科學(xué)概念教學(xué)效果的課堂因素探究

浦曉晨

開設(shè)小學(xué)科學(xué)課程的主要目的是為了盡早樹立小學(xué)生的科學(xué)觀念。但目前國內(nèi)的小學(xué)校還鮮有對科學(xué)概念和具體概念教學(xué)具有范式意義的模式。對此，本文以小學(xué)“簡單電路”的課堂教學(xué)為例，在調(diào)查與分析的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的改進(jìn)策略。

隨著基礎(chǔ)教育和義務(wù)教育制度改革的不斷深化，我國政府與教育機(jī)構(gòu)越來越注重從小學(xué)開始就要對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)教育。在小學(xué)科學(xué)課堂上，教師最主要的任務(wù)是樹立小學(xué)生的科學(xué)概念，對小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)與熏陶;并根據(jù)這些目標(biāo)建立與規(guī)范科學(xué)啟蒙教育模式。筆者認(rèn)為，在科學(xué)概念教學(xué)中，要關(guān)注前科學(xué)的概念、科學(xué)概念的內(nèi)涵、科學(xué)概念的延伸、科學(xué)概念的例證以及科學(xué)概念的表達(dá)等五個(gè)重要因素。

一、前科學(xué)的概念

前科學(xué)并不是指真正的科學(xué)，而是人們在學(xué)習(xí)科學(xué)的時(shí)候由于理解上的模糊與欠缺而導(dǎo)致的錯誤科學(xué)認(rèn)知。但前科學(xué)也包含在科學(xué)的總概念中，規(guī)范與糾正前科學(xué)對小學(xué)生的學(xué)前科學(xué)教育有重要意義。在接受系統(tǒng)性的教育之前，小學(xué)生是憑借自己的主觀感受對世界上的萬事萬物進(jìn)行理解的，因此會存在前科學(xué)的問題。若是學(xué)前科學(xué)教育能充分利用小學(xué)生所產(chǎn)生的前科學(xué)，通過對前科學(xué)中的錯誤進(jìn)行列舉并解釋，能在引起小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)興趣的同時(shí)，對自己過往的錯誤認(rèn)知有更深刻的感受，從而能達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。

為驗(yàn)證前科學(xué)在小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)時(shí)具有的促進(jìn)作用，筆者對某小學(xué)三年級的《燈泡亮了》科學(xué)實(shí)踐課程進(jìn)行了觀察與記錄。在該課程中，教師演示了一個(gè)燈籠中的燈泡發(fā)光的過程，隨后要求學(xué)生對燈泡發(fā)光的原理進(jìn)行思考。學(xué)生通過對燈籠與燈泡進(jìn)行觀察，得出燈籠中有能夠給燈泡提供發(fā)光能源的電池的結(jié)論。根據(jù)學(xué)生自身發(fā)現(xiàn)與總結(jié)的這一結(jié)論，教師引出了電路的知識與實(shí)驗(yàn)。通過組織學(xué)生在課堂上利用導(dǎo)線、燈泡、電池和開關(guān)進(jìn)行一個(gè)閉合電回路的搭建與構(gòu)造，從而幫助學(xué)生真正了解到燈泡發(fā)光的原理，并加深了對電路知識的學(xué)習(xí)。可見，將理論與實(shí)踐結(jié)合的模式依附在前科學(xué)的基礎(chǔ)上，能更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考與探究，達(dá)到很有效的學(xué)習(xí)效果，有助于引導(dǎo)學(xué)生建立可行的科學(xué)思維。

二、科學(xué)概念的內(nèi)涵

科學(xué)概念的內(nèi)涵是指一件科學(xué)事物的固有屬性，作為科學(xué)概念的核心而存在。小學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)的時(shí)候會對直觀的事物與現(xiàn)象有更深刻的了解，但是對抽象的科學(xué)事物與現(xiàn)象則很難建立學(xué)習(xí)思維。因此，教師要將抽象的科學(xué)現(xiàn)象具體化，引導(dǎo)學(xué)生建立思維轉(zhuǎn)換的能力，促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)內(nèi)涵的理解而不是只理解科學(xué)的表面概念。

在《燈泡亮了》的實(shí)踐課程中，教師通過引導(dǎo)學(xué)生自行觀察、思考、得出結(jié)論，從而對該結(jié)論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的展開，加深了學(xué)生對電路的理解。這樣的課程模式，不但能幫助學(xué)生打破自己固有的錯誤思維模式，還能幫助學(xué)生將電路這一抽象的概念轉(zhuǎn)換成具體的電路形式，從而達(dá)到頭腦與雙手結(jié)合起來，對電路知識進(jìn)行更全面的學(xué)習(xí)。

三、科學(xué)概念的延伸

科學(xué)概念的延伸是指對這一概念的內(nèi)涵進(jìn)行外延，體現(xiàn)科學(xué)的屬性對象和作用對象，亦即得出這一科學(xué)概念的適用范圍。科學(xué)的含義與范圍一般情況下并不是能夠完全區(qū)分開的兩個(gè)概念，因此可能會在學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的時(shí)候?qū)λ麄儺a(chǎn)生記憶和理解上的混淆。教師要在科學(xué)課上引導(dǎo)學(xué)生自行對科學(xué)的概念進(jìn)行延伸，同時(shí)針對學(xué)生在延伸過程中產(chǎn)生的疑問進(jìn)行解答，從而幫助學(xué)生更好地區(qū)分內(nèi)涵與延伸的意義。

在《讓更多的燈泡亮起來》的科學(xué)課程實(shí)驗(yàn)中，教師先是對一個(gè)燈泡發(fā)光的原理進(jìn)行了解釋，繼而詢問學(xué)生如何讓兩個(gè)以上的多個(gè)燈泡也亮起來。學(xué)生經(jīng)過思考得出相關(guān)結(jié)論后，教師組織學(xué)生對自己的結(jié)論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證，從而讓學(xué)生真正掌握如何使多個(gè)燈泡發(fā)光。實(shí)驗(yàn)過后，教師對多個(gè)燈泡發(fā)光的原理進(jìn)行了講解，并拓展了該原理在日常生活中的應(yīng)用，從而幫助學(xué)生更容易理解與學(xué)習(xí)。科學(xué)的外延范圍是十分廣闊的，教師要幫助學(xué)生在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)進(jìn)行概念延伸，幫助學(xué)生更好地區(qū)分含義與范圍的意義。

四、科學(xué)概念的例證

對科學(xué)進(jìn)行例證是指通過正面的實(shí)驗(yàn)例子、反面的實(shí)驗(yàn)例子以及一些發(fā)生條件特殊的實(shí)驗(yàn)例子進(jìn)行某個(gè)科學(xué)觀點(diǎn)的論證。小學(xué)科學(xué)教育中通常只需要使用前兩者進(jìn)行論證即可。整個(gè)科學(xué)課程的課堂上都應(yīng)該貫穿有科學(xué)例證，只有正反兩面對某個(gè)科學(xué)理論進(jìn)行分析，才能更好地幫助學(xué)生全面地理解與學(xué)習(xí)。

在《燈泡亮了》這一實(shí)驗(yàn)性的科學(xué)課程中，教師可以通過正反例證幫助學(xué)生增強(qiáng)理解。教師通過設(shè)計(jì)錯誤的電路連接操作來展現(xiàn)燈泡無法發(fā)光的現(xiàn)象，從而引導(dǎo)學(xué)生思考燈泡不發(fā)光的原因是什么。帶著這些思考的原因，教師再進(jìn)行正確的電路連接操作，學(xué)生可以將自己思考的結(jié)論與操作結(jié)合起來，從而加深對燈泡無法發(fā)光的原因的理解，能更全面地掌握電路的知識。教師也可以讓學(xué)生自行進(jìn)行正反例證的實(shí)驗(yàn)操作，通過自己動手加深實(shí)驗(yàn)印象，幫助學(xué)生建立正反思考的思維模式，這對學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)有很大的幫助。

五、科學(xué)概念的表達(dá)

科學(xué)的概念一般是通過某些特定的語句來表達(dá)的，不同的語句可以表達(dá)同一個(gè)概念內(nèi)容，但并不是所有的語句都能描述科學(xué)的概念。因此，只是注重理論知識的科學(xué)課堂是成效低微的，只有引導(dǎo)學(xué)生通過自己的理解使用自己的語言進(jìn)行科學(xué)概念的概括，才是更好地理解某個(gè)科學(xué)概念的方法。

在《讓更多的燈泡亮起來》這一科學(xué)課程中，教師通過引導(dǎo)學(xué)生自行觀察、自行思考、自行概括，再到自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作，達(dá)到了學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作了解這一理論知識的目的。經(jīng)過親身的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)后，學(xué)生能用自己的語言描述這一實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的原理，因而達(dá)到了表達(dá)這一科學(xué)概念的學(xué)習(xí)目的。教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生建立自己理解與自己概括的思維模式，幫助學(xué)生更好地進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)。

本文對前科學(xué)的概念、科學(xué)概念的內(nèi)涵、延伸、例證與表達(dá)五個(gè)要點(diǎn)進(jìn)行了分析，以及結(jié)合案例進(jìn)行了探討，從而發(fā)現(xiàn)正確的思維模式能幫助學(xué)生更有效率地學(xué)習(xí)科學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，養(yǎng)成科學(xué)的思考模式，達(dá)到最佳的科學(xué)學(xué)習(xí)效果，對學(xué)生之后的學(xué)習(xí)生涯與職業(yè)生涯都有重要的幫助作用。