基于大概念的小學科學概念教學策略探微

樓曙光

【摘要】科學中共有14個大概念，它們是小學科學教育的指南，為科學教育教學改革指明了方向。如果把小概念比作一顆顆珍珠，大概念則是串聯珍珠的絲線，有了這根主線，一顆顆珍珠就不會散落，而會顯得更有魅力。基于大概念的小學科學概念教學是一種智慧教學。

【關鍵詞】大概念 小概念 原有概念 概念外延 概念模型

中國工程院院士韋鈺提出：“以大概念的理念進行科學教育”。大概念是有組織、有結構的科學知識和模型，科學中共有14個大概念，它們是小學科學教育的指南，為科學教育教學改革指明了方向。科學大概念的提出旨在讓學生獲得一個完整的科學框架體系，而不是建構分散細碎的科學知識。概念的掌握與模型的建立能力是學生的重要能力，它影響著學生的科學判斷能力與科學創新能力。如果把科學世界比作森林，科學概念則是一棵棵枝繁葉茂的大樹，大概念就是大樹的根莖，小概念則是眾多的枝葉。如果把小概念比作一顆顆珍珠，大概念則是串聯珍珠的絲線，有了這根主線，一顆顆珍珠就不會散落，而會顯得更有魅力。我們要關注科學概念的教學，在大概念的觀照下開展教學。現以教學《物質在水中是怎樣溶解的》為例，淺談基于大概念的小學科學概念教學策略。

一、宏觀概念觀照，聚焦微觀概念

大概念猶如大樹的根基，少了大概念的支撐，小概念則成了無本之木，沒有大概念這個主線的串聯，其他小概念的教學就會支離破碎。“宇宙中所有的物質都是由很小的微粒構成的”是14個科學大概念中的一個，它是一個頂層的宏觀概念，在它的組織體系中，還有物質、原子、電流等下位概念，而溶解則是這一概念鏈中的下下位概念，即屬于大概念下的微觀概念。

小學科學教學中一般開展的是一些具體的微觀層面的概念教學，在微觀概念的教學中，我們首先要厘清各概念之間的上下位關系。理順教學思路，要以大概念為引領，在宏觀概念觀照下，在既定軌道中運行，逐步聚焦微觀概念。大概念理念下的科學教學是一種板塊教學，以整體性思想去設計教學程序，避免概念教學的零散與混亂。如《物質在水中是怎樣溶解的》一課，旨在從觀察溶解現象開始，讓學生經歷溶解實踐活動，理解溶解的本質特征，建構溶解的一般概念，滲透溶解是物質的基本屬性這一概念。在教學該課時，我先讓學生觀察鹽，使學生感知到鹽是一粒一粒的，從而初步接觸“鹽是由一些小顆粒構成的”。接著，我讓學生把鹽放入水中，之后用玻璃棒攪拌，鹽慢慢地看不見了。鹽溶解到水中的現象，其實說明了鹽從小顆粒又分解成微小的顆粒，均勻而穩定地分散到水中，從而給學生滲透“物質是由很小的微粒構成的”這一概念。本課的概念教學從大處設計小處著手，從鹽的溶解、高錳酸鉀的溶解，以及沙子、面粉的不溶解等現象的觀察入手，理解溶解現象的本質，在對比、歸納中幫助學生形成溶解概念。

二、創設生活情境，喚醒原有概念

“生活是科學的發祥地。”生活中處處有科學，科學教育要基于學生生活，科學概念的建構要讓學生聯系生活實際，從真實的生活經歷去感知與提煉，而不是在教師的枯燥講授中機械記憶。“建構主義”也倡導學習要建立在學生已有的概念、經驗和技能之上，認為科學概念的教學應當以學生的生活為背景，以原有概念為基礎，從學生的最近發展區出發，借助他們的原有經驗和技能，以發展學生對新概念的認識與理解。

創設生活情境，喚醒學生原有概念是科學概念教學的有效策略。如在教學《物質在水中是怎樣溶解的》一課時，我首先創設了一個生活情境：這兩天氣溫突降，抵抗力較弱的小明患上了感冒，小明媽媽給他買了一盒“感冒靈顆粒沖劑”，小明用溫開水沖服，沒幾天感冒就好了。我話鋒一轉：“同學們有喝過感冒靈顆粒沖劑的嗎？”全班學生幾乎都舉起了手。看到這種情況，我知道這就好辦了，學生所具有的沖服感冒靈顆粒的生活經驗為溶解的理解提供了基礎。為了喚起學生更多的生活經驗，我又問：“感冒除了吃藥，你們還有哪些辦法？”甲學生說：“我感冒時，奶奶用生姜加紅糖沖水給我喝。”乙學生說：“我媽媽泡正柴胡沖劑給我喝。”“同學們知道的可真多！看來治療感冒的方法還真不少！”我邊表揚邊將問題引向深入：“一粒粒的固體顆粒，為什么放入水里就不見了？”“它們都溶化到水里去了。”學生幾乎異口同聲地說出了答案。學生嘴里的“溶化”是“溶解”概念的原有概念，也是理解“溶解”的前概念。生活情境喚起了學生的生活回憶，激活了學生的生活經驗，看來他們已經在生活中充分接觸過溶解現象，為溶解概念的理解與建構奠定了良好的基礎。

三、經歷自主探究，豐富概念外延

古人言：“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”大概念理念下的概念教學，以學生自主探究為方式，以實驗操作為載體，通過數據的收集與應用來促進對概念的理解。科學概念由外延和內涵組成，概念的外延越豐富，則越容易歸納概括出概念的內涵。因此我們在教學中，要為學生提供大量的探究材料，擴大實驗的數量和范圍，增加學生的感知體驗，為思維對象本質屬性的概括提供有力支撐。

探究式學習是科學教學的目的和方式，學生只有充分經歷自主探究，才會獲得豐富的感知與體驗，才能有效提取出思維對象所特有的本質內涵。在教學《物質在水中是怎樣溶解的》一課時，為了讓學生準確地把握溶解的本質特征，我給學生設計了豐富的實驗操作活動，讓學生對多種溶解現象進行觀察與感知。我為學生提供了紅糖、食鹽、沙子、面粉、粉筆灰、高錳酸鉀、濾紙、燒杯等實驗材料，學生親手操作，將紅糖、食鹽、沙子等物體一一放入水中，觀察它們在水中的狀態。然后再用玻璃棒攪拌，觀察它們的變化，看它們變成的微粒大小，在水中是否均勻分布，是否沉淀于水中。接著，我引導學生學習用濾紙過濾，利用過濾的方法來鑒別物體能否從水中分離出來，從而為判斷物體是否溶解提供充足的依據。學生通過自主探究活動，獲取了大量一手資料，為溶解本質屬性的提煉積累了寶貴素材。

四、致力實驗分析，建構概念模型

概念教學的過程實際上是一種建模的過程，前面的所有教學都是為概念模型的建立所做的準備。實驗分析是概念建構的最終環節，實驗中所獲得的數據、記錄的現象等，都將成為概念建構的重要內容，概念建模是一個去粗取精、去偽存真的過程。

實驗分析可以培養學生的分析能力、歸納能力、概括能力等思維能力。部分科學教師不太注重數據分析和現象分析，往往實驗結束后就直接把結果告訴學生，讓學生失去了發展思維的大好時機。我在教學中有始有終，致力于實驗分析，引導學生剖析實驗現象，在自我分析中建構概念模型。如在教學《物質在水中是怎樣溶解的》一課時，在學生實驗結束后，我組織學生匯報交流實驗過程與結果，對各種實驗現象進行分析與歸納。學生在比較中將實驗對象分為兩類：一類是紅糖、食鹽、高錳酸鉀，將這類物體放入水中后，原有顆粒都看不見了，均勻分散到水中，而且不會沉淀，過濾后不能被分離出來；另一類是沙子、面粉、粉筆灰，它們被放入水中后，顆粒大小沒有變化，最終沉淀在杯底，過濾后被分離出來。經過大家的討論與分析，學生終于自己建構出溶解概念模型，形成了“溶解”的描述性概念：像紅糖、食鹽、高錳酸鉀等，在水中看不到顆粒，沒有沉淀，不能用過濾的方法分離的是溶解。

科學概念的教學是一個從具體到抽象、從簡單到系統的過程，讓我們在大概念理念的觀照下，為學生創設生活情境，喚醒原有概念，引導學生自主探究，豐富概念外延，引領學生自我建構概念模型，不斷完善科學概念體系。

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