暴露·轉(zhuǎn)化·建構(gòu)：科學(xué)概念深度學(xué)習(xí)進(jìn)階策略

浙江省海寧市實(shí)驗(yàn)小學(xué) 沈 燕

一、暴露前概念：基于真實(shí)情境的學(xué)習(xí)動機(jī)“深度激發(fā)”策略

新課標(biāo)指出，科學(xué)課程的基本理念之一是保護(hù)學(xué)生的好奇心和求知欲。科學(xué)課堂從一開始就要設(shè)置能引起學(xué)生足夠探究欲望的情境，也要重視前概念的影響。

（一）創(chuàng)設(shè)情境，抓住學(xué)生興趣

創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，能夠誘發(fā)學(xué)生的好奇心，將“被動接受”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃犹骄俊保浞肿プW(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

本課伊始，筆者以視頻、圖片的形式請同學(xué)們欣賞海寧硤石燈彩。同學(xué)們驚嘆于燈彩的制作工藝和絢爛燈光。以此為情境，筆者請同學(xué)們思考：燈彩中的小燈泡是如何被點(diǎn)亮的？以促進(jìn)學(xué)生思考，開展科學(xué)探究。真實(shí)的情境會使學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)學(xué)習(xí)并非遙不可及，而是與自己的生活息息相關(guān)，真正體會到學(xué)習(xí)的意義所在。

（二）做好前測，喚醒感性認(rèn)識

科學(xué)概念是指在教學(xué)過程中通過揭示概念的內(nèi)涵而形成的概念，而前概念是指沒有經(jīng)過專門的教學(xué)，在日常生活中通過辨別學(xué)習(xí)、積累經(jīng)驗(yàn)而形成的概念。學(xué)生由于生活中的經(jīng)歷所形成的感性認(rèn)識是他們學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，因此，教師要充分重視學(xué)生的前概念，利用前概念為科學(xué)概念的建構(gòu)服務(wù)。

本課中，筆者先進(jìn)行前測，請學(xué)生想一想，利用一只小燈泡、一節(jié)電池和一些導(dǎo)線能讓小燈泡亮起來的方法。經(jīng)過統(tǒng)計、分析可知，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為要將電池的正負(fù)極都連接到小燈泡上，但是，具體連接的部位有所區(qū)別；少數(shù)學(xué)生認(rèn)為用一根導(dǎo)線連接干電池和小燈泡，小燈泡就能亮了。通過談話，我們得知，學(xué)生認(rèn)為生活中的電器都只有一根電源線，只要插上插頭，電器就能工作了。由此看來，學(xué)生已有了讓電流到小燈泡才能點(diǎn)亮小燈泡的感性認(rèn)識，但對于“通路”的概念還認(rèn)識不清。

二、轉(zhuǎn)化前概念：引導(dǎo)理性建構(gòu)的科學(xué)概念“深度體驗(yàn)”策略

杜威指出，教師的責(zé)任就是把學(xué)習(xí)者引入思考之中，使之通過激動、驚奇或消極經(jīng)驗(yàn)在其已經(jīng)獲得的知識關(guān)系中開啟新知識可以填補(bǔ)進(jìn)去的“空間”，增添學(xué)習(xí)者經(jīng)驗(yàn)中還不存在的某種東西，這就是教學(xué)方法的本質(zhì)。筆者以學(xué)生的前概念為起點(diǎn)，引導(dǎo)分析典型現(xiàn)象，探尋小燈泡被點(diǎn)亮的連接規(guī)律，并通過學(xué)習(xí)支架，幫助學(xué)生理解“通路”概念。

（一）保障探究空間，引發(fā)沖突

新課標(biāo)在闡述課程基本理念時指出，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要突出學(xué)生的主體地位，基于學(xué)生的認(rèn)知水平，聯(lián)系學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生主動探究，啟發(fā)學(xué)生積極思考。教師要引導(dǎo)學(xué)生在探究活動中提高積極性和主動性，增加體驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中能清楚地觀察現(xiàn)象，并對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行思考和反思。

為了讓學(xué)生建構(gòu)電路“通路”概念，筆者進(jìn)行了精心設(shè)計。首先，筆者對實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)線進(jìn)行了改進(jìn)，用焊錫將兩端焊成小點(diǎn)，幫助學(xué)生在連接時確保位置正確。其次，本次小組合作人數(shù)為兩人一組，給每個學(xué)生充分的探究時間。檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，兩個同學(xué)互為公證員，是合作者，也是監(jiān)督者。學(xué)生得到檢測結(jié)果，自然會疑惑：“為什么有的亮，有的不亮？”從而引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，為探尋連接規(guī)律埋下伏筆。

（二）抓取典型現(xiàn)象，探尋規(guī)律

獲取實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，教師要引導(dǎo)學(xué)生通過分析、歸納等方法抓住現(xiàn)象看本質(zhì)，使學(xué)生從具體的感性認(rèn)識上升到抽象的理性認(rèn)識，最終建構(gòu)科學(xué)概念。

學(xué)生檢測后已經(jīng)知道了哪些連接方案能夠點(diǎn)亮小燈泡，此時，教師要幫助學(xué)生抓住典型的現(xiàn)象，從中找到關(guān)鍵點(diǎn)。筆者請同學(xué)們重點(diǎn)聚焦以下兩種方案（見表1），并以問題的形式引導(dǎo)學(xué)生找出連接方法上的共同點(diǎn)：

表1

通過觀察，學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩個方案中電池正負(fù)極都分別連接了小燈泡的底部和外殼，這就是點(diǎn)亮方案在連接上的共同點(diǎn)。緊接著，筆者出示以下兩種不能點(diǎn)亮的方案（見表2）：

表2

通過與之前的對比，學(xué)生很容易看出電池沒有連通，也是不能讓小燈泡亮起來的。緊接著，筆者再出示第三組對比（見表3）：

表3

通過這一組的觀察，學(xué)生會加深“電池正負(fù)極要分別連上小燈泡的底部和外殼才能點(diǎn)亮”的印象，由此思考小燈泡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，為“通路”概念的理解進(jìn)一步消除障礙。

（三）搭建學(xué)習(xí)支架，助推思維

維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)理論”認(rèn)為，要使有學(xué)習(xí)困難的學(xué)生獲得發(fā)展，就要在學(xué)生的現(xiàn)有水平和潛在發(fā)展水平之間提供類似于建筑工地里的“支架”，幫助學(xué)生一步步攀爬“支架”來逐步完成學(xué)習(xí)任務(wù)，達(dá)到建構(gòu)概念的目的。

本課中，筆者設(shè)計了以下三種學(xué)習(xí)支架來幫助學(xué)生理解并建構(gòu)科學(xué)概念。

（1）方案板貼。將學(xué)生最常見的六種連接方案做成直觀的大板貼貼在黑板上，能單獨(dú)活動的板貼便于移動，能快捷、清晰地引導(dǎo)學(xué)生對比不同，為學(xué)生分析表達(dá)提供了有效載體。

（2）圓點(diǎn)貼片。學(xué)生分析出要將電池的正負(fù)極分別連接小燈泡的底部和外殼后，用藍(lán)色、紅色的圓點(diǎn)貼片分別貼于小燈泡的兩個連接點(diǎn)和電池的正負(fù)極，方便學(xué)生歸納和理解這種正確的連接方式。

（3）微課視頻。以視頻動態(tài)呈現(xiàn)，使學(xué)生看到小燈泡的真實(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并將不可見的電流變得可視化，幫助學(xué)生糾正原有的錯誤認(rèn)識，基本完成對“通路”概念的建構(gòu)。

三、建構(gòu)新概念：指向?qū)W以致用的科學(xué)概念“深度遷移”策略

深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)對知識的理解，要應(yīng)用所學(xué)知識解決問題或者解釋現(xiàn)象。教師要讓學(xué)生在深度學(xué)習(xí)中領(lǐng)悟科學(xué)知識的本質(zhì)，獲得科學(xué)思想與方法，形成內(nèi)在的、積極的學(xué)習(xí)動機(jī)。

（一）辨析錯誤方案，鞏固概念

在學(xué)習(xí)中，學(xué)生的任何錯誤都可以成為學(xué)習(xí)的資源。教師可以利用這些錯誤資源，幫助學(xué)生豐富和完善經(jīng)驗(yàn)。

課末，筆者引導(dǎo)學(xué)生將研究的重點(diǎn)聚焦在電流是否能流過小燈泡。經(jīng)過分析，學(xué)生發(fā)現(xiàn)這四種錯誤的方案中，方案1和方案2中電流是無法流通的，方案3和方案4中電流能流通，但是沒有經(jīng)過小燈泡，以此總結(jié)出“斷路”和“短路”的概念，從而引導(dǎo)學(xué)生從多樣的表象中反向建構(gòu)電流“通路”的概念。然后，筆者請同學(xué)們修正錯誤的方案，再連一連，從而鞏固概念。

（二）設(shè)計拓展遷移，運(yùn)用概念

在科學(xué)教學(xué)中，教師要能夠激發(fā)學(xué)生對已經(jīng)掌握的科學(xué)知識或原理進(jìn)行拓展遷移，引導(dǎo)學(xué)生利用科學(xué)概念逐步解決實(shí)際問題，這樣才能讓科學(xué)學(xué)習(xí)真正實(shí)現(xiàn)服務(wù)于生活的最終目的。

本課最后，筆者引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注硤石燈彩中有多個小燈泡在同時發(fā)光，以此發(fā)布新的任務(wù)：用一節(jié)電池同時點(diǎn)亮兩個甚至更多的小燈泡，以成功經(jīng)驗(yàn)引領(lǐng)學(xué)生再次探究。有了前期電流“通路”概念的有效建構(gòu)，學(xué)生能想到正確的方法是讓電流依次流過兩個或更多的小燈泡，這是對“通路”概念的運(yùn)用和鞏固。

總之，在教學(xué)中，教師要為學(xué)生創(chuàng)造恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)環(huán)境和條件，讓學(xué)生在有限的時間和空間內(nèi)，從原有的前概念出發(fā)，經(jīng)歷理性的科學(xué)探究過程，以證據(jù)和邏輯主動建構(gòu)科學(xué)概念，鍛煉科學(xué)思維，全方位提升科學(xué)素養(yǎng)。