談如何以探究活動為載體幫助學生建構(gòu)科學概念

孟紅萍

【摘要】一個科學概念的建構(gòu)是建立在學生自己原有的生活經(jīng)驗基礎上，新概念是原有概念的重新組合與提升。這種學習之前的由長期的日常經(jīng)驗形成的對事物、現(xiàn)象的看法和觀念的科學概念本身就來源于人們的日常生活，并服務于人們的日常生活。我們要讓學生完整地經(jīng)歷科學探究活動，在活動中經(jīng)歷、體驗和理解科學概念。

【關(guān)鍵詞】探究活動 科學概念 生活 實踐

科學概念的建構(gòu)一定要從實際的日常生活入手，將科學概念的構(gòu)建融于生活，將學習與生活相互融合。讓學生在學習和了解了科學知識后，再用學到的科學知識解決生活中的實際問題，這樣能夠使學生對所學到的知識的理解更加深刻，時時感到科學就在我們身邊，離我們并不遙遠。同時也使的學生對科學概念的學習變得輕松和有趣。而且對小學生來說，將科學概念的構(gòu)建融于生活更具有吸引力，更容易引起學生產(chǎn)生濃厚的興趣，帶給他們一種想要參與和驗證的渴望和沖動。

一、了解前概念，探明科學概念建構(gòu)的基礎

我們的孩子在走進科學課堂之前并不是一張白紙，由于生活經(jīng)歷的不同，他們對生活中發(fā)生的各種現(xiàn)象、遇到的各種問題形成了自己獨特的看法。盡管這些看法有的不全面，有的不深刻，有的甚至是錯誤的，但這些是兒童認知的開端，是兒童建構(gòu)科學概念的起點。學生是以自己的經(jīng)驗為基礎來建構(gòu)現(xiàn)實的，在接受正式的科學教育前，學生已經(jīng)積累了豐富的自然科學現(xiàn)象觀察和過程體驗，并由此產(chǎn)生“似理論般”的概念雛形，這種相對原始、不夠精確的初始概念就叫做前概念。學生經(jīng)歷認知沖突，消除錯誤的前概念。改變學生錯誤的前概念是一件非常困難的事，有的前概念非常頑固，需要經(jīng)過較長的時間才能得到轉(zhuǎn)變。例如，在《誰流得更快一些》一課中，提出將三種液體比較快慢時，學生們說出了自己的幾種猜測，這是他們基于自己以前的概念作出的猜測，其中普遍認為洗潔精是三種液體中流動最慢的。可是在做實驗時卻發(fā)現(xiàn)油的流動速度是最慢的。這與學生原有的前概念發(fā)生了沖突，從而引發(fā)學生思考油比洗潔精流動更慢呢？后又通過實驗證明這與液體的黏度有關(guān)。可是又有新的問題產(chǎn)生了：怎樣實驗才是最公平公正的？經(jīng)過進一步的認知沖突，最后得出了正確的科學概念。這樣的例子在我們的科學教學中屢見不鮮，如塞在杯底的紙團浸入水中后不濕等現(xiàn)象都是屬于就一類別。

可見，了解前概念是學生建構(gòu)科學概念的基礎，但學生的前概念往往具有內(nèi)隱性，只有在特定的情境下才會呈現(xiàn)。因此，教師要創(chuàng)設有利于暴露已知的情境，了解學生的前概念。在學生原有認知和科學事實之間搭建起腳手架，幫助學生糾正、完善科學概念。

二、將探究融入生活，是深化科學概念的重要環(huán)節(jié)

科學的學習就是為了引領(lǐng)孩子們在科學探究的過程中建構(gòu)科學概念，掌握科學探究的方法，培養(yǎng)學生求真、反思等科學精神，發(fā)展學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，解決生產(chǎn)、生活和學習中的實際問題。通過課堂提問，這是收集學生已有概念，最為常用、最為直接地方法。用“你已經(jīng)知道了什么？”“對于這個你想說什么？”“請你先說”等問題，來引發(fā)學生的己有經(jīng)驗或前概念。但由于課堂時間有限，回答問題的學生并不全面，很難了解每個學生的已有概念。因此課后的探究應用不要流于形式，要有布置、有督促，有檢查。像天氣的持續(xù)觀察，如果不督促、檢查，往往最后沒有結(jié)果。還有我校校本課程“讓生命在春天綻放”，孩子們在教室種植地瓜、蘿卜、綠豆芽、蒜等植物，這也需要學生持之以恒的培育和觀察記錄。建構(gòu)主義認為學習意義的獲得，是學習者以自己原有的知識經(jīng)驗為基礎，對新信息重新認識和編碼，建構(gòu)自己的理解。可見，要幫助學生有效建構(gòu)科學概念，必須要了解學生的概念水平，并以此作為科學概念建構(gòu)的生長點。小學生的科學前概念大多源于日常生活中原有的生活經(jīng)驗，前概念往往與科學涵義不一致，甚至大相徑庭。只有了解學生的前概念水平，才會使我們的教學更加貼近學生的思維，更能“有的放矢”。所以，科學探究活動要激發(fā)學生的思維，引導走向理性的分析。

三、依實推測、探究與驗證，建構(gòu)新概念

當引導學生對前概念進行回憶的同時，用事實來驗證所做的推測，是非常必要的。很多時候，是教師和學生“一起學”。尤其是對于我們科學教師而言，對于某一現(xiàn)象、結(jié)論的得出，學生會有很多種方法或路徑來實現(xiàn)，這個時候，這需要我們與學生交換思維，跟著學生去學習。例如，在證明空氣具有熱脹冷縮的性質(zhì)一課時，我給學生提供實驗器材，讓孩子自由地去組合，去搭配，不論哪一種搭配，各小組幾乎都能找到實驗的竅門，并通過自己實驗去得出結(jié)論，而我只是點撥者。在這個過程中，我們的交流不僅僅是師生在交流，還包括生生在交流，從而迸發(fā)出思維的火花，獲得真實地體驗。教師只要引入門，孩子就能想到并得出正確的結(jié)論。探究《斜面的作用》時，我們需要對比直接提升物體與利用斜面提升物體所用的力有什么區(qū)別，還需要探究不同坡度的斜面所用的力有什么樣的特點。在分析數(shù)據(jù)時，我習慣用匯總表的形式把全班的數(shù)據(jù)都統(tǒng)計出來，這樣便于分析總結(jié)，數(shù)據(jù)越多也更加具有說服力。此時，有個同學提出：老師我們用Excel表格來做統(tǒng)計圖更容易看出坡度不同，所用力的大小也有區(qū)別，而且更顯而易見。在師生交流中碰撞出思維的火花，初步建構(gòu)新概念。思維的發(fā)展往往是在生生間、師生間多樣化的會話交流中實現(xiàn)的。如“聲音是由物體振動產(chǎn)生”的這一科學概念的建構(gòu)。孩子們在討論（甚至是爭論）交流的過程中，出現(xiàn)思維碰撞的火花，認識到“敲擊、碰撞、摩擦”不是聲音發(fā)聲的根本特征，再指導他們對收集到各類事實進行分析、綜合、概括，在這個過程中去反思、去偽存真，尋找事物之間的因果關(guān)系和共同屬性--物體發(fā)聲時都在振動，并從共同特征中抽象出本質(zhì)屬性，建構(gòu)起正確的科學概念。

四、探究中充分實踐，重新建構(gòu)科學概念

概念的構(gòu)建來自于學生對事物的體驗與感悟，學生只有在探究活動中充分運用感官參與了，實踐了才會有深刻的感悟和體驗。科學探究是“做中學”，它不同于傳統(tǒng)的“讀書”和“聽講”的學習方式，在課堂教學中，學生經(jīng)歷一個個科學探究的經(jīng)歷，在經(jīng)歷的獲得中激發(fā)思維，建構(gòu)科學概念。五年級上冊第一單元“生物與環(huán)境”其教學目標之一：讓學生經(jīng)歷種子發(fā)芽的實踐歷程，獲得“種子發(fā)芽所需要的必備條件”這樣的科學概念，教材安排了綠豆種子發(fā)芽這一探究活動。開學前讓學生自主設計實驗，等到上課時，許多學生已做了綠豆發(fā)芽的實驗，其中有發(fā)芽較好的，有發(fā)芽不好的，也有不發(fā)芽的。學生這些實踐活動是在“前概念”的指導下開展的，其實踐的感悟和體驗并不深刻。上課時，教師首先組織學生交流匯報，讓發(fā)芽好的和發(fā)芽不成功的同學作交流，通過交流、比較得出“水、空氣、和適宜的溫度”是種子發(fā)芽的必備條件，然后組織學生展開討論怎樣來證明這三個條件是必要條件，通過討論學生提出了反證的方法、對比的方法來進行探究，于是學生重新開展探究活動，分別以加水和不加水、給予充足的空氣和用塑料袋套住“不給空氣”、常溫下和放在冰箱內(nèi)的低溫環(huán)境下等控制條件的方法進行探究，學生在經(jīng)歷了這樣的對比實驗，懂得了控制條件的科學實驗方法，通過這樣充分的探究，學生的思維得到激發(fā)，科學概念就在這樣“做”中構(gòu)建起來。

總之，具體的科學概念是建構(gòu)科學知識體系的基本單位，是科學知識體系形成的基石，科學概念的建構(gòu)要經(jīng)歷抽象、比較、歸納、概括的過程。聚焦的陽光才能燃燒，我們要讓學生完整地經(jīng)歷科學探究活動，在活動中經(jīng)歷、體驗和理解科學概念。

參考文獻：

[1]小學科學課程標準.

[2]兒童創(chuàng)造力發(fā)展心理.