小學生部分初始概念的評測及分析

在我們賴以生存的地球上，生活著包含動物和植物等多種生物類群，它們的生存都需要一定的條件，例如水、陽光、空氣、適宜的溫度等。在此基礎上生物個體才能生長、發育和繁殖后代，從而使這些生物類群得以延續。生物之間、生物與環境之間相互依賴和相互影響，從而組成一個有機的整體。

“水、陽光、空氣與動植物的關系”這一內容是小學科學四個領域之一“生命科學領域”下的一個主要概念，該概念主要闡述介紹了“動植物之間、動植物與環境之間存在著相互依存的關系”。

水、陽光、空氣是植物和動物維持生命所必須的物質。為了維持生存，植物和動物需要不斷和外界交換物質和能量。水是植物和動物的重要成分，生物體的生命活動離不開水，植物通過蒸騰作用把體內的水分散發出來，動物通過呼吸、排出體液等方式從體內向體外排出水分。植物生存需要吸收空氣中的氧氣和二氧化碳，并在光合作用下放出氧氣。動物呼吸時需要吸入空氣中的氧氣，呼出二氧化碳。陽光為植物和動物的生存提供能量。

筆者設計的調查問卷重點調查學生對以下幾個方面的認識情況：

一是除了地球上的水之外，是否知道動物和植物體中都有水？

二是動物和植物的生存離不開水；

三是植物的生存需要陽光；

四是動物和植物的生存需要空氣。

筆者選擇了城區學校和郊區學校各一所，分別在三年級中的一個班進行問卷調查。班級情況為：北京師范大學實驗小學的三（8）班，學生人數為38人。房山區良鄉第二小學的三（1）班，學生人數為38人。此外，還對部分學生進行了訪談。

關于“水”

首先，小學生已經認識到在自然界中存在著海洋水和陸地水（冰川、河水、湖泊水、地下水等），但是，對于動物和植物體內存在著水，學生還沒有形成清晰的認識，于是筆者提出如下問題：

題目1：在自然界中，哪里存在著水？

（題目1：動物、植物的體內有水嗎？請舉例說明。）

數據分析如下：

郊區學生中有55.3﹪的學生寫出了海洋水，有94.7﹪的學生寫出了陸地水。可見，學生對于地球上的海洋水和陸地水是比較熟悉的。還有15.8﹪的學生寫出了冰、雪、云、水蒸氣等大氣水。認為植物體內含有水的學生占36.8﹪，認為動物體內、人體內含有水的學生分別占5.3﹪和13.2﹪。

由于問卷中出的題目過于開放，所以學生更多想到的是地球表面的水和大氣水。針對這種情況，在對城區學生前測時筆者把題目改為：“動物、植物的體內有水嗎？請舉例說明。”

根據測結果顯示，城區學生中有89.5﹪的學生認為動植物的體內有水，2.6﹪的學生認為只有動物體內有水，5.3﹪的學生認為動植物體內沒有水，2.6﹪的學生沒有作答。認為動植物體內有水的學生中有73.7﹪的人進行了舉例說明。他們的舉例大致歸為以下幾類：一是動物和植物都需要喝水。二是動物排泄。三是血液里有水。四是植物的枝葉中有水（汁）。五是動物和植物都需要水。

教學建議：

“水是生物體的重要成分”，這一概念對于三年級的學生理解起來不是很難。三年級的學生對于動物體內有水是有一定認識的，這與動物每天喝水是密不可分的。但是，對于植物體內是否含有水分，學生給出的答案是大多數水果里面有水，只有極少數學生提到了植物的枝葉中有水（汁）。教學時，教師要為學生提供大量動植物體內含有水分的事實資料，幫助學生梳理認識。可以聯系血液、排汗、排尿等現象幫助學生認識到水是動物和人體的重要組成部分。關于植物體內含有水，可以讓學生解剖一些植物的葉和莖，用手感覺到葉和莖中是有水分的。另外，可以做一個植物蒸騰作用的實驗，用干凈的塑料袋罩在一棵植物上，在土壤的上部系上塑料袋，防止土壤中的水分進入到塑料袋里面。將另一個塑料袋中裝滿空氣，系緊。把它們放在陽光下3小時。學生會看到，有植物的塑料袋里面有水分，而只有空氣的塑料袋里面沒有水分，事實證明水分來自植物。通過這樣一個實驗，可以讓學生更好地認識水是植物的重要成分。

其次，地球上的生命最初是在水中出現的，水是所有生物體的重要組成部分，人體中水占70%。水中生活著大量的水生植被等水生生物，水有利于體內化學反應的進行，在生物體內還起到運輸物質的作用。水對于維持生物體溫度的穩定起很大作用，假如世界上沒有水，動物和植物都會死亡。因此，筆者繼續提出了關于“水”的第二個問題。

題目2：如果地球上沒有了水，動物和植物將會怎樣呢？

數據分析如下：

關于動物和植物的生存離不開水這一概念，城區和郊區的學生前概念情況基本相同。被測的76名學生中，全部認為如果地球上沒有了水，動物和植物將會死亡。他們分別用“死”“渴死”“滅亡”等詞匯描述地球上沒有水動物的狀況；用“渴死”“枯萎”“死”“干死”“干枯”“滅亡”等詞匯描述地球上沒有水植物的狀況。三年級的學生已經認識到動物和植物需要水，離不開水。

教學建議：

學生已經認識到了動植物的生存離不開水，教學時可以結合保護水資源、節約用水等方面對學生進行教育。例如：同學們，不知你們是否看過這樣一則公益廣告：電視畫面上有一個水龍頭，正在艱難地往外滴著水，滴水的速度越來越慢，最后水就枯竭了。然后畫面上出現了一雙眼睛，從眼中流出了一滴淚水，隨之出現的是這樣一句話：“如果人類不珍惜水，那么我們能看到的最后一滴水將是我們自己的眼淚。”為了讓世界永遠充滿生機，讓我們一起保護水資源吧！在我們生命中的每一天，都應該珍惜每一滴水，用實際行動珍愛生命之水！

關于“陽光”

陽光對生命極為重要，首先，陽光的光合作用能提供生命以食物鏈。其次，陽光能維持生命的運動。再次，陽光能影響生物周期。

目前，小學生已經知道植物的生長需要陽光，但是陽光對于植物的具體作用不清楚。為此，筆者提出了關于“陽光”的問題。

題目3：兩棵同樣的植物，一棵放在黑暗的地方，另一棵放在光照比較好的地方，一段時間后放在哪里的植物生長得好？為什么？

數據分析如下：

城區學生方面：認為有陽光的地方植物生長得好的有38人，理由是植物生長需要陽光、陽光里有熱量、植物吸收陽光中的營養。認為陽光能夠促進植物生長的有6人：理由是陽光可以給植物殺毒、植物能夠吸收陽光（的營養），不知道理由的有3人。

郊區學生方面：認為兩個地方的植物生長得都很好的有1人，理由是陽光對植物生長影響不大。認為有陽光的地方植物生長得好有37人，理由是植物生長需要陽光，光照的地方很溫暖，陽光里有很多營養，植物靠陽光、水、空氣生活，植物能夠吸收陽光里的成分，陽光可以給植物殺毒，植物吸收陽光、制造葉綠素供自己生長。

總體上說，關于植物的生存需要陽光，城區和郊區學生的前概念情況差異性很小，被測學生中，大多數學生認識到有陽光的地方植物生長得好。但是，在為什么有陽光的地方植物生長得好這一問題上，學生的認識是模糊不清的，甚至有錯誤的認識。

教學建議：

學生已經認識到植物的生長需要陽光，在有陽光的地方植物生長得好。這些認識只是源于學生的生活經驗（常識），學生并沒有比較過生長在黑暗地方和生長在陽光充足的地方植物的生長情況。建議教師帶領學生做相同植物生長在不同地方的對比實驗，一棵植物放到陽臺上，一棵植物放到陰暗的角落，定時給兩棵植物澆同樣多的水，讓學生觀察記錄兩棵植物的生長情況。活動中，重點培養學生的觀察和記錄能力，關于陽光對于植物生長的具體作用可以不涉及。

關于“空氣”

大部分小學生已經認識到動物和植物的生存需要空氣，個別學生關于動植物的生存需要空氣認識不是很清晰。于是筆者設計了以下問題：

題目4：如果地球上沒有了空氣，動物和植物將會怎樣呢？

數據分析如下：

城區學生方面：所有的學生都認為沒有了空氣動物和植物都會死亡。理由包括：動物和植物需要空氣、動物和植物不能呼吸、動物和植物需要氧氣。沒有說明原因的有4人，不知道理由的有6人。

郊區學生方面：關于動物與空氣的關系，同樣所有同學都表示沒有了空氣動物會死亡。其中認為因缺氧而死的有2人，認為無法呼吸而憋死的有36人。

關于植物與空氣的關系：沒有了空氣植物會死亡的有34人，其中認為植物生存需要空氣的有32人，認為因缺氧而死的有1人，認為植物會被曬死的有1人。此外，認為沒有空氣植物生長不了或者生長很慢的有2人，理由是植物生長需要空氣。認為植物還可以生長的有1人，理由是植物吸收二氧化碳。認為植物會飛起來的有1人，理由是沒有空氣會形成真空的狀態。

關于動物和植物的生存需要空氣，城區和郊區學生的前概念情況差異性不大，被測學生中，大多數學生知道沒有了空氣動物和植物會死亡。城區有39.5%的學生認為動物和植物需要空氣，有26.3%的學生認為沒有了空氣動物和植物就不能呼吸，有7.9%的學生提出動物和植物需要氧氣，有10.5%的學生沒有說明原因，有15.8%的學生不知道。郊區有94.7%的學生認為動物會因為無法呼吸而憋死，有5.3%的學生提出因缺氧而死。有5.3%的學生認為植物生長不了，或者生長很慢。有2.6﹪的學生認為植物還可以生長，因為植物吸收二氧化碳，認為二氧化碳不在空氣之中。有2.6%的學生認為植物會飛起來，因為他聯想到了真空狀態。這種開放性的思維值得鼓勵。

教學建議：

學生已經認識到了沒有空氣動物會死亡，因此，在課上可以安排一個憋氣的小活動，讓學生體驗一下不能呼吸的感受，進一步理解動物的生存離不開空氣。沒有了空氣植物將會死亡，這種狀況在生活中是很難見到的。因此，有條件的地方建議老師們把一盆植物放到真空環境中，讓學生觀察并記錄植物在沒有空氣的條件下的生長狀態，從而獲得第一手資料，加深學生關于植物的生存需要空氣的認識。此外，建議學生先學習空氣的組成，然后再學習人需要空氣中的氧氣，綠色植物需要空氣中的二氧化碳和氧氣。

水、陽光和空氣與動植物間的具體關系是很復雜的，對于小學三年級的學生來說，只要認識到水、陽光、空氣是植物和動物維持生命所必需的物質，動植物的生存不能離開水、陽光和空氣就可以了。如果認識水、陽光和空氣與動植物間的具體關系，則需要先知道空氣的組成、植物的六大器官、人體的器官等相關知識。因此，學生關于水、陽光和空氣與動植物間的關系的認識，是一個循序漸進的過程，需要學生在科學課的學習中逐步形成完整而清晰的認識。

（作者單位： 北京市房山區良鄉第二小學）