從“課堂觀察”中探究科學(xué)概念的建構(gòu)

摘 要：在小學(xué)中圍繞“科學(xué)概念”來(lái)組織教育教學(xué)，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率以及促進(jìn)學(xué)生發(fā)展是十分重要的。通過(guò)科學(xué)的“課堂觀察”，發(fā)現(xiàn)課堂問(wèn)題，尋找解決策略，提升課堂實(shí)效，是教師對(duì)自己的教育教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行深刻反思的最好形式。文章從“課堂觀察”探究小學(xué)科學(xué)概念的建構(gòu)，幫助學(xué)生通過(guò)自己的親身經(jīng)歷建立起科學(xué)概念體系，促進(jìn)前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)化。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；課堂觀察；科學(xué)概念；概念建構(gòu)

科學(xué)概念的建構(gòu)要經(jīng)歷一個(gè)抽象概括的過(guò)程，在科學(xué)教學(xué)中開展探究活動(dòng)，讓學(xué)生在親身參與活動(dòng)的過(guò)程中把事物的共同特征歸結(jié)在一起，概括形成概念或一般的原理，用科學(xué)的概念闡述對(duì)事物的正確認(rèn)識(shí)。根據(jù)學(xué)校以“觀察課堂”為載體的校本教研行動(dòng)研究，筆者通過(guò)“觀察課堂”探討教師是如何讓學(xué)生親歷有效探究建構(gòu)概念的，又是如何在建構(gòu)概念的過(guò)程中發(fā)展思維能力的。

一、創(chuàng)設(shè)生活情景，喚醒前概念

維果斯基把沒(méi)經(jīng)過(guò)專門的教學(xué)，而在日常生活中通過(guò)辨別學(xué)習(xí)、積累經(jīng)驗(yàn)而掌握的概念叫做日常概念，又稱前科學(xué)概念。一個(gè)科學(xué)概念的建構(gòu)是建立在學(xué)生自己原有的生活經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的，新概念是原有概念的重新組合與提升。課堂科學(xué)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)要注意喚醒學(xué)生的科學(xué)“前概念”，讓學(xué)生在原有的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)基礎(chǔ)上展開新的思維，形成新的概念。

比如《擺的研究》一課，為了引出學(xué)生對(duì)“單擺的擺動(dòng)快慢與什么因素有關(guān)的問(wèn)題”具有前科學(xué)概念，教學(xué)時(shí)，首先要?jiǎng)?chuàng)設(shè)特定的探究性問(wèn)題情境，為學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)做鋪墊。具體可以這樣開展：課的開頭用課件展示，在沒(méi)有其他人的幫助下，在本班找一個(gè)體重最重的、一個(gè)把繩縮短的、一個(gè)力氣最大的三個(gè)小朋友蕩秋千，判斷誰(shuí)是蕩秋千的高手。從生活中玩秋千引入，學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)的時(shí)候，總是試圖用原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)來(lái)同化對(duì)新內(nèi)容的理解。教師應(yīng)該允許學(xué)生為自己的前科學(xué)概念辯護(hù)，使學(xué)生間或師生間充分交換對(duì)同一事物與概念的不同看法。當(dāng)學(xué)生遇到不能解釋的現(xiàn)象時(shí)，就會(huì)引發(fā)認(rèn)知沖突。一旦引發(fā)認(rèn)知沖突，就會(huì)激起學(xué)生的求知欲望和好奇心，引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測(cè)有哪些因素會(huì)影響擺的快慢，激發(fā)學(xué)生的探究意愿，并喚醒他們的前概念，從而使他們更易于接受新的、正確的科學(xué)概念。

二、親歷探究，還原科學(xué)概念的生成過(guò)程

由于學(xué)生的前科學(xué)概念有著極強(qiáng)的頑固性，如果只是通過(guò)知識(shí)傳遞的方式，很難讓學(xué)生形成科學(xué)概念。科學(xué)概念的構(gòu)建來(lái)自于學(xué)生對(duì)事物的體驗(yàn)與感悟，學(xué)生只有在探究活動(dòng)中充分運(yùn)用感官參與，實(shí)踐才會(huì)有深刻的感悟和體驗(yàn)。只有引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)科學(xué)的過(guò)程，才能還科學(xué)以真面目。因此，要使學(xué)生更好地掌握科學(xué)概念，必須創(chuàng)造一個(gè)適應(yīng)教學(xué)要求，借以引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生挖掘問(wèn)題、思考問(wèn)題、探索事物的共同特征和本質(zhì)屬性的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生獲得必要的、充分的感性認(rèn)識(shí)，在頭腦中逐漸形成科學(xué)概念。

（一）充分實(shí)驗(yàn)，探究科學(xué)概念的生成過(guò)程

實(shí)驗(yàn)是獲得感性認(rèn)識(shí)的重要途徑。運(yùn)用實(shí)驗(yàn)來(lái)展示有關(guān)的科學(xué)現(xiàn)象的過(guò)程，可以使學(xué)生獲得更典型、更生動(dòng)、更深刻、更能反映事物的本質(zhì)屬性和共同特征的感性認(rèn)識(shí)。

比如《擺的研究》一課，當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)擺動(dòng)快慢與擺錘的重量有關(guān)、與擺繩的長(zhǎng)短有關(guān)、與擺動(dòng)的幅度有關(guān)后，還要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證究竟是哪一個(gè)因素影響擺的快慢。為了確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，建議每個(gè)小組只選取一個(gè)感興趣的假說(shuō)進(jìn)行研究，然后要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中精確測(cè)量，每個(gè)實(shí)驗(yàn)至少要重復(fù)做三次，最后求平均值。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各組要及時(shí)做好實(shí)驗(yàn)記錄，并分析數(shù)據(jù)，完成活動(dòng)單，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。探究活動(dòng)的開展過(guò)程對(duì)概念的建構(gòu)有著重大的作用，在教學(xué)中要精心組織科學(xué)探究活動(dòng)，活動(dòng)的開展要緊緊圍繞科學(xué)概念的構(gòu)建，讓學(xué)生通過(guò)活動(dòng)親身體驗(yàn)一次科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)探究、科學(xué)創(chuàng)造的過(guò)程，讓學(xué)生在探究中體驗(yàn)，在探究中成長(zhǎng)。

（二）激活思維，探究科學(xué)概念的生成過(guò)程

科學(xué)概念則是符合客觀規(guī)律的，是通過(guò)專門的實(shí)踐研究，通過(guò)正確的思維而形成的，是人們對(duì)事物本質(zhì)屬性的正確認(rèn)識(shí)。如何幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念呢？只有在教師的引導(dǎo)下，通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、分析等“科學(xué)探究”活動(dòng)，從許多客觀事物中，舍棄非本質(zhì)的屬性，抽象出共同的、本質(zhì)的屬性，才能形成科學(xué)概念。

在進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)時(shí)，不要過(guò)多地約束學(xué)生，而要讓學(xué)生成為一個(gè)敢于嘗試、勇于挑戰(zhàn)失敗、樂(lè)于思考的發(fā)現(xiàn)者。這樣，他們才能真正在探究活動(dòng)中建構(gòu)新的科學(xué)概念。例如：在教學(xué)《把種子散播到遠(yuǎn)處》這一課時(shí)，教師可以先出示詩(shī)歌《植物媽媽有辦法》，讓學(xué)生有感情地朗讀。學(xué)生合作完成詩(shī)歌朗讀后，教師提問(wèn)：你從這首詩(shī)中知道了什么？引導(dǎo)學(xué)生更深層次地理解其中蘊(yùn)含的科學(xué)道理，促使學(xué)生思考、提問(wèn)，順理成章地開始科學(xué)探究。接著讓學(xué)生思考以下兩個(gè)問(wèn)題：“植物都有哪些散播種子的方式？植物散播種子的方式與什么有關(guān)？”教師給學(xué)生提供油菜的果莢，讓學(xué)生通過(guò)看一看、捏一捏、摸一摸、滾一滾等來(lái)探究和發(fā)現(xiàn)油菜散播種子的方式，充分體現(xiàn)了知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程。通過(guò)設(shè)計(jì)這樣的過(guò)程，引起學(xué)生的好奇心，促使學(xué)生在生疑、解疑的過(guò)程中獲得解決問(wèn)題的能力，在體味思考和尋求解答的過(guò)程中意識(shí)到自己智慧的潛在力量，并激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。

三、合作交流，凝練建構(gòu)科學(xué)概念

建構(gòu)性教學(xué)非常強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者之間的互動(dòng)，因此主張采用小組合作學(xué)習(xí)模式，兼顧教師的教學(xué)過(guò)程和學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，強(qiáng)調(diào)溝通與討論，重視教師和學(xué)生在師生互動(dòng)的過(guò)程中交互作用。合作交流是建構(gòu)新的認(rèn)識(shí)和初步形成解釋的過(guò)程，同時(shí)也是使有關(guān)概念、原理或技能變得易懂、可理解和更加清楚的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，充滿了學(xué)生不同的個(gè)人概念和認(rèn)識(shí)之間、個(gè)人認(rèn)識(shí)與事實(shí)證據(jù)之間、個(gè)人認(rèn)識(shí)與科學(xué)概念原理之間的沖突、矛盾和斗爭(zhēng)。學(xué)生在這樣的過(guò)程中，進(jìn)一步暴露和明確自己的先有概念和認(rèn)識(shí)，感受不同觀點(diǎn)和解釋之間的相同與差異，評(píng)價(jià)解釋推論與假設(shè)和證據(jù)之間的關(guān)系。

例如教學(xué)《食物鏈和食物網(wǎng)》這一課時(shí)，當(dāng)教到“田野里的食物網(wǎng)”這一內(nèi)容時(shí)，讓學(xué)生觀察在稻田上的生物，如水稻、稻螟蟲、蝗蟲、蜘蛛、螳螂、蜻蜓、小鳥、蛇、老鷹、青蛙、白鷺、魚、蝦、田鼠、黃鼠狼、貓頭鷹等。并讓學(xué)生通過(guò)四人小組合作探究這些生物之間存在著怎樣的食物關(guān)系，用箭頭表示出相關(guān)的食物鏈。最后引導(dǎo)他們概括出食物網(wǎng)的科學(xué)概念：同一種植物會(huì)被不同的動(dòng)物吃掉，同一種動(dòng)物也可以吃多種食物，生物之間這種復(fù)雜的食物關(guān)系形成了一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，叫做食物網(wǎng)。

由于經(jīng)驗(yàn)背景的差異，不同學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解常常各異，這種差異本身便構(gòu)成了一種寶貴的學(xué)習(xí)資源。學(xué)生對(duì)與同伴共同努力概括出的科學(xué)概念的印象是最深刻的。

四、運(yùn)用知識(shí)，深化理解科學(xué)概念

科學(xué)概念的運(yùn)用是學(xué)習(xí)科學(xué)概念的目的，也是檢驗(yàn)科學(xué)概念掌握情況的重要標(biāo)志，還是加深對(duì)科學(xué)概念理解的重要環(huán)節(jié)。只有通過(guò)運(yùn)用，學(xué)生才能掌握科學(xué)概念；同時(shí)，在運(yùn)用過(guò)程中對(duì)科學(xué)概念理解上的缺陷才能暴露出來(lái)，以便進(jìn)一步加深和深化學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解。

例如教學(xué)《食物鏈和食物網(wǎng)》這一課時(shí)，在引出食物鏈的概念后，接下來(lái)筆者出示圖片讓學(xué)生找出校園花叢中的食物鏈。運(yùn)用電子白板技術(shù)，借助屏幕捕捉、層技術(shù)和圖形編輯等功能，把靜態(tài)的圖形變成動(dòng)態(tài)，學(xué)生的興趣也很高漲，課堂教學(xué)效果不錯(cuò)。在這個(gè)環(huán)節(jié)的處理上，也請(qǐng)幾個(gè)學(xué)生上臺(tái)戴上印有不同生物圖片的小頭飾來(lái)扮演各種生物，并迅速找到“自己”喜愛(ài)的食物。并布置任務(wù)，讓學(xué)生課后繼續(xù)尋找這類資料，在尋找的過(guò)程中體會(huì)維持生態(tài)平衡的重要性。概念從實(shí)踐中產(chǎn)生，也要在實(shí)際運(yùn)用中得到檢驗(yàn)和發(fā)展。

總之，科學(xué)概念在科學(xué)探究活動(dòng)中形成，科學(xué)概念指引著科學(xué)探究。科學(xué)教學(xué)要幫助學(xué)生通過(guò)自己的親身經(jīng)歷建立起科學(xué)概念體系，促進(jìn)前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)化。教師要通過(guò)“觀察課堂”，在課堂上關(guān)注和體察學(xué)生的課堂表現(xiàn)，學(xué)會(huì)認(rèn)真傾聽(tīng)，在反思中增強(qiáng)研究意識(shí)，培育教學(xué)機(jī)制，要以陶行知“教學(xué)做合一”的理論，指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐，讓學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中建構(gòu)科學(xué)概念。