為主線的小學科學課堂教學，是達成新課程理念下小學科學課堂教學三維教學目標的主要手段，也是小學科學課程作為培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨的科學啟蒙課程的主要體現。學生科學概念形成的五個要素分別是：概念的語詞、概念的內涵、概念的外延、概念的例證和前科學概念，只有緊緊圍繞這五個要素去構建科學概念的過程與方法，才能真正幫助學生建構科學概念。

一、關注前科學概念，促使產生認知沖突

前科學概念是錯誤概念和相異概念的綜合表達，是科學概念教學以至科學教育的重要課程資源。小學生往往帶著各種各樣的前科學概念進入到科學教育中，可見小學生科學概念的建構并不是從零開始的。因此，關注小學生的前科學概念，通過直觀形象的科學對比現象，可以促使學生產生強烈的認知沖突，激發(fā)他們的探究欲望，同時產生新的問題，開始進入新的科學概念的建構過程。這種關注前科學概念的設計過程同時也是小學科學課堂教學中很常用的一種導入和揭示課題的方法。如《食物鏈和食物網》中，我們會分別出示：植物、蝴蝶及其幼蟲、麻雀、蛇、老鷹等實物圖，讓學生利用前科學概念來做“誰吃誰”的游戲，并讓學生說說“誰來吃老鷹？”整個的活動過程使學生產生了到底“誰吃誰”的認知沖突，不但開始進入了食物鏈科學概念的建構過程，還為“生產者”和“消費者”兩個科學概念的建構做好了鋪墊。還比如在《斜面的作用》中，我們也通常會用“盤山公路”、“卡車裝木桶”等科學現象來導入，激發(fā)學生探究欲望，開始“斜面可以省力”的科學概念構建過程。

二、引導概念內涵，體驗、歸納特性與規(guī)律

概念的內涵是科學概念的核心，它反映了事物特有的屬性。由于小學生學習思維具有強大的直觀性，這就決定了他們的科學概念的建構必須要從具有顯性特征的現象或規(guī)律入手。當他們在教師的引導下，通過不斷地體驗與觀察，獲得了一定的感性經驗積累后，再以歸納的方法來逐步建構科學概念的內涵。在《運動與摩擦力》中，在引導學生建構摩擦力科學概念的內涵時，我們就可以充分利用學生的生活體驗。如先讓學生說說生活中的摩擦力現象，并說說如何感受到摩擦力的；然后一起做“手掌與桌面摩擦運動”、“拉小車游戲”；最后讓學生來歸納共性的現象：物體運動、接觸面產生摩擦、感到一種阻礙運動的力。通過這種直觀的體驗和歸納，就可以慢慢引導學生建構摩擦力的概念內涵。

三、辨析概念外延，排除影響概念內涵內容

概念的外延是具有概念所反映的本質屬性的全部對象，它表明概念所反映的對象“有哪些”，是概念的量的規(guī)定性。對小學生而言，概念的外延具有很強的“迷惑性”，它很容易在他們建構科學概念內涵時產生“誘導性”，從而使概念的內涵和外延發(fā)生混淆，導致科學概念建構的失敗。只有引導學生對概念外延進行辨析，排除會影響概念內涵建構的內容，才能明確概念的內涵。在《聲音是怎樣產生的》中，學生很容易會被產生聲音的科學概念外延所迷惑，他們會把“摩擦、碰撞、運動”等現象看成概念內涵——震動的外延。為此，我們就需要逐步設計辨析活動，排除它們對概念內涵的影響。如先讓學生拉橡皮筋和用力慢慢彎曲鋼尺，觀察是否有聲音產生；然后讓學生對比靜止狀態(tài)和處在震動狀態(tài)的橡皮筋與鋼尺；最后讓學生敲擊鼓面，觀察鼓面的震動。這一系列的辨析，讓學生明確了聲音由物體振動產生的科學概念內涵。

四、突出概念例證，逐步鞏固建構的科學概念

科學概念的形成離不開概念的例證支持，概念例證一般包含正例、反例和特例，一般小學科學概念的構建主要依靠正例和反例的支持。概念例證的實施過程貫穿著整個科學概念構建過程，例證的過程不僅培養(yǎng)了學生推測、設計、實驗、驗證等科學探究能力，發(fā)展了科學思維能力，還逐步鞏固了新建構的科學概念。在上述課例中，《斜面的作用》和《運動與摩擦力》主要通過正例支持，讓學生進行科學探究，逐步建構“斜面可以省力”、“接觸面光滑，摩擦力小，接觸面粗糙，摩擦力大”、“物體質量輕，摩擦力小，物體重量重，摩擦力大”三個科學概念；《聲音是怎樣產生的》在正例支持的基礎上，還利用了反例——按住震動的鼓面，聲音馬上停止，幫助學生鞏固“聲音是由物體的震動產生的”這一科學概念。

五、淡化概念語詞，強調科學概念形成過程

概念是語詞的思想內容，語詞是概念的語言形式， 語詞和概念之間并不是一一對應的，同一概念可以用不同的語詞來表達，同一語詞也可以表達不同的概念。這里提出淡化概念的語詞，并非要忽視它，而是要強調語詞反映的概念內涵，讓教師注重學生建構科學概念的形成過程。像上述《運動與摩擦力》案例中，摩擦力概念的定義很長，我們并不需要學生能一字不差的完整講出來，只要學生能表達出：物體運動、接觸面產生摩擦、有一個阻礙運動的力，那么他就已經成功建構了摩擦力的科學概念，同時也體現了這個科學概念的形成過程。

總之，構建科學概念作為培養(yǎng)和提高小學生科學素養(yǎng)的主要體現，我們應在實踐中，不斷深入探索構建的過程和方法，并以此為切入點，加強和落實對科學課堂中學生思維能力培養(yǎng)的研究和探討。