在探究活動中幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念

管照生

【摘 要】小學(xué)科學(xué)教學(xué)提倡讓學(xué)生在親歷探究過程中建構(gòu)科學(xué)概念。但在具體的教學(xué)中，由于部分教師受原有思維定式的影響，探究活動往往變成照本宣科、概念機械記憶活動。本文通過課例，從利用演示初步建立、自主設(shè)計方案中體驗、把握材料出示時機培養(yǎng)、對比實驗形成、小組合作確保有效、用于生活深化等方面引領(lǐng)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。

【關(guān)鍵詞】探究；建構(gòu)；科學(xué)概念

中圖分類號：G620 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2017）12-0104-02

“面向全體學(xué)生，學(xué)生為主體，探究為核心”是小學(xué)科學(xué)課程的基本理念?？茖W(xué)教材在經(jīng)過幾次修改后，更加注重讓學(xué)生在親歷探究的過程中建構(gòu)科學(xué)概念?；诖?，現(xiàn)在的科學(xué)教學(xué)更加注重探究式教學(xué)，學(xué)生的探究能力因此得到了不同程度的提高，科學(xué)素養(yǎng)得到了一定的培養(yǎng)。然而，看似熱鬧非凡的探究課堂，學(xué)生卻是“玩時”盡興，“玩后”忘記。這是因為教師受原有思維定式的影響，探究活動中，教師往往將學(xué)生看成接受知識的容器，重視結(jié)果的機械記憶，生硬地將科學(xué)概念呈現(xiàn)給學(xué)生，忽視概念的形成與聯(lián)系規(guī)律，疏于聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗，導(dǎo)致科學(xué)探究流于形式。

一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中科學(xué)概念建構(gòu)的重要性

“小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課。”（《義務(wù)教育科學(xué)課程標準》），從課標中知道，小學(xué)科學(xué)課的核心是探究，主要任務(wù)是培養(yǎng)小學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的志趣和能力?，F(xiàn)以姚老師執(zhí)教的《不同物質(zhì)在水中的溶解能力》一課教學(xué)為例，談?wù)勅绾卧谔骄炕顒又袔椭鷮W(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。

【課例簡錄】：教學(xué)目標：①科學(xué)概念：不同的物質(zhì)在水中的溶解能力不同；②過程與方法：研究食鹽和小蘇打在水中的溶解能力；③情感態(tài)度與價值觀：認識到溶解在生活中應(yīng)用的廣泛性和重要性。④重難點：了解不同的物質(zhì)在水中的溶解能力是不同的。

上課伊始，教師通過實物結(jié)合播放圖片的形式出示兩種物質(zhì)，讓學(xué)生根據(jù)物質(zhì)形狀、顏色猜測是什么。明確物質(zhì)名稱后，教師通過演示小蘇打溶于水的實驗，讓學(xué)生猜測在相同條件下小蘇打與食鹽溶解能力的強弱。接著，教師提出問題：你怎么知道某種物質(zhì)在水中是不是溶解了？并要求學(xué)生用食鹽溶于水的實驗來說明。很快，學(xué)生憑著已有知識說出了溶解的概念。結(jié)合學(xué)生的回答，教師順勢引出：“要知道結(jié)果，我們可以通過實驗來驗證，現(xiàn)在請同學(xué)們小組討論設(shè)計比較食鹽和小蘇打在水中的溶解能力的實驗方案?！睉{著前幾節(jié)課的經(jīng)驗，學(xué)生很快擬出了實驗方案，并有三個小組上臺展示方案。在每位學(xué)生闡述方案的過程中，教師組織學(xué)生點評，確定初步的實驗方案：要兩杯水、小蘇打和食鹽各一份，分別放進水中，攪拌，直至不能溶解為止。

針對學(xué)生擬定的方案，教師繼續(xù)提問：這個實驗怎樣做才比較公平？哪些條件必須相同？哪些條件會不同？在同學(xué)們充分討論交流后，師生共同得出：相同的條件是“兩杯水一樣多、溫度相同、都要攪拌、每次加入的量要一樣多。不同的條件是分別加食鹽和小蘇打”。教師繼而讓學(xué)生思考：當(dāng)物質(zhì)溶解較慢時怎么辦？小組成員如何分工？實驗結(jié)果如何填寫？

二、在探究活動中如何幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念

《義務(wù)教育科學(xué)課程標準》的“基本理念”中提到：科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心。探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標，又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑。正因為科學(xué)的學(xué)習(xí)是以直接經(jīng)驗為基礎(chǔ)，我們的科學(xué)學(xué)習(xí)需要科學(xué)探究，而且探究式學(xué)習(xí)符合小學(xué)生心理發(fā)展的特點。

1. 在導(dǎo)入中利用演示初步建構(gòu)科學(xué)概念

本課導(dǎo)入中，教師先和學(xué)生復(fù)習(xí)食鹽溶于水的內(nèi)容，然后讓學(xué)生猜測小蘇打是否能溶于水，在學(xué)生猜測后，教師將小蘇打放入水中，讓學(xué)生觀察小蘇打的變化，在未充分溶解的情況下進行攪拌，在教師的操作下，小蘇打完全溶解于水。這時，教師問，在相同條件下小蘇打與食鹽誰的溶解能力更強？通過這樣的導(dǎo)入，用事實讓學(xué)生直觀地獲得了“不同的物質(zhì)能溶解于水中”的概念。直觀的實驗演示，規(guī)范的示范，可極大程度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和欲望，更重要的是通過引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析實驗現(xiàn)象，進行科學(xué)思考，能有效促進科學(xué)概念的建構(gòu)。

2. 在自主設(shè)計探究方案中體驗科學(xué)概念

概念的建構(gòu)有賴于對事物的感性認識，只有親身經(jīng)歷探究活動全過程才會對科學(xué)概念有深刻的感悟和體驗。在概念的建構(gòu)過程中，教師代替學(xué)生大部分“工作”，確實是可以減少學(xué)生的錯誤， “節(jié)省”時間，但在減少與“節(jié)省”的同時卻剝奪了學(xué)生從錯誤中學(xué)習(xí)的機會，阻礙了學(xué)生的思維發(fā)展。本案例中，教師沒有急于將正確的做法直接告訴學(xué)生，而是在學(xué)生動手實驗前問了幾個問題：你們打算怎么做？是做完一個就記錄一個，還是全部做完了再記錄？記錄表上要填哪些內(nèi)容？實驗完后，實驗器材該如何處理？然后讓學(xué)生分組討論，自主確定實驗方案。學(xué)生在小組內(nèi)，通過自學(xué)教材和相互協(xié)商，很快就確定了實驗方案。這樣的體驗過程，可以引發(fā)學(xué)生的認知沖突，發(fā)展他們的思維，實現(xiàn)知識的內(nèi)化，有效建構(gòu)科學(xué)知識體系。

3. 備好探究材料，選好出示時機，把握科學(xué)概念

【教學(xué)記錄】：在本節(jié)課上，教師在學(xué)生明白了實驗方案后，馬上分發(fā)材料（水量相同的燒杯2個、等量小蘇打和食鹽各一包、玻璃棒2根）讓學(xué)生實驗操作。學(xué)生實驗場面很是熱鬧：一部分學(xué)生按部就班，做完食鹽再做小蘇打，一部分學(xué)生兩個同時在做，一部分學(xué)生這個做一下那個也做一下，偶爾東張西望看看其他同學(xué)……15分鐘很快過去了，按計劃本因停止實驗并匯報結(jié)果，可是，熱鬧的學(xué)生并沒能聽從老師的指示安靜下來，少部分學(xué)生的實驗也沒能完成。2分鐘后，在教師的多次要求下，學(xué)生終于安靜下來。

材料選擇得好，往往能激發(fā)學(xué)生的探究欲望，出示的次序直接決定著實驗操作的有效性。本課中，如果教師先讓學(xué)生做完食鹽的實驗后，再出示小蘇打，課堂的可控性和實驗的有效性會得到大大的提高。當(dāng)然，如果教師能再多準備一兩種其他物質(zhì)如白砂糖、味精等，既可照顧動手能力強的學(xué)生，也可以讓學(xué)生有更多的機會去把握概念內(nèi)涵。畢竟，只有讓學(xué)生在探究活動中充分運用感官參與實踐，才能準確把握概念內(nèi)涵，因為，概念的建構(gòu)來自于對事物的真實感悟與體驗。

4. 對比實驗，明辨是非，形成科學(xué)概念

一個概念的形成通常需要學(xué)生對大量的事實與現(xiàn)象進行耐心的觀察，細致的分析，冷靜的對比等思維活動，繼而建構(gòu)科學(xué)概念。這就需要學(xué)生對各種現(xiàn)象進行多層次的比較、分析與總結(jié)，在推測與驗證的思維過程中形成正確的科學(xué)概念。

【課例】

師：（將學(xué)生做小蘇打?qū)嶒灥臒旁谥v臺上）為什么這個小組的實驗結(jié)果會和我們不同？請大家觀察這個小組的燒杯，然后說出原因。

生：老師，他們的杯底還有沉淀物，他們的小蘇打沒有完全溶解，因此他們的實驗結(jié)果并不科學(xué)。

案例中，對“不同的物質(zhì)在水中的溶解能力是不同的”概念教學(xué)中，食鹽和小蘇打在水中的溶解能力這個實驗看起來不復(fù)雜，但學(xué)生做實驗時卻出現(xiàn)問題：大部分學(xué)生的實驗結(jié)果是食鹽的溶解能力要大于小蘇打的，有小部分學(xué)生的結(jié)果剛好相反。原來是學(xué)生在試驗中，沒等小蘇打完全溶解就放進另一包。要讓學(xué)生形成正確的科學(xué)概念，必須通過問題的引導(dǎo)，使學(xué)生對正確的現(xiàn)象清晰化，對錯誤的現(xiàn)象進行辨析，加深對概念的理解。

5. 小組合作，確保實驗有效性

《義務(wù)教育科學(xué)課程標準》提到：“科學(xué)課程要面向全體學(xué)生。這意味著要為每一個學(xué)生提供公平的學(xué)習(xí)科學(xué)的機會和有效的指導(dǎo)?！碧骄拷虒W(xué)的過程是師生、生生交往的過程。

【課例】

師：實驗中要注意分好工，一個同學(xué)放物品，另一個同學(xué)負責(zé)攪拌，第三位同學(xué)負責(zé)觀察，最后一位同學(xué)負責(zé)記錄實驗結(jié)果，然后共同總結(jié)實驗現(xiàn)象。

一個實驗，涉及多種器材的使用，多項操作活動，現(xiàn)象的觀察、分析和記錄，作為小學(xué)生，在短短的40分鐘內(nèi)，一個人的力量通常難以完成。實驗活動完成不了，既打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和信心，也不利于科學(xué)概念的形成，這就要求我們充分發(fā)揮小組的力量，以求實驗的有效性。

6. 在生活中應(yīng)用科學(xué)知識，深化科學(xué)概念

“通過科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，知道與周圍常見事物有關(guān)的淺顯的科學(xué)知識，并能應(yīng)用于日常生活，逐漸養(yǎng)成科學(xué)的行為習(xí)慣和生活習(xí)慣?！笔切W(xué)科學(xué)課程的總目標之一。

【課例】

師：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們通過對比實驗驗證了不同物質(zhì)在水中的溶解能力是不同的，請大家利用本節(jié)課學(xué)到的知識去解釋生活中的幾種現(xiàn)象：①蔗糖和洗衣粉在水中的溶解能力相同嗎？能設(shè)計一個實驗方案來證明嗎？②一些固體的物質(zhì)能溶解于水中，一些氣體也能溶解在水中，你能舉一些氣體溶解在水中的例子嗎？③喝汽水后常常會打嗝，你能解釋其中原因嗎？

科學(xué)教學(xué)要幫助學(xué)生建立起科學(xué)概念體系，重視科學(xué)探究和合作學(xué)習(xí)，并用自主探究學(xué)習(xí)方式，幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念；更要讓學(xué)生會運用已形成的科學(xué)概念來解決生活中問題，這是建構(gòu)科學(xué)概念的終極目的，深化科學(xué)概念的重要環(huán)節(jié)。

（編輯：趙 悅）