淺談小學科學概念的建構策略

李春明

摘 要：近年來，以促進學生概念學習為目標的教學改革，成為科學教育研究和實踐的熱點之一。要更加關注學生的探究、更加關注學生的主體性、更加關注科學的研究過程。科學教師也從關注學生的科學探究過程逐漸轉向了對利用科學活動幫助學生形成科學概念的研究上來。這樣不僅可以讓學生從自己身邊的事物出發，逐步建構概念，親歷概念形成的過程，有效地組織和記憶知識，而且有助于他們學會探究的方法，培養探究的能力，促進科學思維的發展。

關鍵詞：小學科學；前概念；科學概念

由于每個人形成概念的渠道不同，有的是從日常生活獲得，有的是通過學校教育的渠道。每個人在各自的生活環境中，通過耳聞目睹、自身實踐和學習將周圍自然界的物體和事件聯系起來，形成對自然現象的一些感性印象，積累的一些缺乏概括性和科學性的經驗叫做“前科學概念”，簡稱“前概念”。前概念具有隱藏性、經驗性、差異性、共同性、頑固性和發展性。有的可能是對事物含糊不清的、不完善的或者錯誤的理解，有的可能是在兒童頭腦中根深蒂固、很難改變。通過接受正規的科學教學、有意識地自學有關書籍或自覺地進行自我實踐而形成的對客觀世界的理解和認識，這叫“科學概念”。這種概念一般來說，比較正確、全面、系統。在小學科學課堂教學中，科學教師要將小學生的前概念轉變為科學概念，這是最重要的任務之一。如何有效地將前概念向科學概念轉變，成為許多教師關注的問題。作為科學教師不能只憑自己的教學經驗來判斷學生的前概念水平，那只是教師個人想法，并不是孩子們真正的前概念水平。而作為教師首先要對學生的前概念有個大致的了解，要了解學生和分析學生的前概念，要關注學生科學概念的建構，要使學生的科學概念的構建有一個循序漸進的過程。所以在實際的科學教學中，如果老師能夠把握住學生的前概念，就會使得教學有的放矢，從而幫助學生實現概念的構建，就能更好地提高教學效果。

一、基于前概念促進科學概念構建

美國著名的教育心理學家奧蘇伯爾在他1978年出版的《教育心理學：認知觀》一書的扉頁寫道：“假如讓我把全部教育心理學僅僅歸納為一條原理的話，那么，我將一言以蔽之，影響學生唯一最重要的因素就是學生已經知道什么，要探明這一點，并應據此進行教學。”當前科學教育的趨勢是：科學教學越來越提倡教師要充分了解學生前概念，以學生的前概念和學生能力水平作為教學的基礎，圍繞核心概念組織學生的科學探究活動。當今社會信息紛繁復雜，我們的學生對即將學習的科學知識并不是一無所知的，他們已經在生活中直接或間接地積累了豐富的經驗，這些是學生在正式接受科學教育之前的前概念。因此，以學生前概念為教學的出發點，通過設計和組織一系列教學活動，幫助學生主動轉變錯誤概念、完善模糊不清的概念，建構正確的科學概念。人類的認知發展經過動作表征、映像表征和符號表征（其中最主要的符號是語言）。但當學生的心理發展還不十分完善時，他們的意思可能不能完全清晰地通過語言傳達，而畫圖可以更加容易地讓學生表達出自己的真實想法。所以在低年級用繪圖的方式更容易把握學生的前概念。如：“點亮小燈泡”一開始就先出示一個小燈泡，先讓學生畫畫小燈泡，這樣可以在畫的過程中了解學生已有的對小燈泡的認識，然后根據學生畫出的許多不同的小燈泡，引發學生思考，雖然我們覺得小燈泡很熟悉，但平時候我們根本就沒有仔細觀察過它，學生畫出來的燈泡是各不相同的，再引導學生去觀察。從而激起學生觀察小燈泡的欲望。這樣學生在觀察小燈泡的時候就特別的仔細，有些同學還給小燈泡的各部分取了名字，這樣學生很快了解了小燈泡，同時，也在觀察中糾正了學生心目中錯誤的小燈泡，為學生初步構出小燈泡結構。但是有些學生在觀察的時候不夠仔細，還是會忽略一些細小的環節。通過展示交流學生發現小燈泡還是有些地方與自己所知的不同，還有不同的學生對小燈泡的各部分結構取的名字不同，這時教師再出示小燈泡各結構的概念。再到猜測小燈泡內部看不見的部分里面有什么？最后拆開讓學生觀察。學生在經歷畫小燈泡，觀察小燈泡，給小燈泡的各部分取名字，再科學定義小燈泡，幫助學生不斷糾正自己心中錯誤的燈泡樣子，從而建構一個完整的小燈泡的概念（如圖）。

二、以科學探究為載體建構科學概念

在小學科學教育教學當中，通過科學探究的方式學習科學概念是一種很有效的接受和掌握科學概念的方式。科學概念與科學探究的關系，我們可以歸納為，科學概念是內容，而科學探究是形式，科學探究是學習科學概念的一種方式，科學概念可以借助科學探究的方法得出。在小學科學課堂教學中，運用科學探究活動是幫助學生構建科學概念的一種重要途徑和方法。可以讓學生在科學探究的過程中感受到科學概念的特點，促使前概念向科學概念轉變。教師要引導并培養學生的科學探究能力，重視學生的科學體驗，讓學生能夠真真切切地感受到科學概念。

如教學五年級上冊“測量力的大小”的一個片段。

師：剛才我們已經認識了彈簧測力計的外部結構和測力原理，還會讀彈簧秤的讀數，接下來，我們就一起來測量一下身邊的物體。

師：老師給你們準備了一個鉤碼，你們猜一猜它所受的重力有多大呢？

師：我們的猜測正確嗎？來驗證一下。（生獨立測）

師：接下來按小組為單位匯報一下，（教師板書數據：0.45牛，0.6牛，0.65牛……）

師：你們有什么發現？

生：每一組的數據是不同的。

師：其實老師給你們準備的鉤碼都是一樣的，也就是每個鉤碼所受的重力的大小是一樣的。那為什么同學們測出來的數據不一樣呢？分析一下數據。

生：可能是讀錯了。

生：可能是看的時候沒有看準。

師：那么我們應該怎樣看比較好呢？

生：我覺得應該跟讀溫度計是一樣的，眼睛的視線和指針相平，也就是要平視。

師：同學們，你們同意嗎？

生：同意。

生：可能是指針沒有指到到零刻度，就去測了，我們這組的指標就是在零刻度以下的。endprint

師：那我們請差距最大的兩個組，看看他們的彈簧測力計的指針有沒有都指在零刻度上。

生：沒有。

師：那怎么辦？

生：我們要想辦法把指針調整到零刻度的位置上。

師：那我們一會兒測的時候，一定要把指針調整到0的位置。還有其他的原因嗎？

生：可能彈簧測力計不直著拿，就讀數了。

生：可能是操作不夠規范。

師：好，通過剛才的交流，我們發現彈簧測力計在測量物體重量的時候并不是一拿來就可以使用的，在用的時候還是有很多的規矩的。使用彈簧測力計需要注意的是：檢查指針是不是在零刻度線，讀數時指針與視線要相平。

師：那是不是所有的物體都可以拿來測量呢？

生：不能，如果物體太重，彈簧測力計會被損壞的。

師：那么在測量的時候，應該還加一條。不能超過測力計的最大測量數量。不然會損壞測力計。那怎樣做才不會損壞彈簧測力計呢？那就應該先去估計一下。

然后教師出示彈簧測力計的使用方法。再讓學生去測量。

筆者在教學使用彈簧測力計時，并不是像以往教學那樣直接出示使用彈簧測力計的使用方法（這個概念），再出示溫馨提示（使用時的注意點），最后讓學生操作。這樣按教師的步驟一步一步地進行，教學的確是很順利的，但學生的概念構建是教師直接講授的，沒有自己的思考。而筆者是先讓學生自己嘗試測量一個50克鉤碼所受的重力，然后引導學生從不同的測量結果，去發現問題和分析原因，學生在交流中自己得出在使用彈簧測力計這個工具時是有規范的。然后再出示測力計的使用方法，并安排了測量自己帶來的物品的活動，加深鞏固學生使用的方法的掌握。從而幫助學生有效地構建起彈簧秤使用方法這一科學概念。

三、在推測的思維過程中建構科學概念

在科學課堂教學中，要善于誘發學生對客觀事物展開推測，在其頭腦中反思科學前概念，在此思維的基礎上，引發形成新概念。如五年級上冊“食物鏈與食物網”這一課，筆者先讓學生看“螳螂捕蟬”的視頻，讓學生用自己喜歡的方式表達出它們之間的關系，有的學生用全文字表達它們之間的關系，有些同學用文字加箭頭的形式表示。如圖：

我先讓學生討論哪種方法表示比較好，學生一致選擇用文字加箭頭的形式（因為它方便，又易看懂），再引導學生關注這些表示方法共性的地方，就是箭頭，再請學生說說各自的箭頭所表示的含義，交流討論中明確這個箭頭表示吃或是被吃，這就是大部他學生的想法，然后這時再請學生看課件對照生物學家表示的方式：樹→蟬→螳螂→黃雀。先讓學生討論交流猜測生物學家箭頭所表示的含義，再用微視頻的方式介紹箭頭的真正含義：表示能量的流向，“樹→蟬”表示樹被蟬吃，樹作為蟬的食物，把能量流向蟬。這樣在學生的交流討論中幫助學生建構起被吃“→”這個概念。

總之，在進行科學教學時，要關注學生的前概念水平，重視科學探究和學生的思維過程，不僅要將科學概念的學習融于現實生活，還要在學習科學知識的過程中豐富學生的生活經驗。引導學生進行自主探究，在科學實踐中采用不同的方式，幫助學生建構科學概念。

參考文獻：

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[2]韋鈺，[加]羅威.探究式科學教育教學指導[M].教育科學出版社，2005.

[3]溫·哈倫.科學教育的原則和大概念[M].韋鈺，譯.科學普及出版社，2011.

編輯 李博寧endprint