[摘 要]概念教學是小學科學教學的重要內容,正確理解科學概念有助于學生科學學習質量的提升。在小學科學概念教學中,教師可以利用知識基礎、借助科學實驗、通過知識遷移及概念整合等途徑來幫助學生理解概念,完善學生對科學概念的認知,提升學生的學習品質。
[關鍵詞]小學科學;概念教學;知識基礎;科學實驗;遷移整合
[中圖分類號] G623.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068(2024)30-0074-03
小學科學教學要體現出本質特征,就要把目標定位從事實、主題升級到具體概念的教學上,這樣可以使學生對科學概念的理解從知識層面上升到綜合分析層面,促進學生科學素養的提升。但在教學科學概念時,教師往往會采用下定義的方法,這樣機械枯燥地講述很難促進學生對概念的理解。為了降低學生的學習難度,活化學生對概念的理解,教師可以從以下方面展開概念教學。
一、利用知識基礎,初步建構概念
在小學科學教學中,學生并不是空著腦袋走進課堂的,他們對所學知識有自己的基礎性理解,也就是前概念。教師應尊重學生已有的知識經驗,在學生原有認知的基礎上催生新的概念體系,引導學生初步理解概念。
1.在矛盾點激趣質疑
在科學教學中,學生對一些科學現象有自己的理解。當這種理解與新概念之間產生矛盾沖突的時候,教師要善于通過觀察、質疑、提問和探究等方式來激發學生的思考探究欲望,以達到事半功倍的教學效果。如教學人教版科學教材三年級下冊《橡皮泥在水中的沉浮》一課時,需要學生掌握的科學概念包括:沉浮是怎樣一種現象;改變物體排開的水量,物體在水中的沉浮可能發生改變;鋼鐵制造的船能夠浮在水面上,原因在于它排開的水量很大。教學時,教師可以先提出問題:“你們平時在家玩過物體的漂浮游戲嗎?有什么發現?”再出示石頭、回形針、橡皮、蠟燭、泡沫塊、空瓶子、蘿卜等物體,讓學生猜測一下哪些物體會在水中浮起來、哪些物體會在水中沉下去。學生猜測石頭、回形針、蘿卜會沉下去,橡皮、蠟燭、泡沫塊、空瓶子會浮起來,理由是沉下去的是金屬制成的或者較重的物體,浮起來的是塑料或者較輕的物體。為了促進學生對科學概念的真正理解,教師可以提出這樣的啟發性問題:“在前面的學習中,我們已經知道了同一種物體的浮沉與它們的體積、大小和輕重沒有關系,那么不同材料的物體在水中的浮沉與它們的體積、大小和輕重有關系嗎?”這樣引導學生進行探究,可以進一步激化學生的認知矛盾,讓學生在強烈的探究欲望的驅使下獲得對“浮沉”這一科學概念的深刻認識與理解。
2.在興奮點探究質疑
興奮點是指學生對學習內容感興趣的地方。在科學概念教學中,教師及時抓住學生的興奮點引導他們探究學習,可以促進學生對科學概念的建構。如人教版科學教材三年級上冊《食物的消化》一課,教學目標是認識人體器官的功能和作用,探究食物的消化過程。小學生對食物的消化并不是一無所知的,但是對消化器官有哪些、食物在人體中會經歷哪些消化過程、如何養成良好的飲食習慣、如何保護我們的消化器官這些內容,大都是一知半解。教學這一課時,為了促進學生對“食物消化”這一概念的理解,教師可以讓學生在已有經驗的基礎上提出自己感興趣的問題,并借助視頻中的人體模型,了解食物消化需要經過“口腔—食道—胃—小腸—大腸—肛門”,這些都是消化器官,有著不同的功能與作用。這樣教學,能夠深化學生對科學概念的認識,促進學生良好飲食習慣的形成。
二、借助科學實驗,豐富概念認知
在小學科學概念教學中,為了促進學生對科學概念的真正理解,教師可以借助科學實驗來幫助學生直觀、清晰地理解概念,提升學生的學習質量。
1.借助科學實驗感知概念形成
教師可以為學生提供豐富的實驗材料,讓學生通過實驗探究去感知概念的形成過程,促進學生對科學概念的有效建構。如人教版科學教材四年級上冊《聲音的傳播》一課,教學目標是讓學生通過學習知道聲音是通過物體以波的形式,從一個地方傳播到另一個地方的。為了幫助學生獲得對聲音傳播方式的真切感受與體驗,教師可以借助實驗和想象,引導學生對聲音的傳播現象進行描述。首先,教師把已經準備好的不同種類的樂器展示出來,讓學生進行演奏,并說說這些樂器有什么特點。當學生說出它們都能發出聲音,且發聲的部位不同,發出的聲音也各不相同的感受以后,教師引導學生探究聲音的傳播與發聲部位之間的關系。其次,教師引導學生思考“聲音能不能在其他物體中傳播呢?”通過科學實驗,學生明白了聲音是通過空氣傳播的,在真空中不能傳播。
2.借助實驗材料豐富概念認知
在小學科學教學中,教師依據學生學習需要為學生提供豐富的實驗材料,引導學生去感受體會,可以幫助學生形成感性認知,促進學生對科學概念的真正理解。如人教版科學教材四年級上冊《固體也熱脹冷縮嗎》一課,涉及的科學概念是“固體一般也有熱脹冷縮的性質”。教學這一課時,教師可以通過實驗引導學生研究銅球、鋁棒以及其他金屬受熱遇冷的變化情況,并讓學生舉例說明生產和生活中一些固體熱脹冷縮的現象以及利用固體的熱脹冷縮性質解決生活中的實際問題的案例。在實驗材料的選擇上,教師要盡可能地為學生提供豐富的材料,以豐富學生對科學概念的認知,提升學生的學習品質。
三、通過知識遷移,強化概念理解
在小學科學教學中,教師要引導學生建立科學知識之間的聯系,巧妙地進行知識的遷移訓練,從而強化學生對科學概念的理解,培養學生運用所學知識解決實際問題的能力。
1.類化情境,鞏固科學概念
新的概念需要在鞏固運用中內化。為此,教師可以為學生創設類化情境,讓學生在情境運用中解決問題,真正把學到的科學知識內化為自己的能力。如人教版科學教材五年級下冊《斜面》一課,教學目標是使學生明白利用斜面從上往下搬運物體十分省力;利用斜面從下往上搬運物體比直接搬運物體要省力。為了促進學生對科學概念的理解,教師可以利用類化情境展開教學:“同學們都知道曹沖稱象的故事吧?他驚人的智慧為世人所稱贊。現在老師也遇到了一個難題,工人師傅想把一堆原木運送到卡車上,但是直接搬運太費力了,向老師求教有沒有什么省力的辦法。你們能幫幫老師嗎?”有學生說可以用吊車把原木吊到卡車上,有學生說可以在地面和車廂之間搭一個斜面,把原木滾上去。通過學習交流,學生發現雖然用吊車省力,但是并不是所有的地方吊車都能夠進入,不如搭個斜面簡單還便于操作。為了讓學生直觀感受到斜面的省力作用,教師又提出以下探究問題:“怎樣搭斜面搬運物體會更省力?省力斜面與斜面的坡度與高度之間有什么關系?”通過實驗操作,學生發現了斜面坡度越小越省力的特點。教師從學生耳熟能詳的故事入手創設類化學習情境,不僅可以激發學生的學習興趣與好奇心,而且可以讓學生產生探究斜面省力的原理的興趣。
2.異化情境,深化科學概念
所謂異化情境,就是與學生接受知識的常規情境不同的一種情境。異化情境的創設可以引發學生再思考,并通過探究學習來深化對科學概念的理解。如教學人教版科學教材三年級上冊《鹽和糖的溶解》時,需要學生掌握的科學概念有:知道一定量的水中能溶解一定量的食鹽或白糖;知道同樣多的水溶解不同物質的量是不一樣的;知道加熱、攪拌、溶質(固體)壓碎能加快溶解。教學時,教師可以先提出問題“放入水中的食鹽(白糖)不見了,你們知道這是怎么一回事嗎?”;然后讓學生交流自己的實驗結果;最后讓學生說一說影響溶解的因素有哪些,并結合生活經驗交流自己所知道的加快溶解的方法。這樣引導學生學習科學知識,可以幫助學生理清科學概念之間的關系,提高學生認知的清晰度,拓寬學生的視野,提升學生的科學素養。
四、概念連貫整合,系統理解概念
小學科學教材中每個單元都是圍繞著相同的主題進行編排的,單元內部、單元與單元之間以及不同教材之間的內容是具有一定聯系的。教師要注重科學概念之間的聯系與統整,讓概念教學顯得完善而又系統。
1.單元內部連貫
小學科學教材中每個單元的內容都是有結構、層層遞進的。如人教版科學教材一年級下冊“位置和方向”這個單元包含《前后左右》《東南西北》《校園“尋寶”》三課,都是圍繞著“位置和方向”主題進行編排的,教學目標是讓學生選擇自己喜歡的方式描述物體的位置。教學本單元的時候,教師不能采取單課孤立教學的方式,而應站在大單元視角,把本單元內容整合在一起,引導學生系統連貫地學習位置與方向的概念,并用自己的語言精準地描述生活中物體的位置與方向。這樣教學,可以讓學生對位置與方向這一概念的理解全面而又深刻,從而夯實學生的科學基礎。
2.同冊教材整合
要想促進學生對科學概念的深入理解,就要在同一層面針對一個大概念,從不同的主題展開教學,以幫助學生形成對所學概念的連貫性理解。如人教版科學教材一年級下冊第三、第四單元中都編排了與磁鐵相關的內容,其中第三單元“有趣的磁鐵”中編排了《認識磁鐵》《磁鐵的磁極》《磁極間的作用》三課,第四單元“做個指南針”中編排了《認識指南針》《制作指南針》《展示與改進》三課。教學時,教師可以把這兩個單元的內容整合起來,從認識磁鐵到了解磁e4c8583b8aa3153df122efc66136cd86660628ed61c7bced63ec95fd831ffa47極間的作用,再到制作指南針,把相關的科學概念整合在一起,使學生形成對磁鐵及其作用的深刻認識,獲得對科學概念更加全面而深刻的理解。
3.相似內容整合
隨著年級的升高,教材中涉及的科學概念也逐步由簡單走向復雜。教師要站在課程視角,對科學概念進行整合,引導學生深入而全面地理解科學概念。如人教版科學教材三年級下冊的“種鳳仙花”、四年級上冊的“多樣的動物”“動植物的繁殖”、四年級下冊的“養蠶”“環境中的生物”,還有六年級上冊的“田野里的生物”及六年級下冊的“生物與環境”單元的內容,都是圍繞著動植物及其生存環境進行編排的。教學這些科學知識或者概念的時候,教師要立足整個科學課程體系,對這些知識進行統整,使學生通過學習認識到生物體由小到大的動態變化過程,在此基礎上感受環境變化對生物體的影響,并延伸到對生物的演化的學習中。這樣帶領學生學習科學知識和科學概念,可以豐富學生對生命科學領域的概念認知,提升學生的科學學習質量。
綜上所述,在小學科學概念教學中,教師要從學生的實際出發,運用多種方式開展教學,以深化學生對科學概念的理解,提升學生的科學核心素養。
[ 參 考 文 獻 ]
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(責編 劉宇帆)
[基金項目]本文系江蘇省中小學教學研究重點課題“指向科學思維能力培養的小學科學循證教學案例研究”(編號:2023JY15-ZA94)的階段性研究成果。