基于大概念的小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)策略探微
——以《物質(zhì)在水中是怎樣溶解的》為例

浙江義烏市稠城第一小學(xué)教育集團 樓曙光

中國工程院院士韋鈺提出：“以大概念的理念進行科學(xué)教育”。大概念是有組織、有結(jié)構(gòu)的科學(xué)知識和模型，科學(xué)中共有14個大概念，它們是小學(xué)科學(xué)教育的指南，為科學(xué)教育教學(xué)改革指明了方向。科學(xué)大概念的提出旨在讓學(xué)生獲得一個完整的科學(xué)框架體系，而不是建構(gòu)分散細碎的科學(xué)知識。概念的掌握與模型的建立能力是學(xué)生的重要能力，它影響著學(xué)生的科學(xué)判斷能力與科學(xué)創(chuàng)新能力。如果把科學(xué)世界比作森林，科學(xué)概念則是一棵棵枝繁葉茂的大樹，大概念就是大樹的根莖，小概念則是眾多的枝葉。如果把小概念比作一顆顆珍珠，大概念則是串聯(lián)珍珠的絲線，有了這根主線，一顆顆珍珠就不會散落，而會顯得更有魅力。我們要關(guān)注科學(xué)概念的教學(xué)，在大概念的觀照下開展教學(xué)。現(xiàn)以教學(xué)《物質(zhì)在水中是怎樣溶解的》為例，淺談基于大概念的小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)策略。

一、宏觀概念觀照，聚焦微觀概念

大概念猶如大樹的根基，少了大概念的支撐，小概念則成了無本之木，沒有大概念這個主線的串聯(lián)，其他小概念的教學(xué)就會支離破碎。“宇宙中所有的物質(zhì)都是由很小的微粒構(gòu)成的”是14個科學(xué)大概念中的一個，它是一個頂層的宏觀概念，在它的組織體系中，還有物質(zhì)、原子、電流等下位概念，而溶解則是這一概念鏈中的下下位概念，即屬于大概念下的微觀概念。

小學(xué)科學(xué)教學(xué)中一般開展的是一些具體的微觀層面的概念教學(xué)，在微觀概念的教學(xué)中，我們首先要厘清各概念之間的上下位關(guān)系。理順教學(xué)思路，要以大概念為引領(lǐng)，在宏觀概念觀照下，在既定軌道中運行，逐步聚焦微觀概念。大概念理念下的科學(xué)教學(xué)是一種板塊教學(xué)，以整體性思想去設(shè)計教學(xué)程序，避免概念教學(xué)的零散與混亂。如《物質(zhì)在水中是怎樣溶解的》一課，旨在從觀察溶解現(xiàn)象開始，讓學(xué)生經(jīng)歷溶解實踐活動，理解溶解的本質(zhì)特征，建構(gòu)溶解的一般概念，滲透溶解是物質(zhì)的基本屬性這一概念。在教學(xué)該課時，我先讓學(xué)生觀察鹽，使學(xué)生感知到鹽是一粒一粒的，從而初步接觸“鹽是由一些小顆粒構(gòu)成的”。接著，我讓學(xué)生把鹽放入水中，之后用玻璃棒攪拌，鹽慢慢地看不見了。鹽溶解到水中的現(xiàn)象，其實說明了鹽從小顆粒又分解成微小的顆粒，均勻而穩(wěn)定地分散到水中，從而給學(xué)生滲透“物質(zhì)是由很小的微粒構(gòu)成的”這一概念。本課的概念教學(xué)從大處設(shè)計小處著手，從鹽的溶解、高錳酸鉀的溶解，以及沙子、面粉的不溶解等現(xiàn)象的觀察入手，理解溶解現(xiàn)象的本質(zhì)，在對比、歸納中幫助學(xué)生形成溶解概念。

二、創(chuàng)設(shè)生活情境，喚醒原有概念

“生活是科學(xué)的發(fā)祥地?！鄙钪刑幪幱锌茖W(xué)，科學(xué)教育要基于學(xué)生生活，科學(xué)概念的建構(gòu)要讓學(xué)生聯(lián)系生活實際，從真實的生活經(jīng)歷去感知與提煉，而不是在教師的枯燥講授中機械記憶?！敖?gòu)主義”也倡導(dǎo)學(xué)習(xí)要建立在學(xué)生已有的概念、經(jīng)驗和技能之上，認為科學(xué)概念的教學(xué)應(yīng)當以學(xué)生的生活為背景，以原有概念為基礎(chǔ)，從學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)出發(fā)，借助他們的原有經(jīng)驗和技能，以發(fā)展學(xué)生對新概念的認識與理解。

創(chuàng)設(shè)生活情境，喚醒學(xué)生原有概念是科學(xué)概念教學(xué)的有效策略。如在教學(xué)《物質(zhì)在水中是怎樣溶解的》一課時，我首先創(chuàng)設(shè)了一個生活情境：這兩天氣溫突降，抵抗力較弱的小明患上了感冒，小明媽媽給他買了一盒“感冒靈顆粒沖劑”，小明用溫開水沖服，沒幾天感冒就好了。我話鋒一轉(zhuǎn)：“同學(xué)們有喝過感冒靈顆粒沖劑的嗎？”全班學(xué)生幾乎都舉起了手?？吹竭@種情況，我知道這就好辦了，學(xué)生所具有的沖服感冒靈顆粒的生活經(jīng)驗為溶解的理解提供了基礎(chǔ)。為了喚起學(xué)生更多的生活經(jīng)驗，我又問：“感冒除了吃藥，你們還有哪些辦法？”甲學(xué)生說：“我感冒時，奶奶用生姜加紅糖沖水給我喝?！币覍W(xué)生說：“我媽媽泡正柴胡沖劑給我喝。”“同學(xué)們知道的可真多！看來治療感冒的方法還真不少！”我邊表揚邊將問題引向深入：“一粒粒的固體顆粒，為什么放入水里就不見了？”“它們都溶化到水里去了?！睂W(xué)生幾乎異口同聲地說出了答案。學(xué)生嘴里的“溶化”是“溶解”概念的原有概念，也是理解“溶解”的前概念。生活情境喚起了學(xué)生的生活回憶，激活了學(xué)生的生活經(jīng)驗，看來他們已經(jīng)在生活中充分接觸過溶解現(xiàn)象，為溶解概念的理解與建構(gòu)奠定了良好的基礎(chǔ)。

三、經(jīng)歷自主探究，豐富概念外延

古人言：“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！贝蟾拍罾砟钕碌母拍罱虒W(xué)，以學(xué)生自主探究為方式，以實驗操作為載體，通過數(shù)據(jù)的收集與應(yīng)用來促進對概念的理解。科學(xué)概念由外延和內(nèi)涵組成，概念的外延越豐富，則越容易歸納概括出概念的內(nèi)涵。因此我們在教學(xué)中，要為學(xué)生提供大量的探究材料，擴大實驗的數(shù)量和范圍，增加學(xué)生的感知體驗，為思維對象本質(zhì)屬性的概括提供有力支撐。

探究式學(xué)習(xí)是科學(xué)教學(xué)的目的和方式，學(xué)生只有充分經(jīng)歷自主探究，才會獲得豐富的感知與體驗，才能有效提取出思維對象所特有的本質(zhì)內(nèi)涵。在教學(xué)《物質(zhì)在水中是怎樣溶解的》一課時，為了讓學(xué)生準確地把握溶解的本質(zhì)特征，我給學(xué)生設(shè)計了豐富的實驗操作活動，讓學(xué)生對多種溶解現(xiàn)象進行觀察與感知。我為學(xué)生提供了紅糖、食鹽、沙子、面粉、粉筆灰、高錳酸鉀、濾紙、燒杯等實驗材料，學(xué)生親手操作，將紅糖、食鹽、沙子等物體一一放入水中，觀察它們在水中的狀態(tài)。然后再用玻璃棒攪拌，觀察它們的變化，看它們變成的微粒大小，在水中是否均勻分布，是否沉淀于水中。接著，我引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)用濾紙過濾，利用過濾的方法來鑒別物體能否從水中分離出來，從而為判斷物體是否溶解提供充足的依據(jù)。學(xué)生通過自主探究活動，獲取了大量一手資料，為溶解本質(zhì)屬性的提煉積累了寶貴素材。

四、致力實驗分析，建構(gòu)概念模型

概念教學(xué)的過程實際上是一種建模的過程，前面的所有教學(xué)都是為概念模型的建立所做的準備。實驗分析是概念建構(gòu)的最終環(huán)節(jié)，實驗中所獲得的數(shù)據(jù)、記錄的現(xiàn)象等，都將成為概念建構(gòu)的重要內(nèi)容，概念建模是一個去粗取精、去偽存真的過程。

實驗分析可以培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、歸納能力、概括能力等思維能力。部分科學(xué)教師不太注重數(shù)據(jù)分析和現(xiàn)象分析，往往實驗結(jié)束后就直接把結(jié)果告訴學(xué)生，讓學(xué)生失去了發(fā)展思維的大好時機。我在教學(xué)中有始有終，致力于實驗分析，引導(dǎo)學(xué)生剖析實驗現(xiàn)象，在自我分析中建構(gòu)概念模型。如在教學(xué)《物質(zhì)在水中是怎樣溶解的》一課時，在學(xué)生實驗結(jié)束后，我組織學(xué)生匯報交流實驗過程與結(jié)果，對各種實驗現(xiàn)象進行分析與歸納。學(xué)生在比較中將實驗對象分為兩類：一類是紅糖、食鹽、高錳酸鉀，將這類物體放入水中后，原有顆粒都看不見了，均勻分散到水中，而且不會沉淀，過濾后不能被分離出來；另一類是沙子、面粉、粉筆灰，它們被放入水中后，顆粒大小沒有變化，最終沉淀在杯底，過濾后被分離出來。經(jīng)過大家的討論與分析，學(xué)生終于自己建構(gòu)出溶解概念模型，形成了“溶解”的描述性概念：像紅糖、食鹽、高錳酸鉀等，在水中看不到顆粒，沒有沉淀，不能用過濾的方法分離的是溶解。

科學(xué)概念的教學(xué)是一個從具體到抽象、從簡單到系統(tǒng)的過程，讓我們在大概念理念的觀照下，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活情境，喚醒原有概念，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，豐富概念外延，引領(lǐng)學(xué)生自我建構(gòu)概念模型，不斷完善科學(xué)概念體系。?