小學科學課優化概念教學的實踐與思考

蔡敏勝

科學探究活動的本質目的是什么？傳統的觀點認為，小學階段科學探究的目標主要是以掌握科學事實與主題為中心，在教學中讓學生掌握科學概念似乎要求過高，超過了小學生的科學思維水平。然而，以掌握科學知識與事實為中心的教學早已跟不上社會科學技術發展的水平和速度，同時也反映了我們科學教育工作者對學生科學概念建構價值認識不足。

從當前國際科學教學研究的觀點看，科學學習可以看做是一種概念轉變的過程，科學教學也就可以被看成所謂的“概念轉變教學”。科學概念是科學知識的基本元素，是科學知識結構的基礎，形成科學概念是深刻認識自然現象本質特征的標志，也是領會自然規律的基礎。所以，科學概念的教學是科學教學的關鍵，科學探究活動的開展其實就是圍繞科學概念的轉變進行。

從關注事實性知識到關注科學概念，我們應該認識到以主題和事實為中心的教學，屬于較低水平的認知。科學教育要能體現本質特征，需要把科學教育的目標定位從事實、主題提升到具體概念的教學。

基于以上種種原因，我們工作室團隊進行了《基于科學概念轉變的小學科學“探究式教學”研究》，課題研究的內容中，根據科學教材的內容體系的特點，我們進行了物質科學領域的概念教學研究，對此作一些分析和思考。

新的課程理念告訴我們：1.注重關注兒童科學學習的過程與規律；2.注重以兒童科學概念和科學經驗為基礎，構建適宜兒童發展的科學活動。在實施的過程中，我們提出圍繞一個中心，重視三個方面，夯實四個環節，實施五項“腳手架”的策略，來進行概念教學。

一、圍繞一個中心

人們生活在物質世界中，每時每刻都在接觸著各種各樣的物質，感受著自然界和人類生活中所發生的豐富多彩的物質的運動和變化。物質世界中的各種現象和過程，都有著內在的規律性，物質科學就是研究物質及其運動和變化規律的一門基礎自然科學。

本領域內容的學習將有助于增強學生探究物質世界奧秘的好奇心，形成“世界是物質的”的觀點，使他們感受到物質科學對促進社會進步、提高人類生活質量的重要作用，幫助他們初步養成樂于觀察、注重事實、勇于探索的科學品質。

在教學中，教師應幫助學生形成一些主要概念。如：物體具有一定的特征，材料具有一定的特性；水是一種常見而重要的單一物質；空氣是一種常見而重要的混合物質等。我們既要關注核心概念的建立，同時也要關注概念之間的關系，不要把概念的建立孤立起來，割裂起來。

我國以前的科學教育多以活動為中心，兒童圍繞教師預設的活動進行探究，教師缺乏了解兒童科學概念發展的特點，在設計活動的時候往往無法體現一個活動主題下科學概念的層次和聯系，缺乏對兒童已有科學經驗的關注。

也因此，以圍繞核心的科學概念建構為中心，設計合適的科學探究活動，是概念教學的發展方向，科學探究活動的開展其實就是圍繞科學概念的轉變進行。

二、重視三個方面

在概念教學的研究中，我們深刻認識到：概念是兒童建構復雜能力的基石。從這個角度來看，科學概念的學習是其中一個重要的學習內容，同時也是兒童科學學習的載體，小學科學課程必須圍繞科學概念來組織教學，實現情知交融。構建充滿生命活力的科學課堂，是學生發展的需要，有利于學生核心素養的形成。

探究是科學學習的主要方式。科學探究的過程一般包括：提出和聚焦問題，設計實驗和反思、收集和獲取證據、分析數據、得出結論、表達與交流等要素。科學探究并不是一個固定模式，而是一個能動的、多樣的、多層面的、循環發展的過程。在教學中，通過一系列教學環節，通過實證、推理形成對科學概念的理解，實現三個方面的重視：

1. 重視創設合適的問題情境，從學生的前概念出發，引導學生聚焦到合適的探究問題。

（1）創設合適的教學情境的形式多樣，如：通過實驗材料、事件、故事、謎語等，讓學生基于現象引發問題。（2）關注教學情境的突發性，與學生的生活實際密切聯系。其目的是激發學生的興趣，了解學生的前概念，引入合適的探究問題。

2. 重視證據的收集，關注證據的真實性。

實證是科學探究的重要性質，重視證據的收集是科學探究活動中關鍵的要點。在教學過程中，教師要引導學生圍繞探究的問題，了解需要收集什么樣的證據，怎樣收集證據。證據不僅是實驗的觀察和記錄，是定性的現象描述或定量的測量與計算，還可以是通過資料、網絡等渠道獲取的第二手材料，但一定要關注證據的真實性。例如：點亮小燈泡。解剖小燈泡的結構獲取的信息才是第一手材料。

3. 重視引導學生從證據中進行分析得出結論，關注學生的記錄、討論與交流。

（1）只有證據并不能解決探究問題，而是需要對證據進行記錄和分析，對收集的信息進行處理，得出結論，才能完成探究任務。（2）小組交流、匯報得出的結論要得到更多小組乃至全班的認可，同時，應經得起重復驗證。

三、夯實四個環節

兒童對于學習的內容的理解要經歷一個逐步發展的過程，而不是從原有的理解轉變成被認可的科學解釋。基于人們自己的建構，概念經常被再分解成漸進的幾步。即最初的概念到可能的概念到最后完全的概念。如：我們構建了科學課概念教學的四環節：（1）喚醒——激發階段；（2）發展——探究階段；（3）重建——形成階段；（4）深化——應用階段。即：了解概念——發展概念——重建概念——深化概念四環節，是一種漸進循環的過程，當然，概念教學的發展應遵循學生的認知規律，在科學概念教學的研究中，以上教學模式只是基本的程式，但不可以僵化的使用，應用模式不唯模式，具體的教學中可以靈活地進行變通。當學生科學概念轉變的過程中出現問題的時候，有的教學環節是要反復進行的，而不是模式化線性前進的。

四、實施五項“腳手架”策略

教師幫助兒童概念的發展而采用的教學內容、方法等，都是為兒童科學概念的建立搭建“腳手架”。基于兒童的概念發展，為兒童建立科學概念搭建“腳手架”，是概念教學實效的關鍵，轉變的策略尤為重要。“腳手架”的搭建涉及到教學內容、教學方法、教學評測等多方面，其中探究活動材料、提問與回答、實驗記錄單等是關鍵。也因此我們提出了概念教學轉變的實施策略，基于兒童的概念發展，為兒童建立科學概念搭建五項“腳手架”，具體如下：

1. 材料腳手架——有結構的材料

關注科學探究材料的結構性，力求從生活中尋求探究材料，充分利用材料激發學生探究的熱情，引導學生深入探究，發展概念。例如：在磁鐵一課，準備了各種各樣的磁鐵；準備了金屬和非金屬材料，金屬材料中容易混淆的鐵、鋁、銅等，就是基于學生已有的經驗出發。

2. 問題腳手架——有價值的提問

課堂教學中，有價值的提問表現在兩個方面，即：教師提問和學生提問，根據具體的教學情境，教師的提問力求聚集，并進行及時的追問，發展學生的思維，不簡單提出肯定和否定的問題，提出一些毫無價值判斷的問題，問題的提出關注學生的認知。創設真實的教學情境，學生的提問應立足已有的經驗和教學中新的認知、質疑，反對毫無根據的空問題。

例如：在《磁鐵》的教學中，教師提問：剛才我們認識的是各種形狀的磁鐵，關于磁鐵，你還知道哪些方面的知識？此問題就是建立在對材料的觀察的基礎之上。

3. 探究腳手架——探究性的記錄單

教師在教學中，轉變教師的角色，組織學生進行科學探究，并組織、設計、提供探究性的實驗卡，為學生獲取第一手的材料提供支持，從而為實現情知轉化奠定基礎。實驗探究卡的設計可根據學生年齡的特點，扶放結合，松弛有度。例如：①開放式的實驗探究卡（下圖）；②扶放結合的實驗探究卡。

4. 板書腳手架——思維導圖式的板書設計

教學板書的合理設計，能幫助學生建構完整的科學概念。將學生已有的認知和新的認知進行比較，既有利于學生思維的深加工，又有利于學生新概念的重建和類化，清晰明了，從而降低了教學的難度，為學生思維的加工提供支持。例如：《磁鐵》一課的思維導圖式的板書設計。當然，利用其它知識樹式等板書設計也是可行的。

5. 應用腳手架——教學內容生活化

書本世界是語言符號的世界，是由一系列抽象的文字堆砌起來的世界，這個世界缺乏色彩，缺少活力，而生活世界是真真切切存在的世界，是由一系列鮮活的事實和生動的直觀的感受建構起來的世界。教學內容生活化強調對教材進行改造，使之成為有價值的生活原型，使課堂教學既是一個教與學的過程，更是一個經過加工的實踐過程。在科學課中，我們常常根據學生的認知情況，對教材進行重組，資源進行整合。將概念的拓展和應用與生活中的現象緊密聯系起來，實現教學內容的生活化，基于兒童的概念發展，為兒童建立科學概念搭建“腳手架”，我們提出五項策略，其實方法很多，但一定要適合學生、基于學生和教師的實際，合理運用，不可生搬硬套，概念教學一定會走向實效、高效。

（作者單位：廣東東莞松山湖中心小學）

本欄責任編輯 鄒韻文