靈活使用教材 引導概念建構

金云娜 熊華蕊

摘要在科學課教學中，教師要不斷地更新觀念，創(chuàng)造性地使用教材，對教材內容進行適度開發(fā)，增強體驗性、互動性和生成性，提高學習設計的規(guī)范性和系統(tǒng)性，引導學生展開思維過程，有效建構概念，激發(fā)并保持濃厚的學習興趣，更好地發(fā)展核心素養(yǎng)，提升科學課程的育人品質。本文以人教鄂教版《科學》三年級上冊“家庭用電”單元《開關》一課為例進行探討。

關鍵詞 科學課 實踐活動 核心素養(yǎng)

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.18.009

Flexible Use of Teaching Materials to Guide Concept Construction

——Take "switch" as an example

JIN Yunna[1]， XIONG Huarui[2]

（[1] Danjiangkou Sanguandian Central Primary School， Danjiangkou， Hubei 442700；[2] Danjiangkou Teaching and Research Office， Danjiangkou， Hubei 442700）

Abstract： In science teaching， teachers should constantly update their ideas， creatively use teaching materi？ als， appropriately develop the contents of teaching materials， enhance the experience， interaction and generation， improve the standardization and systematicness of learning design， guide students to develop their thinking pro？ cess， effectively construct concepts， stimulate and maintain strong interest in learning， and better develop their core literacy， improve the educational quality of science curriculum. This paper takes the lesson of "switch" in the unit of "household electricity" in the first volume of the third grade of Science published by People’s Edu？ cation and Hubei Education Press as an example to discuss.

Keywords： science course； practice activities； core literacy

在科學課教學中，教師要不斷地更新觀念，創(chuàng)造性地使用教材，對教材內容進行適度開發(fā)，增強體驗性、互動性和生成性，提高學習設計的規(guī)范性和系統(tǒng)性，引導學生展開思維過程，有效建構概念，激發(fā)并保持濃厚的學習興趣，更好地發(fā)展核心素養(yǎng)，提升科學課程的育人品質。下面以人教鄂教版《科學》三年級上冊“家庭用電”單元《開關》一課為例進行探討。

教學內容和學情分析

《開關》一課設計了兩個科學實踐活動：

第一個活動是“用開關控制電”。先引導學生觀察一種實驗室常用的簡單開關，看看它由哪幾部分組成。學生觀察時會思考：開關為什么由這些部分組成？這些部分組合起來為什么能控制電？然后讓學生將開關連接到一個電路中，通過實際操作來觀察開關是怎樣控制電路的，他們自然會發(fā)現(xiàn)：開關通過連接或斷開閉合回路來控制電路。

第二個活動是“哪些材料容易導電”。學生在認識開關時，已經初步感知到開關的組成部分所使用的材料有些可以導電，有些不能導電。這個活動要求學生對不同材料的導電性進行預測、實驗，以是否容易導電為分類標準，把材料分為兩類，從而建構導體和絕緣體的概念。

在實際教學中我們發(fā)現(xiàn)，一節(jié)課完成兩個科學實踐活動，每個活動都難以充分展開。尤其是第二個科學實踐活動，要求以概念的轉變、建構、發(fā)展為線索，發(fā)散學生的思維，幫助他們建構導體和絕緣體的概念，獲得多元發(fā)展，但由于教學時間嚴重不足，教學內容略顯簡單。

“家庭用電”單元的第一課是《手電筒的秘密》，主要引導學生認識簡單電路。本課中學生在認識手電筒時，已經觀察了手電筒上的開關，而后續(xù)活動并沒有探究開關的結構和作用，因此，我們可以在學生認識了簡單電路后，按照教材的設計，引導他們探究開關的結構和作用。這樣，到了第二課《開關》，就可以把“哪些材料容易導電”這個科學實踐活動擴展為一節(jié)課來教學，充分引導學生建構導體與絕緣體的概念。

導體與絕緣體的概念從屬于課程標準中物質科學領域的主要概念“機械能、聲、光、熱、電、磁是能量的不同表現(xiàn)形式”。內容標準是：6.4.2有的材料容易導電，而有的材料不容易導電。對中年段學生的要求是：知道有些材料是導體，容易導電；有些材料是絕緣體，極不易導電。

“閉合回路”是貫穿“家庭用電”單元的一個核心概念，在第一課《手電筒的秘密》的學習中，學生通過探究，已經初步建構了“閉合回路”概念。認識導體和絕緣體是從物體導電性的角度來引導學生進行探究，也是對“閉合回路”概念的運用和深化。在本單元的后兩課《電路出了什么故障》《電與我們》中，“閉合回路”概念仍然隱含其中，所以，認識導體與絕緣體，既與前一課緊密聯(lián)系，也為后續(xù)學習作鋪墊。

學生對導體與絕緣體已經具備了哪些知識和經驗呢？我們對學情進行了前測，并對前測結果進行了分析。我們發(fā)現(xiàn)，學生對常見材料的導電性能有比較豐富的感知和經驗，但對許多常見材料還難以準確辨識其導電性；多數(shù)學生不能正確表述或使用導體和絕緣體的概念，也難以把導體和絕緣體的概念與“閉合回路”聯(lián)系起來；三年級學生已經具備基本的合作探究能力。

教學目標和教學思路

基于以上分析，我們認為學生對導體與絕緣體的已有知識和生活經驗、之前學習所獲得的科學探究技能等是我們教學的出發(fā)點和生長點。基于單元整體教學設計的思想，我們確定了以下教學目標：

知道有些材料是導體，容易導電；有些材料是絕緣體，極不容易導電。能區(qū)別生活中常見的物體哪些是導體，哪些是絕緣體。

能對物體的導電性作出預測并用檢測裝置檢驗自己的預測。

能正確講述自己的探究過程與結論，能傾聽別人的意見，并與之交流。

能分工合作，進行多人合作的探究學習。意識到用電要注意安全。

如何有效地達成教學目標？我們在深入研究、反復試教的基礎上，明確了教學思路：

以新課程標準倡導的教學理念為指導，變“教教材”為“用教材教”，體現(xiàn)本單元設計的編寫意圖，靈活使用教材，對教學內容進行必要的取舍，以學生已有的認識和經驗為教學的生長點，以導體與絕緣體概念的轉變、建構、發(fā)展為線索，讓學生面對一個真實的問題情境，設計有結構的探究材料和活動，引導他們親歷科學探究過程，逐步建構科學概念，獲得多元發(fā)展。

教學流程及分析

1.創(chuàng)設情境，聚焦問題

課始，我們創(chuàng)設了一個問題情境：我們在路上走時，如果發(fā)現(xiàn)一個人不小心接觸到斷掉的電線，觸電倒地了，此時應該怎么救他？

教師先引導學生觀察、討論是否可以直接用手把他拉開？可以用什么樣的棍子把電線挑開？學生思考、討論這些問題，需要考慮材料是否導電。在學生對導體和絕緣體有了初步感知后，順勢聚焦問題：在我們的日常生活中，哪些材料能夠導電？哪些材料不容易導電？

之所以這樣設計，是因為學生對各種材料的導電性并不是一無所知的，他們在日常生活和學習過程中對導體與絕緣體已經有了較為豐富的感知。此處實際上是在匯集學生的已有知識或經驗，讓他們面對一個真實的問題情境，對一些材料的導電性有初步的感知，同時也能暴露他們的前概念，進而聚焦問題。

2.探究物體的導電性

（1）設計有結構的材料

我們設計了包含導體和絕緣體的12種材料：電木、泡沫、鋁片、銅絲、曲別針、木片、紙板、塑料、氣球、玻璃、錫紙、鉛筆芯，并在辨識度不高的物品上做文字標識。

這組材料是精心選擇并通過試講修正后確定的。這組材料與學生的日常生活聯(lián)系緊密，既有能導電的，也有不能導電的，還有像電木、錫紙、鉛筆芯等，學生不好判斷的。而且，給每組學生提供10～15種材料比較合適，材料太少，不利于學生比較歸納；材料過多，實驗、記錄顯得煩瑣，也不利于學生比較歸納。電木、錫紙、鉛筆芯在學生預測時容易產生認識上的不一致，待后續(xù)實驗證實其導電性后，能夠使學生深刻感受到預測要有根據，實證是科學的本質。

（2）指導預測

學生對12種材料進行預測、記錄，然后分組表達、交流、質疑。學生匯報預測結果時，教師在黑板（或白板）上的實驗記錄表上記錄。第一小組預測后，后面匯報的小組只說與前一個小組不同的觀點，對有爭議的預測標記“？”，表示存疑。學生匯報預測結果時，教師應當要求他們說明為什么這樣預測，讓他們意識到預測要有根據。

（3）了解簡易電路檢測器

用事先制作好的微視頻指導學生了解簡易電路檢測器和檢測方法，并歸納檢測方法：

①將簡易電路檢測器的兩個金屬接觸頭相互接觸，檢驗小燈泡是否發(fā)光。

②用兩個金屬接觸頭分別接觸材料的兩端，觀察小燈泡是否發(fā)光。

③每項檢測重復一次，確認檢測時小燈泡“亮”或“不亮”的情況。

④養(yǎng)成良好習慣，把檢測過的材料分類放在盤子里。

在此環(huán)節(jié)，特別警示學生：我們必須注意安全用電！研究有關電的問題，只能用電池來做實驗。用家里插座上的電做實驗非常危險，千萬不要去嘗試！

（4）檢測更多物體的導電性

學生熟悉了檢測方法后，請各小組用簡易電路檢測器對預測的物體進行檢測，做好記錄。學生匯報檢測結果時，教師呈現(xiàn)預測時的實驗記錄表，記錄實驗結果。第一小組匯報后，后面匯報的小組只說與前一個小組不同的看法。對有爭議的結果，教師引導學生討論、質疑、辨析。

（5）建構概念

教師指導學生對比分析預測結果和實驗結果，在達成共識的基礎上建構概念：人們通常把容易導電的材料叫作導體，把極不容易導電的材料叫作絕緣體。

在上述教學過程中，用微視頻的方法指導學生熟悉檢測技術和方法，可以為他們的實驗驗證打好基礎，同時讓他們進一步認識閉合回路。學生經歷了科學探究過程，概念的建構水到渠成。“導體”和“絕緣體”兩個名稱，學生能說則說，說不出來，就由教師告訴，學生理解概念的內涵才是最重要的。

3.拓展與應用

在此環(huán)節(jié)，設計了三個活動：

（1）辨析常見的與電有關的工具、材料。引導學生觀察、思考插頭、開關、鉗子、起子等各部分使用了什么材料，鞏固所學概念，學以致用。

（2）用驗電球做演示實驗，探討濕木頭是不是導體。此活動讓學生認識到，導體和絕緣體并不是絕對的，在一定條件下是可以轉換的。進而教師引導學生回到課始的問題情境，應用所學知識，討論鐵棍、干木棍、濕木棍、塑料棍、竹棍，哪些可以用來挑開觸電者身上的電線？哪些不能用？

（3）檢測人體的導電性。讓學生用驗電球做單人、多人實驗，在趣味盎然的游戲中認識人體也是導體，加深對導體和絕緣體的認識。

三個活動都與“閉合回路”概念緊密聯(lián)系，是為了鞏固、深化與發(fā)展導體與絕緣體概念設計的。

教學反思

在日常教學中，許多教師在引導學生建構導體與絕緣體概念時，存在為實驗而做實驗，為概念而教概念的問題。如何以課程標準倡導的教學理念為指導，以概念的轉變、建構、發(fā)展為線索，讓學生面臨一個真實的問題情境，在“任務驅動”下，通過科學探究建構概念、運用概念，是我們研究時著重思考的一個問題。

本課教學讓學生面臨一個真實的問題情境，引出要探究的問題，運用有結構的材料，使學生經歷科學探究過程，建構科學概念，解決情境問題。這樣教學，緊密聯(lián)系學生生活實際，探究的問題從學生生活中來，探究的結果能幫助他們解決實際問題，相比單純地教概念、做實驗，更有利于呵護學生的好奇心，激發(fā)他們的探究欲，發(fā)展他們的科學素養(yǎng)。

通過多次試教，我們發(fā)現(xiàn)，引導學生認識導體與絕緣體，還可以創(chuàng)設不同的問題情境。比如，教師在課始時出示一個單刀開關，提問：單刀開關是本單元要多次使用的器材，請大家觀察，單刀開關由哪幾部分組成？每部分使用了什么材料？為什么使用這些材料？它們有什么作用？在學生交流后，教師進而引導他們思考：在我們的日常生活中哪些材料能夠導電？哪些材料不能導電？學生對日常生活中的常見材料，并不能全部正確辨析，自然產生了探究的欲望。這樣一個真實的、蘊含科學問題的情境，與學生的前概念、已有經驗密切相關，明確指向學習目標，會讓學生產生困惑或認識上的不一致，促使他們?yōu)樽龀瞿撤N解釋或解決某個問題而學習，感受到科學就在我們身邊，進而激發(fā)他們積極參與探究和持續(xù)思考的欲望。

如果用單刀開關創(chuàng)設問題情境，則可以把本課設計的一個人觸電的問題情境，放在“拓展與應用”環(huán)節(jié)，引導學生運用所學概念，辨析用什么樣的棍子可以挑觸電者身上的電線，并思考為什么。這樣，既可以鞏固概念，也能引導學生學以致用。

通過對本課的研究，我們認為，一節(jié)課離開了教學策略和方法的支持，教學環(huán)節(jié)或教學活動就可能成為零散的、缺乏關聯(lián)的活動堆砌，學生有可能忙忙碌碌“玩”了一節(jié)課，卻沒有多少實質性的收獲。回顧本課教學，我們認為在以下方面還需要加強：

在歸納實驗方法、實驗結果匯總并分析時，可以考慮給學生更多思考的空間。增加的時間從哪里找補回來？可以壓縮預測和拓展活動的時間。

在引導學生探究時要及時“搭橋”，幫助他們建立知識與生活經歷、知識與知識之間的內在關聯(lián)。比如，只要某個環(huán)節(jié)與“閉合回路”的概念有聯(lián)系，就要引導學生進行分析，不能只是為活動而做活動。本節(jié)課在這方面已經做得比較好，但如何指導學生更好地表達與交流，還需要進一步研究。

本課中，盡管教師已經通過提問、反問、追問，引導學生深入比較、質疑、辨析，形成相應的知識結構，但在預測、歸納實驗方法、分析實驗結果等環(huán)節(jié)，還應當依據學生的學習情況，及時提問、反問、追問，激活學生思維，引起思維碰撞。