小學(xué)科學(xué)教學(xué)中科學(xué)概念構(gòu)建與科學(xué)探究雙螺旋協(xié)調(diào)發(fā)展的教學(xué)策略

柯愛(ài)娣

小學(xué)科學(xué)課程改革提出了課程發(fā)展的方向：科學(xué)概念和科學(xué)探究的雙螺旋協(xié)調(diào)發(fā)展，即科學(xué)概念通過(guò)科學(xué)探究而形成，科學(xué)探究以科學(xué)概念為基礎(chǔ)。那么，如何在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，促進(jìn)科學(xué)概念的構(gòu)建與科學(xué)探究雙螺旋協(xié)調(diào)發(fā)展呢？我結(jié)合教學(xué)實(shí)踐提出四個(gè)策略。

一、情景探究，激發(fā)思維

要構(gòu)建科學(xué)概念，就要引入前概念。科學(xué)概念的建立，須從學(xué)生的前概念出發(fā)，并對(duì)其重新組合、修正與提煉。前概念可分成兩類(lèi)。一類(lèi)是雖與科學(xué)概念不一致，但在學(xué)生學(xué)習(xí)了相應(yīng)的知識(shí)后，并結(jié)合有關(guān)的實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)，便易于轉(zhuǎn)化成科學(xué)概念。另一類(lèi)是已在學(xué)生的頭腦中存在，且已形成比較牢固的、錯(cuò)誤的概念體系，不易轉(zhuǎn)換與糾正。例如，學(xué)生的已有概念是：熱水冒出來(lái)的熱氣是水蒸氣。教師糾正他們：水蒸氣沒(méi)有顏色，你看到的白色熱氣是水蒸氣受冷凝結(jié)成的小水珠?？捎行W(xué)生在課后作業(yè)中依然寫(xiě)道：冬天呼出的白氣是水蒸氣?；诖耍處煴仨毻呓鈱W(xué)生原有的、錯(cuò)誤的知識(shí)體系，以構(gòu)建科學(xué)概念。具體方法有三個(gè)：一是通過(guò)閱讀教材、課前調(diào)查、個(gè)別詢(xún)問(wèn)、課堂提問(wèn)、畫(huà)圖展示以及概念前測(cè)等方法了解學(xué)生的已學(xué)內(nèi)容、認(rèn)知能力和理解程度，以把握學(xué)生的前概念。二是分析單元目標(biāo)和本課目標(biāo)，以確定本課的科學(xué)概念。三是創(chuàng)設(shè)典型的問(wèn)題探究情景，以激發(fā)學(xué)生的思維，從而引起前概念與科學(xué)概念的認(rèn)知沖突，隨之構(gòu)建科學(xué)概念，最終促使學(xué)生積極、主動(dòng)地學(xué)習(xí)科學(xué)概念。

例如，在教學(xué)“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一內(nèi)容時(shí)，教師要幫助學(xué)生建立科學(xué)概念（聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的），就要瓦解他們的前概念（聲音是由物體間拍打、摩擦和敲擊等方式產(chǎn)生的；并認(rèn)為“振動(dòng)”等同于“震動(dòng)”）。因此，在問(wèn)題探究環(huán)節(jié)，我提供了紙、鼓、皮筋和尺子等材料，要求學(xué)生想辦法使這些物體發(fā)出聲音，并提出探究性問(wèn)題（聲音是怎樣產(chǎn)生的）。在這一環(huán)節(jié)，不僅呈現(xiàn)出學(xué)生錯(cuò)誤的前概念，更反映出一個(gè)不良的學(xué)情：他們將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象當(dāng)成科學(xué)原理。在這種情況下，我引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，仔細(xì)分析，認(rèn)真探討，最終學(xué)生認(rèn)識(shí)到“敲打、摩擦、拉撥”都是物體發(fā)出聲音的方式，而不是聲音產(chǎn)生的原因。而且，學(xué)生認(rèn)識(shí)到：雖然這些發(fā)聲物體的發(fā)聲方式不同，但它們都能發(fā)出聲音，這就說(shuō)明，它們?cè)诎l(fā)聲時(shí)肯定有著共通的地方。這樣，學(xué)生的思維被激發(fā)，探究活動(dòng)向更深層次邁進(jìn)，距離科學(xué)概念的構(gòu)建更近一步。

二、假設(shè)探究，深化思維

概念理解是概念構(gòu)建的中心環(huán)節(jié)。當(dāng)概念引入后，教師要引導(dǎo)學(xué)生親歷探究過(guò)程，以加深體驗(yàn)，從而理解概念。當(dāng)學(xué)生的前概念在問(wèn)題的探究中被質(zhì)疑時(shí)，學(xué)生的探究欲就會(huì)再次被激發(fā)，并渴望建立新的概念體系。在這種情況下，教師就要幫助學(xué)生向科學(xué)概念的方向邁進(jìn)。具體有三步。其一，先讓學(xué)生根據(jù)問(wèn)題進(jìn)行猜想與假設(shè)，并說(shuō)明理由。這樣，既有利于學(xué)生科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)，又有利于學(xué)生科學(xué)思維和語(yǔ)言表達(dá)能力的培養(yǎng)，還有利于學(xué)生嘗試用已學(xué)的科學(xué)概念分析、解釋現(xiàn)象。其二，由學(xué)生根據(jù)假設(shè)，制定相應(yīng)的、可行的研究方案，以驗(yàn)證猜想與假設(shè)的正確性。在這一過(guò)程中，須特別重視學(xué)生對(duì)活動(dòng)材料和輔助工具的選擇、應(yīng)用以及活動(dòng)細(xì)節(jié)的考慮，必要時(shí)可采用“提示”和“方案論證”等方法引導(dǎo)學(xué)生完善探究方案。其三，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論、班級(jí)交流，以使探究方案更具科學(xué)性、操作性和可行性，從而保證探究活動(dòng)的有序開(kāi)展。這樣，學(xué)生便能有的放矢地開(kāi)展探究，從而獲取足夠的信息和證據(jù)，并且，他們的思維得到進(jìn)一步的訓(xùn)練與發(fā)展，最終逐步理解科學(xué)概念的內(nèi)涵。

例如，在教學(xué)“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一內(nèi)容時(shí)，學(xué)生已認(rèn)識(shí)到物體發(fā)聲的方式不同，于是，就會(huì)關(guān)注物體發(fā)聲時(shí)的共同現(xiàn)象，因此，教師就要引導(dǎo)學(xué)生從“尋找物體發(fā)聲時(shí)的共同點(diǎn)”出發(fā)進(jìn)行下一階段的探究。在這種情況下，我讓學(xué)生重做使物體發(fā)聲的實(shí)驗(yàn)，并提出問(wèn)題（請(qǐng)關(guān)注物體發(fā)聲時(shí)的共同現(xiàn)象，并總結(jié)這種“動(dòng)”的共同規(guī)律）。學(xué)生發(fā)現(xiàn)：物體發(fā)聲時(shí)都在“動(dòng)”，并且是“來(lái)回往復(fù)的快速運(yùn)動(dòng)”。這時(shí)，教師可順勢(shì)告訴學(xué)生：這種來(lái)回往復(fù)的快速運(yùn)動(dòng)，科學(xué)上稱(chēng)之為“振動(dòng)”。這樣，學(xué)生就真正理解了“振動(dòng)”這一概念的內(nèi)涵。隨著科學(xué)探究活動(dòng)的展開(kāi)和教師的因勢(shì)利導(dǎo)，學(xué)生的思維進(jìn)一步深化，從而推動(dòng)科學(xué)概念的構(gòu)建。

三、研討探究，強(qiáng)化思維

概念的形成需要多次進(jìn)行，只有通過(guò)多層次的比較、分析與綜合，才能真正強(qiáng)化學(xué)生的思維，讓學(xué)生完全理解科學(xué)概念。而科學(xué)概念的建構(gòu)，既要論證，又要推理，因此，教師應(yīng)幫助學(xué)生建立實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、事實(shí)證據(jù)和科學(xué)概念之間的邏輯關(guān)系，以引導(dǎo)學(xué)生從事實(shí)出發(fā)，逐步形成科學(xué)概念。具體而言，教師可設(shè)置三個(gè)問(wèn)題：一是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)證據(jù)是否來(lái)自探究活動(dòng)？二是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)證據(jù)是否真正符合客觀實(shí)際？三是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否進(jìn)行了科學(xué)的取舍？然后，要求學(xué)生通過(guò)口頭匯報(bào)、小論文、小調(diào)查、辯論會(huì)和展示等形式，準(zhǔn)確、清晰地表達(dá)自己或小組的探究結(jié)果，闡述推理過(guò)程，并運(yùn)用事實(shí)證據(jù)回答質(zhì)疑。在表述和交流的程中，學(xué)生既要善于表達(dá)自己的發(fā)現(xiàn)，又要學(xué)會(huì)傾聽(tīng)，從而獲得豐富的感性經(jīng)驗(yàn)，最終形成既能自圓其說(shuō)，又能被他人信服的研究結(jié)論。這樣，不僅學(xué)生的思維被強(qiáng)化，更從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)證據(jù)走向科學(xué)概念。

例如，在教學(xué)“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一內(nèi)容時(shí)，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和集體交流，獲得了十余種物體發(fā)聲時(shí)都在振動(dòng)的客觀事實(shí)，并得出“聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的”這一結(jié)論，但距離科學(xué)概念的構(gòu)建還有距離。在這種情況下，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)反證法進(jìn)行推理。既然這些物體發(fā)聲時(shí)都在振動(dòng)，那么，如果不讓它們振動(dòng)，它們是否還會(huì)繼續(xù)發(fā)聲？學(xué)生探究后發(fā)現(xiàn)：只有物體在振動(dòng)時(shí)，才能發(fā)出聲音；物體停止振動(dòng)，便停止發(fā)聲。這樣，學(xué)生親歷探究過(guò)程，通過(guò)不完全歸納和反證法，逐步構(gòu)建了“聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的”這一科學(xué)概念。在這一科學(xué)概念構(gòu)建的過(guò)程中，綜合了觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、辨別和歸納等多種活動(dòng)，學(xué)生從對(duì)事實(shí)表象的認(rèn)識(shí)階段進(jìn)入科學(xué)概念的構(gòu)建階段。

四、應(yīng)用拓展，發(fā)展思維

科學(xué)概念的構(gòu)建以生活為基礎(chǔ)，也就是說(shuō)，只有將探究的結(jié)論應(yīng)用于生活，才能解釋生活中的現(xiàn)象及事件，從而有助于科學(xué)概念的構(gòu)建，最終發(fā)展學(xué)生的思維。針對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)而言，一節(jié)課的結(jié)束既不是探究過(guò)程的結(jié)束，也不是科學(xué)概念的構(gòu)建的終結(jié)。因此，教師要完成兩個(gè)工作。其一，教師要引導(dǎo)學(xué)生反思探究過(guò)程，并從已有的科學(xué)概念中發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，然后帶著新問(wèn)題走出課堂，以便為以后的探究活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。其二，科學(xué)概念具有描述和說(shuō)明的作用，它能預(yù)測(cè)在相似但不一定相同的情況下，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象，并能對(duì)所發(fā)生的現(xiàn)象作出完滿(mǎn)的解釋。因此，當(dāng)學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng)構(gòu)建了科學(xué)概念后，教師必須將科學(xué)概念引向生活（解釋生活中的現(xiàn)象），以達(dá)到學(xué)以致用和鞏固概念的目的，最終促進(jìn)科學(xué)概念和科學(xué)探究的雙螺旋協(xié)調(diào)發(fā)展。

例如，在教學(xué)“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一內(nèi)容時(shí)，學(xué)生已構(gòu)建了“聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的”這一科學(xué)概念。在此基礎(chǔ)上，我提出“人說(shuō)話(huà)的聲音是怎么產(chǎn)生的”這一生活問(wèn)題，既讓學(xué)生用已構(gòu)建的科學(xué)概念思考和解釋?zhuān)肿屗麄兺ㄟ^(guò)觸摸聲帶外的皮膚，感受發(fā)聲時(shí)聲帶的振動(dòng)，以鞏固科學(xué)概念。然后，讓學(xué)生閱讀《蚊子“嗡嗡”的秘密》一文，以幫助學(xué)生構(gòu)建完整的科學(xué)概念體系。最后，我讓學(xué)生在課后探究其他動(dòng)物發(fā)聲的秘密，即將課內(nèi)教學(xué)延伸到課外生活，并引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)和實(shí)驗(yàn)探究的方法開(kāi)展研究，最終進(jìn)行研究成果的展示和交流。這樣，既激發(fā)學(xué)生的探究興趣，又培養(yǎng)他們的探究能力，還有利于形成與后續(xù)學(xué)習(xí)的科學(xué)概念相一致的前概念。

（作者單位：浙江省杭州市余杭區(qū)臨平第二小學(xué)）

（責(zé)任編輯：梁金）