芻議小學(xué)科學(xué)概念構(gòu)建策略

王炳瑜

科學(xué)概念教學(xué)是小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)重要的一部分，在幫助學(xué)生構(gòu)建科學(xué)概念的過(guò)程中，常常要基于對(duì)客觀事物的觀察、分析、比較和歸納，在討論和交流中抽象出客觀事物的本質(zhì)特征。教師有意識(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維品質(zhì)的培養(yǎng)，有助于學(xué)生更深入、靈活、有效地掌握概念，促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解、掌握和運(yùn)用，提高科學(xué)概念教學(xué)的有效性。筆者結(jié)合多年小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐談幾點(diǎn)想法。

一、在實(shí)驗(yàn)觀察中明晰概念

科學(xué)概念的構(gòu)建，有時(shí)需要對(duì)大量同類事物和現(xiàn)象進(jìn)行觀察，然后在此基礎(chǔ)上，明晰事物和現(xiàn)象的共同本質(zhì)特征。

如小學(xué)科學(xué)教科版四年級(jí)上冊(cè)《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課。教師讓學(xué)生用自己想出的方法使物體來(lái)發(fā)出聲音。生活經(jīng)驗(yàn)讓學(xué)生知道：拍打鼓面，彈拉緊的皮筋，用棒子敲擊鑼可以發(fā)出聲音。學(xué)生對(duì)生活中現(xiàn)象常常是無(wú)意觀察，沒(méi)有明確方向和目的。在構(gòu)建概念時(shí)，常將現(xiàn)象當(dāng)成原理，得出的片面認(rèn)識(shí)。教師根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步觀察：不同的發(fā)聲現(xiàn)象和方式中有什么共同之處？物體發(fā)出聲音時(shí)，物體本身有什么變化？學(xué)生帶著問(wèn)題并在教師適當(dāng)引導(dǎo)下進(jìn)行的觀察活動(dòng)，具有一定的方向性和深刻性。這既是對(duì)學(xué)生精細(xì)觀察能力的培養(yǎng)，也為學(xué)生明晰概念本質(zhì)作了方向性的指導(dǎo)。在再次觀察、尋找共性的活動(dòng)中，學(xué)生思維逐漸向“振動(dòng)”概念靠攏。通過(guò)觀察，發(fā)現(xiàn)“拍打、敲擊、彈撥”不是發(fā)聲物體本身的特征，在眾多的現(xiàn)象中抽象出聲音產(chǎn)生的共同特征：物體發(fā)出聲音時(shí)會(huì)有振動(dòng)產(chǎn)生，物體振動(dòng)了就會(huì)有聲音產(chǎn)生，物體的振動(dòng)產(chǎn)生聲音。學(xué)生對(duì)概念的理解在觀察活動(dòng)中得到解決，完成對(duì)概念的構(gòu)建。

二、在分析推理中深化概念

分析推理過(guò)程是一個(gè)逐步深入、接近概念本質(zhì)的過(guò)程，是調(diào)動(dòng)學(xué)生思維、引發(fā)學(xué)生思考的過(guò)程。學(xué)會(huì)科學(xué)分析和推理能力，就會(huì)給了學(xué)生一把解決問(wèn)題的鑰匙，促進(jìn)學(xué)生自主地深化概念的建構(gòu)。

以小學(xué)科學(xué)教科版五下《擺的研究》為例。

學(xué)生完成擺的快慢與擺繩長(zhǎng)短關(guān)系的實(shí)驗(yàn)后，得到15秒內(nèi)擺來(lái)回運(yùn)動(dòng)次數(shù)的數(shù)據(jù)：

在此基礎(chǔ)上，學(xué)生繼續(xù)探究擺的快慢與擺錘輕重關(guān)系，得到15秒內(nèi)擺來(lái)回運(yùn)動(dòng)次數(shù)的數(shù)據(jù)：

在上述探究過(guò)程中，學(xué)生首先認(rèn)識(shí)到相同擺錘重量的擺，擺繩長(zhǎng)的擺次數(shù)少，速度慢，擺繩短的次數(shù)多，擺的速度快。接著，又發(fā)現(xiàn)擺繩長(zhǎng)度相同擺錘重量不同的擺，擺的快慢是一樣的，擺的速度和擺繩的長(zhǎng)度有關(guān)，與擺的重量無(wú)關(guān)。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)探究“相同擺繩長(zhǎng)度，不同擺錘長(zhǎng)度”的擺，發(fā)現(xiàn)擺的快慢并不一樣，這又與他們剛建立的概念又產(chǎn)生了矛盾。再次分析實(shí)驗(yàn)中的變量，發(fā)現(xiàn)擺繩相同擺的快慢還與擺錘長(zhǎng)度有關(guān)，“擺繩的長(zhǎng)度”不等于“擺的長(zhǎng)度”。在此過(guò)程中，學(xué)生逐次分析推理，慢慢接近“擺長(zhǎng)”的本質(zhì)。在形成概念的過(guò)程中，學(xué)生經(jīng)歷了擺長(zhǎng)概念 “模糊——清晰”發(fā)展過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過(guò)分析、推理，親歷概念建構(gòu)過(guò)程，學(xué)生對(duì)概念的理解尤為深刻。

三、在歸納比較中形成概念

小學(xué)生的思維能力以形象思維為主，對(duì)抽象概念的學(xué)習(xí)，要遵循學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律，從感性材料入手，對(duì)事物和生活現(xiàn)象進(jìn)行分析比較，歸納出普遍特征，形成概念。如小學(xué)科學(xué)教科版四年級(jí)下冊(cè)《動(dòng)物的卵》一課。

教師準(zhǔn)備了一些動(dòng)物卵的圖片和實(shí)物，學(xué)生比較發(fā)現(xiàn)：蟾蜍卵黑色，呈線狀排列，較?。磺嗤艿穆押稚?，堆成一堆，稍大；鳳蝶的卵，球形黃色；小灰蝶的卵扁平狀乳白色……再比較各種鳥(niǎo)的卵，發(fā)現(xiàn)它們?cè)谛螤?、顏色、?shù)量、大小等外部形態(tài)上各不相同。那么，它們有什么相同點(diǎn)呢？接著，以熟悉的雞蛋為例，觀察雞蛋外部特征與內(nèi)部結(jié)構(gòu)，形成雞蛋的卵可以發(fā)育成小雞的初始概念。然后對(duì)比其他動(dòng)物，尋找本質(zhì)上的共同特點(diǎn)，歸納出動(dòng)物卵的本質(zhì)特征：不同動(dòng)物的卵是不一樣的，但是都可以發(fā)育成動(dòng)物。

小學(xué)生概念的構(gòu)建不應(yīng)教師灌輸給學(xué)生的，而是由感性到理性，從具體到抽象，尋找形象的支持，然后對(duì)這些生活現(xiàn)象進(jìn)行分析，從思考中逐步比較、歸納出普遍的特征。學(xué)習(xí)新概念過(guò)程中，運(yùn)用對(duì)比、歸納的思維方式，學(xué)生對(duì)新概念的理解會(huì)更深入、更系統(tǒng)。

四、在交流討論拓展中完善概念

概念是思維活動(dòng)的高級(jí)形式，是客觀事物的本質(zhì)屬性在人腦中的反映。加強(qiáng)概念內(nèi)容的討論和交流，可以增加學(xué)生對(duì)概念理解的準(zhǔn)確性，把握概念的內(nèi)涵和外延，幫助他們對(duì)原有經(jīng)驗(yàn)的改造和重組。如小學(xué)科學(xué)教科版四年級(jí)上冊(cè)《水能溶解一些物質(zhì)》一課。

教師發(fā)下一小包沙子和鹽，分別倒入水中，實(shí)驗(yàn)后讓學(xué)生討論：沙子和鹽顆粒會(huì)怎樣？

生：沙子會(huì)沉在水里，還是一粒粒的。

生：鹽有的浮到水面上，有的會(huì)沉在水里，過(guò)一會(huì)兒融化了。

生：鹽的顆粒會(huì)變小，最后慢慢不在了。

生：開(kāi)始的時(shí)候是完整的一包鹽，倒入攪拌5下后有一點(diǎn)化了，攪拌20下后全都不在了。

師：提個(gè)意見(jiàn)，她說(shuō)不在了，是真的不在了嗎？

生：是融化了。

師：融化到哪里了？

生：融合到杯底了。

生：應(yīng)該是水里了。我媽媽煮湯時(shí)，放些鹽，水都變成了咸水。

生：我們的肉眼看不見(jiàn)它了，并不是真的沒(méi)有了。

師：這個(gè)過(guò)程是不是一下子沒(méi)有的？

生：不是

生：先是變少了，變小了，然后不見(jiàn)了。

師：這個(gè)過(guò)程在生活中叫融化，實(shí)際上像鹽那樣慢慢擴(kuò)散到水中，變成肉眼看不見(jiàn)的過(guò)程在科學(xué)上叫溶解。

科學(xué)概念的建構(gòu)并不是一蹴而就的，教師要跟著學(xué)生的思維，組織他們進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠懻摵徒涣?，一步步地去接近科學(xué)概念。學(xué)生由于受年齡和知識(shí)的限制，不可能對(duì)概念的理解一部到位，教師要從概念著眼，從細(xì)節(jié)著手，在討論和交流中深化學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解和鞏固，促進(jìn)學(xué)生自己的經(jīng)驗(yàn)與認(rèn)知對(duì)象互動(dòng)，完善科學(xué)概念的形成過(guò)程。

總之，概念構(gòu)建的方式很多，不同的概念有不同的構(gòu)建方式，教師要引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、觀察，通過(guò)分析、比較、歸納，將教材中靜態(tài)的概念描述轉(zhuǎn)化為學(xué)生容易接受和理解的直觀形象。在實(shí)踐中，不斷深入探索構(gòu)建概念的過(guò)程和方法，可以提高學(xué)生實(shí)踐探究能力，促進(jìn)他們科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成，實(shí)現(xiàn)科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)。