◇侯宇輝(廣東:深圳坪山實驗學校)
科學是小學階段的基礎課程之一,是一門以培養學生的科學素養為目標,面向全體學生的基礎性、實踐性、綜合性的課程。概念是科學知識學習的基礎,掌握必要的科學概念對于學生更加深刻地了解科學知識有著重要的作用。
概念教學,是在教學中突出基本概念的一種教學模式,基于對科學概念的建構,以科學概念表征知識,從而組建科學知識。科學概念可以是一些自然的語言,如動物、植物、水資源等,也可以是運用一定的語言規則,由科學家建構的更復雜的知識結構的表達,并且與數據、方法、理論和其他概念相連。在學生建構科學概念時,教師盡可能地讓其與學生的生活經驗與新概念之間發生聯系,形成認知沖突,實現自我建構。新概念生成后,教師應當要求學生將新概念與原有概念進行對比,這樣可以加深他們對概念的理解,將新概念納入已有的認知結構中。科學概念的學習對于學生科學素養的提高有很大幫助。因此,探討小學科學課堂中的概念教學策略具有一定的必要性。
近二十年來,國際上關于科學課程的教學實施有兩個趨勢,一是圍繞核心概念組織課程內容,二是基于學習進階確定學段分布。這兩個趨勢直接影響了課程標準。在我國,隨著教育理念的更新,小學科學作為一門基礎性學科正在扮演著越來越重要的角色,逐步得到家長和學校的更多關注。但在基礎教育階段,科學課程在實施過程中仍遇到很多問題,主要表現在以下兩個方面。
以教科版五年級上冊教材為例,共分為4 個單元,每單元包含8 小節課程,共計32 學時。這部分內容體量較大,五年級學生利用每周的兩節科學課學習這部分知識時間非常緊張。這種快速的、壓縮的課程學習對于提高學生的科學素養是不利的。
根據教材所涵蓋的內容,結合《義務教育科學課程標準》的要求,在開展教學活動過程中,我們發現課程整體難度偏高,一些重要的概念不只需要學生簡單了解,更需要學生深入理解并應用到實際生活中,這對學生提出了更高的要求。
隨著科學技術的進步和互聯網帶來的信息互通,學生在日常生活中能接觸到越來越多的科學知識。但是與此同時帶來的卻是學生對這種信息的盲目汲取,導致很多學生常常在學習過程中弱化書本的意義。而家長也將更多的精力放在其他科目上,從而忽視了學生科學素質的培養,對科學學科的重視程度比較低,間接導致大部分學生的科學素養與學段教學要求并不匹配,學生整體基礎比較薄弱,亟待加強。
基于以上分析,筆者認為小學科學中科學概念的教學在實施過程中依然存在很大的挑戰。一項專題研究表明,我國小學生對科學概念的掌握程度總體合格率為48.2%。這項研究說明,我國小學生在科學概念的學習上還存在嚴重的問題。
很多教師在課堂上將概念傳輸給學生最常用的方法就是直接講授再讓學生加以記憶。這種方式忽視了學生前概念的重要性。很多學生已經對相關知識有了模糊的概念,教師如果在學生已有認知的基礎上進行概念教學,會幫助學生更好地理解。
除此之外,應試教育帶來的填鴨式教學也是影響概念教學最主要的因素之一。在教學過程中,很多教師往往帶著更強的目的性,即“為成績而教”,因而在教學過程中更注重結果,為了加快教學進度縮短了學生的認知過程。這就導致學生所學的知識與認知能力不匹配,僅僅只是將所謂的“概念”背下來了而已,并沒有真正地理解概念。
2022 版《義務教育科學課程標準》給出了13個核心概念,并分解為很多個學習內容,這些學習內容再被分解為細化的學習目標。這些學習內容按照學生身心發展的規律由淺入深地分布在各個年級的科學教材中。在這些知識點的背后,隱藏著一張知識網,且不論學生,就是很多教師也都沒有梳理好這些知識的網絡。
在實際教學中,教師對科學概念連貫性和綜合性沒有領悟透徹,進而致使在實際教學中對科學探究過程中思維和認知的發展過程挖掘不到位。我們進行科學探究的目的不僅僅是培養學生的操作能力,更重要的是教會學生像科學家那樣思考問題、解決問題。
概念是科學知識學習的基石。但由于現階段概念最后的呈現仍是依靠學生機械地記憶,所以容易忘記,即使勉強記住,也不能促進學生對科學知識的持續學習。為了讓學生建構系統的知識體系,在科學教學中概念教學的實施就很有必要。在學生建構科學概念時,教師應盡可能讓學生的生活經驗與新概念之間發生聯系,形成認知沖突,實現自我建構。新概念生成后,應當要求學生將新概念與原有概念進行對比,這樣可以加深他們對概念的理解,將新概念納入已有的認知結構中。從每一節課小概念的認知到大單元的概念系統的建構,需要有合理科學的教學策略加以支撐。從國際教育領域發展趨勢到國家政策引領,再到每節科學課中學生真實的反饋,都是我們進行小學科學概念教學策略研究的動力。
上述在科學課堂和概念教學中存在的問題,采用合適的教學策略能有效地加以解決。本文以教科版五年級上冊科學教材為例,總結了以下幾種教學思路。
科學概念的建立與發展需要與生活實際相聯系。從學段來講,小學階段的學生所學習的知識不是很深入但是需要學習的知識面很廣。而學生的理解能力有限,只有建立在學生生活經驗基礎上的概念,才能具有持久的生命力。從課程來講,小學科學是一門綜合的、實踐的課程,這種學科性質決定了概念的來源和應用全都與生活相關。教師要引導學生明白:概念并不是不切實際高深奧妙的一個詞語,概念從開始就是源于生活的;要多從實踐出發追本溯源,從生活中去挖掘概念,比單純死記硬背要有用得多。這種方法也更容易讓學生理解概念,更能引導學生熱愛生活、積極探索。
以《種子發芽實驗(一)》為例。本課需要學生掌握的概念是植物與環境之間存在相互依存的關系,植物的生存需要一些基本的條件。如果單純地把這些概念羅列出來教給學生是很枯燥的,且要記住的條件多,學生很難完全記住。因此,在講解本節內容之前可以以家中綠豆的存放為切入點,讓學生結合生活經驗思考哪些條件是比較容易導致綠豆發芽的,并引導讓學生自己動手完成這個實驗,在實驗之后進行充分的討論,歸納出影響綠豆種子發芽的條件。最后再布置一項實踐活動,讓學生回家教給父母綠豆應該怎樣存放才能不發芽。這樣,學生就能比較容易地理解所學概念了。
愛因斯坦曾經說過:“興趣是孩子最好的老師?!贝蟛糠謱W生學習的開始并不是為了知識而是興趣使然,興趣的產生會刺激學生的大腦皮層,使學生的神經處于興奮狀態,更有利于知識的獲取。有了學習興趣,教師就能充分發揮學生在學習過程中的主動性和積極性,提高學生的學習效率,讓他們輕松愉悅地獲取知識。
以《光和影》為例。本課可以以一段皮影戲作為課堂導入,學生對這種視頻是充滿興趣的。在視頻結束后讓學生仔細思考皮影戲中我們看到的是什么,怎樣做到的。接著,給學生布置一項任務讓學生學習看到的視頻,自己完成手影表演,這樣,學生就會更主動地參與課程學習。在學生完成后再總結出影子的產生和變化規律,這就比較輕松地完成了概念的建構。
教師往往在教學過程中會走入一個誤區,認為要學習的概念就是新知,忽略了學生的“舊知”。教師在實際教學中,要首先關注學生腦海里已經存在的概念,這可能是模糊的正確概念,也可能是雜亂的混淆概念,整理好前概念才能學習好新的概念。此外,學習是一個從基礎層次到較高層次不斷遞進的過程,而較高層次的學習以原有知識為基礎。因此,在教學過程中,要做好知識的銜接和過渡,通過“溫故”的方法來“習新”,能幫助學生厘清思路、整合概念。
在教學《我們的小纜車》這一課過程中就可以采用這種策略。本節課的主要概念是讓學生知道力作用于物體,可以改變物體的形狀和運動狀態,理解日常生活中常見的拉力、重力等。學生在三年級的時候就已經學過,知道怎樣比較相同距離內運動的快慢,也通過日常生活中獲取到的信息對拉力、重力等有了簡單的了解。因此,本課可以通過“舊知”引入“新知”,將學生要學習的概念整合起來,便于理解。
在傳統教學課堂上,經常是教師講學生聽,久而久之,就變成了教師是課堂的主體,學生往往放棄了思考,成了被動學習的一方。學生長期處于這樣的學習模式下,對科學概念知識的吸收率會逐步下降。我們不應小看任何一名學生,學生的創造力通常是驚人的。教師應該作為課堂教學的引導者,引導學生充分思考、積極發表自己的看法,通過課堂交流和分享,也可以歸納出要學習的概念。
比如在教學《怎樣能得到更多的光和熱》這一課時,可以引導學生自己思考光與熱之間存在什么樣的關系,怎樣可以利用光來獲得更多的熱。有些學生會回答穿黑色的衣服,有些學生會說出中午的時候就會比較熱,還有些學生會想到用放大鏡聚光能夠點燃白紙等。在一位學生發表看法的時候,其他同學也會產生自己新的思考。這樣,學生通過暢所欲言,就把本課的概念光能與熱能之間的轉換以及吸熱相關知識熟記于心了。
總而言之,在小學科學的概念教學中,概念的建立與發展是需要學生作為學習的主人積極探索、深化理解的。教師在教學過程中不能故步自封,要積極探索新的教學策略,根據學情選擇合適的教學策略,把學生作為課堂的主體,提高他們的學習探究欲望,進而有效掌握科學概念。