在有效探究中建構科學核心概念

王鐵勇

[摘 要]科學核心概念的建立須以學生學習能力和生活經驗為基礎，適當整合與提升后，形成全新的概念。教師應以小學科學探究學習為核心，以錯誤的教學方法為依托，總結如何在小學科學課的有效探究中構建科學核心概念，為解決學生在科學學習中產生的一系列問題提供幫助，達到事半功倍的教學效果。

[關鍵詞]小學教學科學概念有效探究教學核心

[中圖分類號] G623.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068（2016）21-082

基于小學科學的主要特征，其須借助切身實踐及其探究過程，讓科學知識重獲新生，深化理解后，以形成全新的科學概念。然而，縱觀我國各小學的科學課教學現狀，還存在或多或少的問題，課堂枯燥乏味，學生學習效率不高，厭學情緒高漲，這些因素都阻礙了學生的未來發展。在這一背景下，深入對在有效探究中建構科學核心概念的具體措施進行探討早已成為社會各界人士爭相關注的重要課題。

一、借助感性材料，升華感性認知

科學概念依賴于學生對外界事物的感性認知，而其構建則是建立在學生對外界事物的感悟與體驗之上的。只有當學生充分調動自身感官，才能積極主動地參與到課堂教學中。教師應以此為依托，在課堂上提供更多的感性材料，給學生以新奇的課堂體驗，促使其始終以飽滿的學習熱情踐行探究教學。反之，一部分教師雖給學生足夠的空間和時間，讓學生自主動手，卻大大忽視了探究所得出信息的有效整合，無法讓學生由知識表象升華至內在感知，難以獲得實質的發展。

譬如，某教師在講授教科版五年級科學下冊《擺的研究》時，要求學生進行分組實驗，仔細觀察擺的重量、擺繩長度與擺的速度之間的關系，并做出詳細的匯報。該教師抽取了其中兩個小組進行作答，第一組僅記錄了實驗中的各項數據，并未分析出擺的重量、擺繩長度與擺的速度之間的關系；而另一組則因為記錄數據出現偏差，導致所得出的結果并非正確答案。而該教師并未進行實質性點評，始終一言不發，匆忙宣布結論后完成了全課的教學。此類教學行為在科學課教學中比比皆是，教師精心設計了各教學環節，學生按部就班地參與教學，但在最終表述階段，教師卻沒有發揮其主導作用，導致探究方向偏離，尚未完全建立其科學的核心概念。

以教育科學出版社四年級科學教材中《聲音的傳播》為課例，課前，我在教室中擺放了各種樂器，學生走進教室時，瞬時被抓住了眼球，有效集中學生的注意力，讓其深刻感受到課堂的與眾不同；接著，我鼓勵學生自主嘗試演奏教室中的各種樂器，全班學生踴躍舉手，一首課前交響樂便誕生了；完成課前暖身活動后，我讓學生思考各種樂器的不同點與共通點。有學生答道：“樂器都能發出聲音，但是，各個樂器的發聲部位及發出聲音的種類各不相同。”我讓其他學生給該同學以熱烈的掌聲；最后，我因勢利導，提出了：“請大家找出各類樂器的發聲部位？”這一實踐性問題，引導學生先設想后進行試驗，并選出觀察記錄員，最后總結匯報以得出相應結論。整個教學過程環環相扣，讓學生在發現各類樂器發聲部位的不同時，了解聲音的傳播要素及方式，以形成基礎性的感性認識。

二、利用感性認知，樹立科學概念

學生感性認識的持續積累是樹立科學概念的前提，只有帶動全班學生進行深入探究，才能加速學生樹立科學概念的進程。教師則應盡量為其提供有針對性和結構性的實驗材料，指導學生進行小組討論，利用學生初步建立起來的感性認知，進一步樹立科學的核心概念。

又以教育科學出版社四年級科學教材中《聲音的傳播》為課例，我為各小組提供了鋼尺、小鼓、橡皮筋、音叉，要求學生在探究過程中實時觀察實驗記錄，準確地填寫實驗記錄卡（涉及物體發聲方法、發聲部位、發聲時現象、發出聲音的高低等）；完成實驗后，我要求各小組就實驗記錄加以說明，各小組之間互相交流，以達成共識，并以小組為單位，匯報實驗結果。有學生答道：“分別通過撥、彈、敲、打可讓各類樂器發出聲音，各樂器發聲部位也顯而易見。但通過仔細觀察，各樂器發聲部位在發聲時均伴有或輕或重的振動現象。”還有學生進行補充：“有一部分樂器是左右交替振動，還有一部分樂器是無規則振動”；最后，我進行點評與知識總結，對于實驗中井井有條的小組進行表揚，而針對個別小組內雜亂無章的現象加以指導。我引出了本課知識重點：“聲音高低是用音量來描述，且聲音是由物體振動而產生，振動越快，聲音越高，振動越慢，聲音越低。”在小組討論時，教師應在各小組間來回走動，時刻關注各小組成員的動向，以及時糾偏釋疑，在保證實驗探究結果精確度的同時，促使學生不斷積累感性認識，最終樹立科學的核心概念。

三、整合材料信息，促進科學概念的形成

整合材料信息即通過共同討論、互相交流及代表發言后，讓學生集中探究活動中所得出的信息及材料，適當加工后，用簡單的語言表達出來。同時，充分發揮其最大作用，啟迪小學生的思維，強化其訓練能力，以快速地形成結論。當然，在總結匯報時，難免會出現差異性較大的實驗探究結果，教師應先秉持“求同存異”的態度，不急于給出評價，可通過微笑或疑問的眼神，示意學生仔細思考后作答，并鼓勵學生繼續進行研究與討論。

我在講述《聲音的傳播》中“聲音是如何產生的？”這一知識點時，首先進行了演示實驗，我用音叉輕敲水面，要求學生認真觀察水面波紋的變化情況，并讓學生表述出來。有學生答道：“水面以音叉敲打處一波一波地向外散開。”繼而引出了聲音的傳播狀態；接著，我要求學生將各類聲音傳播時的不明顯振動轉化成為明顯的振動現象，并提供了直尺、兩個紙杯、一根細線等試驗材料，鼓勵學生發散思維，開展自主實驗探究。有一組學生制作了一個“土電話”，通過思考“聲音是如何從細線的一頭傳播至另外一端的？”這一問題，引導學生找出真相。我在旁適時點撥，讓學生輕輕觸摸紙杯與細線的變化，以切身感受到明顯的振動現象。還有一組學生將直尺一段緊緊壓在桌面上，另一端伸出桌面，波動直尺的另一端，會發出聲音，且直尺以肉眼可見的頻率振動，讓學生直觀地感受到明顯的振動現象。各小組均提出了不同的實驗方案，均得出了統一的結論，且達成了一定的共識，更加迅速地形成科學的核心概念。

四、帶入生活實踐，檢驗科學概念

學習科學概念的主要目的在于靈活運用所形成的核心概念解決生活問題，教師則需設置生活化問題情境，以此來檢驗學生對科學概念的了解和掌握情況，以深化科學概念。

我在《聲音的傳播》的教學中，將本課探究出來的結論（聲音是由物體振動產生的）帶入實際生活，以檢驗其是否正確。我讓全班學生進行了多次的驗證與反證。我：“大家在說話時，請按喉部，會有怎樣的感受？如何讓鑼立即停止發聲？”引導學生感知喉部停止振動后，聲音也相應停止，而緊緊按住鑼面，使其停止振動，聲音也立刻停止。我分別列舉了正向論證及反向論證的實例，在深化學生對聲音產生的認識基礎上，逐步驗證了前幾個階段所構建的科學核心概念的準確性；此時，鑒于學生對本課內容有了更進一步的認識，我提出了：“鐵路軌道檢修時，常常看見檢修人員伏地聽聲，有什么科學依據？”讓學生通過多媒體，查找與收集相關資料，并利用課外時間開展類似探究實驗，為后期學習打下堅實的基礎，有利于學生創新思維能力和自主探究能力的培養。

綜上所述，教師應以學生對教材內容的初步感知為切入點，選擇多樣化教學方法，啟發學生思維，不斷積累感性認識，最終建立起科學概念，使其與學生的實際生活相互關聯，以提升學生的動手實踐能力。與此同時，教師還應鼓勵全員參與、人人自主探究，主動提供學習材料給學生，要求學生開展討論，通過組內交流、教師總結完成對諸多信息的整合和加工，進一步建立核心的科學概念。教學過程是以學生為主體、教師引導、教材輔助的實踐過程，旨在讓學生在親身體驗中，及時發現問題并解決問題，逐步實現自身綜合素質的大幅度提升。

（特約編輯 左 蕓）