走向大概念

王偉文

摘 要 把科學(xué)教育作為趨向理解大概念的進(jìn)程是目前科學(xué)教育的大方向。在實(shí)際的概念教學(xué)中存在著諸多教學(xué)疑難。本文根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期、可持續(xù)發(fā)展的過程，學(xué)生需要相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間來發(fā)展對(duì)核心概念真正深入、細(xì)致的理解，科學(xué)教學(xué)應(yīng)圍繞某些核心概念進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)的設(shè)計(jì)，并提出相應(yīng)的策略，力圖讓不同年級(jí)段的課程呈現(xiàn)核心概念的連貫一致、由淺入深、循序漸進(jìn)。

關(guān)鍵詞 小學(xué)科學(xué) 大概念 學(xué)習(xí)進(jìn)階

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

科學(xué)教育不應(yīng)該傳授給孩子支離破碎、脫離生活的抽象理論和事實(shí)。走向“大概念”，選擇一些重要的科學(xué)觀念，用恰當(dāng)?shù)摹⑸鷦?dòng)的教育方法，幫助孩子們建立一個(gè)完整的對(duì)世界的理解，初步形成科學(xué)態(tài)度，掌握科學(xué)方法，了解科學(xué)精神。這是目前小學(xué)科學(xué)界形成的一個(gè)共識(shí)。當(dāng)然，由于大概念是復(fù)雜的，在大多數(shù)情況下，它們的抽象程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了年幼兒童所能掌握的水平，在實(shí)際的教學(xué)必須從兒童早期對(duì)他們周圍物體和事件的探索開始，逐步發(fā)展出這些科學(xué)大概念和有關(guān)科學(xué)的大概念。本文將以生命世界領(lǐng)域教學(xué)為例，結(jié)合具體實(shí)踐，提出一些實(shí)施的策略。

1概念教學(xué)中存在的問題

小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)不僅是對(duì)科學(xué)知識(shí)和科學(xué)課中概念的理解和儲(chǔ)備，更應(yīng)是修正、拓展自己觀念的過程。從這一層面上理解科學(xué)課的教學(xué)，就是轉(zhuǎn)變學(xué)生初始概念（前概念），從而建構(gòu)科學(xué)概念的過程。生命科學(xué)探究的是活生生的生命世界，有些生命世界科學(xué)概念的建構(gòu)可能需要幾個(gè)月甚至更長(zhǎng)。所以小學(xué)科學(xué)生命科學(xué)的概念教學(xué)中，教師要循序漸進(jìn)地引領(lǐng)學(xué)生從對(duì)生命世界領(lǐng)域里的已有的或模糊的認(rèn)知轉(zhuǎn)向科學(xué)的、系統(tǒng)地建構(gòu)概念的學(xué)習(xí)。但在實(shí)際的教學(xué)中，由于部分老師認(rèn)識(shí)不到位、對(duì)學(xué)生概念建構(gòu)過程缺乏有效的方法指導(dǎo)，由于學(xué)生年齡特點(diǎn)所引起的局限性，等等，在生命科學(xué)教學(xué)中存在著諸多教學(xué)疑難：

1.1前概念具有局限性和頑固性，一定程度上阻礙了科學(xué)概念的形成

學(xué)生在學(xué)習(xí)生命世界內(nèi)容以前不是白紙一張，他們已經(jīng)在生活實(shí)踐中形成了對(duì)生命世界的一些認(rèn)知，我們稱之為前概念，但這些前概念由于受年齡、思維的限制，缺乏對(duì)生命世界的觀察和思考，使他們對(duì)生命領(lǐng)域認(rèn)識(shí)是片面的、不準(zhǔn)確的，甚至是錯(cuò)誤的。

比如學(xué)生認(rèn)為水里游的就是魚;天上飛的就是鳥;蘑菇是植物等等。一次，我們針對(duì)“鴨子是不是鳥”的調(diào)查中，結(jié)果有43%的學(xué)生認(rèn)為不是鳥。這樣錯(cuò)誤的概念對(duì)學(xué)生以后的學(xué)習(xí)可能產(chǎn)生很大影響，是學(xué)生接受正確概念的障礙和阻力。

又比如研究結(jié)果表明即使到了十一二歲，許多兒童在關(guān)于生命概念的解釋中還帶有萬物有靈論的影子。大部分6歲兒童還不能理解問題的含義，而常常做出自相矛盾的回答（比如，對(duì)生物和非生物的解釋是一樣的），或者就是不加區(qū)分得回答“是”或“不是”。6-9歲的兒童，利用一種萬物有靈的思維，或者更經(jīng)常用一種綜合形式或運(yùn)動(dòng)或用途來確認(rèn)物體是否具有生命。（比如太陽、風(fēng)、云、雨等經(jīng)常被學(xué)生賦予有生命。）

說明一些概念一經(jīng)形成（比如萬物有靈）便有一定的頑固性，甚至一些十一二歲的兒童還有很大一部分持有萬物有靈論的觀點(diǎn)。

1.2生活經(jīng)驗(yàn)缺乏，部分學(xué)生存在著自然缺失癥現(xiàn)象，使科學(xué)概念的建構(gòu)缺乏直觀認(rèn)知的基礎(chǔ)

隨著工業(yè)化、城市化和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，人與自然漸漸疏離，人類享受現(xiàn)代生活、依賴先進(jìn)科技，大家被各種電子設(shè)備牽著走，“低頭族”越來越多。這些問題都是“自然缺失癥”的一個(gè)表象問題，這一點(diǎn)在兒童身上反映得尤為明顯。在城里長(zhǎng)大的孩子已經(jīng)失去了大自然天賦給人的靈性，已經(jīng)習(xí)慣用物質(zhì)代言快樂，無法與自然和諧共存。

1.3觀察不深入，探究毅力缺乏，長(zhǎng)時(shí)觀察的難以堅(jiān)持，使科學(xué)概念的建構(gòu)不牢固

觀察是小學(xué)生研究生命世界的最常見和最首要的方法。由于受年齡特點(diǎn)和認(rèn)識(shí)水平的限制，兒童早期主要用感官直接觀察周圍的生命事實(shí)，并進(jìn)行定性描述，隨后發(fā)展到借助一定的工具進(jìn)行間接觀察，定量描述將結(jié)果體現(xiàn)得更科學(xué)和簡(jiǎn)明，觀察結(jié)果的描述漸漸嚴(yán)謹(jǐn)?shù)骄哂薪y(tǒng)計(jì)學(xué)的意義。

在生命世界的觀察中，有很大一部分是長(zhǎng)時(shí)間的觀察，學(xué)生缺乏持之以恒的學(xué)習(xí)動(dòng)力，很難做到長(zhǎng)時(shí)間對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)做跟蹤觀察和記錄，往往半途而廢，從而使學(xué)生在最后的交流、匯報(bào)階段出現(xiàn)編造數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。

1.4教學(xué)方法的單一，部分老師以影像資料代替實(shí)際的觀察，使科學(xué)概念的建構(gòu)浮于表面

生命世界的很多實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不像物理、化學(xué)類的可以在儀器室找到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)材料，在實(shí)驗(yàn)室里完成，它必須深入到現(xiàn)場(chǎng)，有的還要經(jīng)歷一個(gè)很長(zhǎng)的周期，沒有事先的準(zhǔn)備，光靠課堂上40分鐘是完成不了科學(xué)概念的建構(gòu)。于是，有些老師就用影像資料來代替實(shí)際的觀察，這樣容易使原本充滿情趣的教學(xué)活動(dòng)變得枯燥，甚至?xí)?dǎo)致部分學(xué)生出現(xiàn)厭學(xué)現(xiàn)象。

2走向“大概念”的實(shí)施策略

學(xué)習(xí)進(jìn)階理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期、可持續(xù)發(fā)展的過程，學(xué)生需要相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間（少則2-3年，多則6-8年）來發(fā)展對(duì)核心概念真正深入、細(xì)致的理解。因此，我們的科學(xué)教學(xué)應(yīng)圍繞某些核心概念進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)的設(shè)計(jì)，力圖讓不同年級(jí)段的課程呈現(xiàn)核心概念的連貫一致、由淺入深、循序漸進(jìn)。如何解決在生命世界教學(xué)發(fā)展所帶來的疑難問題，筆者認(rèn)為就是要以學(xué)習(xí)進(jìn)階理論為指導(dǎo)，以大概念為理念進(jìn)行生命科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施、評(píng)價(jià)。

2.1了解學(xué)生認(rèn)知水平，找準(zhǔn)學(xué)習(xí)進(jìn)階的起點(diǎn)

維果斯基在“最近發(fā)展區(qū)”的理論中指出，教師應(yīng)了解學(xué)生認(rèn)知現(xiàn)有發(fā)展區(qū)和潛在發(fā)展區(qū)，關(guān)注學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，然后據(jù)此進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。因此，在生命科學(xué)教學(xué)時(shí)，了解和測(cè)查學(xué)生認(rèn)知水平，找準(zhǔn)生命科學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)階起點(diǎn)，設(shè)計(jì)學(xué)生生命科學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)階起點(diǎn)的問題，這是教師進(jìn)行教學(xué)的重要原則。

在生命世界的概念教學(xué)中，有必要在了解學(xué)生的前概念基礎(chǔ)上，開展有效教學(xué)，不斷修正和完善學(xué)生的原有認(rèn)知，不斷建構(gòu)起科學(xué)概念，實(shí)現(xiàn)由“此岸”（前概念）到“彼岸”（科學(xué)概念）的自然過渡與銜接。

在了解前概念過程中，一般采取畫圖、調(diào)查測(cè)試、訪談、畫概念圖等。

小學(xué)生對(duì)概念的認(rèn)識(shí)，在性質(zhì)方面經(jīng)歷一個(gè)從直觀屬性中解放出來，走向以本質(zhì)的、一般的因素為基礎(chǔ)，最終逐步形成深刻而精確的概念的過程。

筆者在曾對(duì)部分二、三年級(jí)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查和訪談：

從上面所收集到學(xué)生前概念情況來看，低中段學(xué)生還處于一種具體形象的描述水平，絕大多數(shù)的學(xué)生認(rèn)為“大象、小白兔、小貓、小鳥就叫動(dòng)物”，“杏樹叫植物”、“花、草、樹叫植物”等。這樣的調(diào)查也為后面的教學(xué)明確了學(xué)習(xí)進(jìn)階的起點(diǎn)。

2.2認(rèn)真把握教學(xué)目標(biāo)，確定學(xué)習(xí)進(jìn)階的中間水平

學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展過程是復(fù)雜、連續(xù)的過程，是科學(xué)概念和前概念博弈的過程。在不同的學(xué)習(xí)情境下，學(xué)生的認(rèn)知可能會(huì)沿著不同的方向發(fā)展，這個(gè)過程有可能會(huì)在科學(xué)概念和前概念間徘徊反復(fù)。

學(xué)習(xí)進(jìn)階包括起點(diǎn)、終點(diǎn)和多個(gè)中間水平。這些中間水平，作為學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階的思維發(fā)展路徑，是學(xué)生概念發(fā)展的踏腳石。如果學(xué)習(xí)進(jìn)階的終點(diǎn)是教學(xué)的長(zhǎng)期目標(biāo)，那么中間水平就是教學(xué)的短期目標(biāo)。我們每個(gè)單元、每個(gè)課時(shí)、每個(gè)階段的目標(biāo)在一定程度都是學(xué)習(xí)進(jìn)階的中間水平，比如“植物能適應(yīng)環(huán)境，可制造和獲取養(yǎng)分來維持自身的生存”這一主要概念，下面又分為3個(gè)小概念，小概念下不同的學(xué)段又有不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)，比如“植物具有獲取和制造養(yǎng)分的結(jié)構(gòu)”就分三個(gè)小目標(biāo)（如下表）。

2.3精心組織探究活動(dòng)，搭建學(xué)習(xí)進(jìn)階的臺(tái)階

真正的探究活動(dòng)必須以科學(xué)概念的建構(gòu)為目標(biāo)，科學(xué)概念是一節(jié)課的指路燈。教師要根據(jù)學(xué)生科學(xué)探究過程中的表現(xiàn)，搭建學(xué)習(xí)進(jìn)階的臺(tái)階，精心指導(dǎo)、組織好探究活動(dòng)。

如《花、果實(shí)和種子》是教科版四年級(jí)下冊(cè)第二單元“新的生命”第三課，為建構(gòu)“植物和動(dòng)物都能繁殖后代，使它們得以世代相傳”這一主要概念。在教學(xué)中，設(shè)計(jì)了三個(gè)探究活動(dòng)：

活動(dòng)一：抖一抖雄蕊的花藥，我發(fā)現(xiàn) ;用手指碰一碰雌蕊的柱頭，我感覺 。

活動(dòng)二：用雌蕊的柱頭去接觸紙上的花粉，我觀察到 。

活動(dòng)三：用棉簽輕輕接觸雄蕊的花藥，我發(fā)現(xiàn) ;用接觸過雄蕊花藥的棉簽在雌蕊柱頭上輕涂，我發(fā)現(xiàn) 。

并引導(dǎo)學(xué)生思考人工授粉中用到的棉簽相當(dāng)于什么，棉簽接觸雌蕊的過程相當(dāng)于什么。在探究活動(dòng)中，總目標(biāo)直指幫助學(xué)生去認(rèn)識(shí)雌蕊和雄蕊的結(jié)構(gòu)特征對(duì)于它的繁殖有著什么樣的作用。而這一目標(biāo)設(shè)置又是契合了這個(gè)整個(gè)第二單元的單元總目標(biāo)“認(rèn)識(shí)生物的各種繁殖現(xiàn)象”。

“觀察活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)不一定是科學(xué)探究”，探究能力的培養(yǎng)必須與某個(gè)具體的問題相聯(lián)系，必須有對(duì)實(shí)際對(duì)象的觀察，必須有關(guān)于實(shí)際對(duì)象的數(shù)據(jù)，必須有研討交流，必須有學(xué)生的自主參與?？傊挥兄赶蚩茖W(xué)概念的探究活動(dòng)才是有意義的。

2.4指向生命科學(xué)大概念，明確學(xué)習(xí)進(jìn)階的終點(diǎn)

學(xué)習(xí)進(jìn)階是圍繞著學(xué)科大概念構(gòu)建而成的，大概念在學(xué)習(xí)進(jìn)階的設(shè)計(jì)中起到了“中心骨架”的作用。一方面，它能夠統(tǒng)整學(xué)科中的許多知識(shí)、技能和事實(shí)，使知識(shí)形成體系;另一方面，借助于統(tǒng)整后的知識(shí)體系，學(xué)生能夠組織、建構(gòu)和擴(kuò)展他們對(duì)科學(xué)的理解，從而達(dá)到解決問題的目的。與此同時(shí)，研究者通過觀察分析學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系和模型的這一過程，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)進(jìn)階中間水平的劃分和各個(gè)水平上學(xué)生發(fā)展特點(diǎn)的描述提供依據(jù)。

如《食物鏈與食物網(wǎng)》一課，側(cè)重研究生物體與生物體之間的關(guān)系，初步涉及動(dòng)植物及微生物之間的依存關(guān)系，對(duì)動(dòng)植物間的食物關(guān)系進(jìn)行重點(diǎn)研究，認(rèn)識(shí)食物鏈和食物網(wǎng)。食物關(guān)系其實(shí)質(zhì)是指向“生物體內(nèi)的物質(zhì)與能量流動(dòng)”這一大概念。

科學(xué)大概念的學(xué)習(xí)通常會(huì)伴隨學(xué)生的整個(gè)基礎(chǔ)教育過程。學(xué)習(xí)進(jìn)階一方面使得對(duì)概念的學(xué)習(xí)具有連貫性，使之貫穿于整個(gè)科學(xué)學(xué)習(xí)的過程中;同時(shí)，也為概念學(xué)習(xí)的過程提供有力的實(shí)證數(shù)據(jù)，以支撐概念學(xué)習(xí)的完整性。

2.5建立長(zhǎng)效機(jī)制，增強(qiáng)學(xué)習(xí)毅力

生命世界中探究?jī)?nèi)容豐富，開展實(shí)踐研究，如我校開展觀鳥、蝴蝶養(yǎng)殖實(shí)踐活動(dòng)，同時(shí)引領(lǐng)孩子進(jìn)行小課題的研究，讓學(xué)生在動(dòng)手探究、參與、體驗(yàn)的實(shí)踐過程中，感受生命世界的神奇和有趣。2017年，我校居然同學(xué)連續(xù)三年的觀鳥課題榮獲全國(guó)少年科學(xué)院小課題一等獎(jiǎng)。2018年，吳錦軒的達(dá)摩鳳蝶養(yǎng)殖研究也榮獲一等獎(jiǎng)，兩人均被評(píng)為全國(guó)小院士。實(shí)踐活動(dòng)的開展，不僅有利于學(xué)生對(duì)動(dòng)植物成長(zhǎng)周期的觀察與記錄，更能提高學(xué)生的實(shí)踐探究能力，幫助學(xué)生體驗(yàn)生命世界的神奇，從而建構(gòu)生命世界單元的概念。

對(duì)于學(xué)生開展的長(zhǎng)周期觀察活動(dòng)，教師要采取合理的長(zhǎng)效機(jī)制，引領(lǐng)學(xué)生在親歷活動(dòng)中深化體驗(yàn)，獲得刻骨銘心的感受和領(lǐng)悟。比如要確立明確的觀察目標(biāo)。在長(zhǎng)期觀察活動(dòng)的初期，教師應(yīng)多指導(dǎo)一些，幫助學(xué)生制定具體可行的計(jì)劃和觀察目標(biāo)，當(dāng)他們帶著目標(biāo)去觀察時(shí)，學(xué)生的有效觀察就開始了。同時(shí)，要指導(dǎo)設(shè)計(jì)合理的觀察記錄單。和學(xué)生商量還觀察所用的表格，既能記錄觀察目標(biāo)的特征和變化過程，又便于使用簡(jiǎn)圖或簡(jiǎn)單文字進(jìn)行記錄。

當(dāng)然，以學(xué)習(xí)進(jìn)階理論為指導(dǎo)，以大概念的理念進(jìn)行教學(xué)，對(duì)教師本身聯(lián)系到科學(xué)的大概念時(shí)會(huì)遇到特有的挑戰(zhàn)，學(xué)生的探究活動(dòng)一般聚焦于他們周圍以及在這種環(huán)境中存在的生物與非生物。他們探究和觀察而引導(dǎo)到一些小的概念，這些小概念和科學(xué)的大概念之間的聯(lián)系可能看起來含糊。這樣就需要教師加強(qiáng)培訓(xùn)，做到心中有大概念，教師本身對(duì)這些小概念和大概念之間的聯(lián)系的關(guān)系應(yīng)該是很清晰的，要做到明確“走向何方”、“所在何處”。

參考文獻(xiàn)

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