社會性課堂學習環境對學生知識建構的影響

孫勇

摘要：《義務教育科學課程標準》中說"小學科學課程是一門活動性和實踐性課程”，“小學科學課程把探究活動作為學生學習科學的重要方式，強調從學生熟悉的日常生活出發，通過學生親身經歷動手動腦等實踐活動，了解科學探究的具體方法和技能，理解基本的科學知識”，本文以《氣體能溶解在水里嗎》一課為例，從學生如何讓學生概念轉變談談自己的一些想法。

關鍵詞：社會性課堂 ；學習環境；知識構建；影響

《義務教育科學課程標準》中說"小學科學課程是一門活動性和實踐性課程”，“小學科學課程把探究活動作為學生學習科學的重要方式，強調從學生熟悉的日常生活出發，通過學生親身經歷動手動腦等實踐活動，了解科學探究的具體方法和技能，理解基本的科學知識”， 學生的前概念是學生科學學習的起點，而他們的前概念及其頑固。教師在科學教學中需要重視學生概念轉變的困難。本文以《氣體能溶解在水里嗎》一課為例分析學生概念轉變的過程談談自己的一些想法，共大家在以后的教學中參考。

一、前概念及其特點：

有的學生根據生活經驗來判斷氣體是否能夠溶解在水里：

“氣體不能溶解在水里。因為我以前用吸管往水里吹過氣，結果一堆泡泡冒上來。如果溶解了的話就不會有氣泡了?！?/p>

這個事實對他來說非常有說服力。把鹽加到水里，鹽和水混合均勻不見了，說明它溶解了，把沙子加到水里，它沉到水底說明沒有溶解，把氣泡加到水里，氣泡沒有和水混合均勻而是冒出來了，當然也說明氣體沒有溶解。

有的學生根據學過的相關知識進行推斷：

“我們三年級的時候做過一個實驗，把一團紙塞在杯子底部，杯子倒扣在水里，結果紙團沒有濕，就因為空氣不能溶解在水里，保護了紙團?！?/p>

這個實驗當初為了證明空氣占據空間，但同時也說明占據杯子空間的空氣沒有被溶解在水里。

“我也認為氣體不能溶解在水里。因為燒水的時候一直在往外冒氣?！?/p>

三年級的時候學過水冒氣是因為水變成了水蒸氣，如果水蒸氣溶解在了水中自然就不會冒出來了。

對學生來說，他們的推斷有理有據，非常令自己信服。

從以上三個個例來看，學生的思維過程有以下特點：

類比。他們都利用了類比推理，想象空氣加到水里的后果，并與固體、液體的溶解情形進行類比。

短。對于個體學生而言，當面對“氣體能否溶解在水里？”這樣的問題的時候，他會立刻搜索（調動）以往的知識和經驗，進行判斷分析。當他想到一個他認為能夠作為依據的事例或知識時，就傾向于停止搜索，作出自己的判斷。

淺。一個事例包含了多方面的信息，他們只考慮到其中的某一個方面。上述三個學生都默認最初水中沒有空氣，就像清水中沒有鹽一樣。而沒有想到如果起初是一杯已經飽和的食鹽水，再加鹽的話也是無法繼續溶解的，但不能因此說明食鹽不能溶解在水里。同樣的，那些實驗中的水里原來有沒有氣體呢？他們的思維定勢直接選擇了“沒有”。

趨同。對于需要較長時間思考、還沒有考慮好的學生來說，如果先發言的學生講得聽起來比較有道理，他們會接受這個說法，甚至尋找支持這個說法的類似證據。因此課堂上常常會出現一串學生表達相同的看法。這是他們相互啟發進行思維聯想的結果。這在面對有一定挑戰性的問題而獨立思考時間有不足的時候尤為突出。

二、認知沖突與固執己見

也有人持不同意見。

“空氣應該能溶解在水里，否則生活在水里的魚怎么呼吸呢？”

在之前發言的幾個同學的事例互相印證的壓力下，這個反例的提出者底氣并不太足。

為了解決矛盾，維護自己的立場，“也許水里的魚不需要呼吸空氣啊?！庇腥诉@樣反駁。

“不對！魚需要呼吸！魚是通過鰓來呼吸的！”有人記得三年級觀察金魚時學過的內容，繼續反駁。這時很多學生忍不住紛紛小聲議論。

認知沖突產生。矛盾雙方各不相讓，部分學生左右搖擺。召喚更有力的證據。 我們研究氣體到底能不能溶解在水里的方法是這樣的：在注射器里吸1/3的水，用橡皮堵嚴管口，用力往外拉活塞，仔細觀察氣泡的大小和數量的變化。

“老師，你看！”兩個學生向我展示。

“你發現了什么現象？”

“泡泡忽多忽少?！?/p>

“泡泡什么時候變多？什么時候變少？”

“往外拉活塞的時候變多，往里推就變少?！?/p>

“這些泡泡是什么？”

“氣體。”

“那這些氣體是從哪兒來的？”

“嗯……，橡皮里吧?！?/p>

“那我不用橡皮，直接用手指堵住管口再拉活塞，你看！”往外拉活塞后，注射器內壁以及活塞頭上氣泡一下子多了起來。

“可能是因為漏氣，一些空氣跑進來了。”

“那我不堵管口，直接拉活塞，讓空氣隨便進來。”注射器里的水隨著活塞在往下走，水里的氣泡竟然沒有變化。推出注射器里的空氣后，再次用手堵住管口并往外拉活塞，氣泡一下子又多起來了。

“泡泡里的氣體來自哪兒呢？”我再次問。

“看來是來自水里了。所以水能溶解氣體?！睂W生想了想。

學生很不情愿認為氣泡是來自水里的，他寧愿荒謬的認為這些多出來的氣體來自橡皮，當然他也覺得這種解釋太牽強了，所以很快放棄這種推理。氣泡來自于漏進來的空氣這一想法就有道理多了，但如果是這樣的話，不堵管口的情況下拉活塞產生的氣泡應該更多才是，結果氣泡大小和數量竟然是一點變化都沒有。只有當能想到的可能性都被排除了之后，他才認為氣體來自于水里。其實認為那些附在活塞頭部的氣泡來自于水里是最直接和明顯的判斷了，但這就要推翻他原來的想法——空氣不能溶解在水里。他是多么不情愿承認自己最初判斷錯了啊。

這充分說明了學生對待自己原有概念是多么的固執，只有當所有可能的支持原來想法的線索都被排除后，他才肯改變原有想法，接受新概念。

在這個學生概念轉變過程中，師生二人間的互動起了很重要的作用。教師根據學生的認知及時調整實驗方法，一個個推翻學生的假設。如果只是按照原來的實驗設計進行而沒有補充實驗的話，這個學生就不會放棄自己的原有想法。即使班上最后得出統一結論：氣體能夠溶解在水里，他也可能保持沉默而內心堅持自己原有認識。

而對于原來就認為氣體應該能夠溶解于水里的學生來說，他們看到注射器內壁附著的小氣泡后，很容易就得出這些氣泡來自于水里的結論，因為這樣解釋能夠支持他原有的想法。

三、概念整理與協調

根據學生實驗前的討論，我請學生進一步思考：“氣體能在水中無限溶解嗎？”“氣體在水中的溶解能力怎樣？”“為什么往水里吹氣，會有泡泡冒出來？”

在這樣的問題的啟發下，學生很容易聯想起之前學過的鹽和小蘇打都不能無限溶解在水里，空氣也不例外。而這個實驗又說明了我們一開始取的水里就有氣體，當在水中飽和了之后，多的氣體就會形成氣泡冒出水面。這樣，學生原有的經驗和推理和新的認識就協調起來。

這個過程包括在新舊事實性知識間建立更多的連系，以及改變原有各個事實（證據）間的連系方式。

四、知識建構過程中的社會性影響

1.互相啟發與避免偏見

2.在集體學習過程中的個體學習經歷

3.學生的知識建構與教師教學設計的相互影響

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準 [S].北京：北京師范大學出版社，2017版.

（作者單位：重慶市北碚區復興鎮大樹小學校 400000）endprint