基于學(xué)生前科學(xué)概念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐研究

陸靜雯

學(xué)生的前科學(xué)概念是學(xué)生通過日常生活經(jīng)驗(yàn)的積累所形成的概念。小學(xué)階段，學(xué)生已經(jīng)逐步形成了與個人的經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)的前科學(xué)概念，這些前科學(xué)概念有時與科學(xué)概念完全一致，有時卻帶有錯誤或曲解，這就是科學(xué)課堂上學(xué)生的認(rèn)知矛盾產(chǎn)生的根本原因——學(xué)生的前科學(xué)概念與現(xiàn)實(shí)的科學(xué)現(xiàn)象不相符。解決這一認(rèn)知沖突的過程，就是不斷豐富和深化前科學(xué)概念最終形成科學(xué)概念的過程。本文將從挖掘?qū)W生前科學(xué)概念并利用認(rèn)知沖突實(shí)施教學(xué)兩方面談一談如何利用學(xué)生前科學(xué)概念展開科學(xué)教學(xué)。

一、挖掘前科學(xué)概念——關(guān)注年段差異

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)要突出學(xué)生的主體地位，基于學(xué)生的認(rèn)知水平，聯(lián)系學(xué)生已有知識和經(jīng)驗(yàn)，引起學(xué)生認(rèn)知沖突，啟發(fā)學(xué)生積極思維?！痹谛W(xué)的每個年段，學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平、思維發(fā)展能力都存在差異，因此不同年齡段前概念所起到的作用也不相同。

1.低年段——貼近生活，建立知識的新舊連結(jié)

小學(xué)低年段的學(xué)生處于具體形象思維階段。根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求，這一時期主要是幫助學(xué)生認(rèn)識具體事物的外部特征。因此，低年段的課堂可以通過與學(xué)生密切相關(guān)的現(xiàn)象，或者指向本節(jié)課概念的游戲任務(wù)等入手，激發(fā)學(xué)生直覺興趣和操作興趣，喚醒學(xué)生原有概念，幫助他們與課堂概念更好地建立新舊知識的連結(jié)，推動固有認(rèn)識的發(fā)展，建立新的更為科學(xué)的認(rèn)識，在思維發(fā)展中幫助學(xué)生樹立問題意識。

例如，教學(xué)教科版一年級《比一比》這一課時，教師借助大家共同制定青蛙跳遠(yuǎn)比賽規(guī)則的活動，來幫助學(xué)生進(jìn)一步明確了在作比較時要和做游戲時一樣公平，要有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。這就是由學(xué)生原有的對游戲公平性的前科學(xué)概念基礎(chǔ)上，上升到“科學(xué)比較要具有一定相同條件”的科學(xué)概念。

2.中年段——提供階梯，注重認(rèn)知的順應(yīng)同化

中年段學(xué)生由具體形象思維向抽象邏輯思維過渡，是思維發(fā)展過程中的“飛躍”或“質(zhì)變”。在關(guān)注具體現(xiàn)象和外部特征的基礎(chǔ)上，中年段學(xué)生開始分析現(xiàn)象和事件發(fā)生的條件、過程和原因等。中年段學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識逐漸發(fā)展，學(xué)生期待自己在學(xué)習(xí)中的主體地位，但又不得不受限于思維發(fā)展的能力。因此，中年段科學(xué)課堂既要關(guān)注學(xué)生的自主性，也需要給予學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的階梯，實(shí)現(xiàn)知識的順應(yīng)與同化。在課堂上要在學(xué)生前科學(xué)概念和所要掌握的科學(xué)概念間，提供思維發(fā)展的空間和落腳點(diǎn)，讓學(xué)生如攀階梯，一步步攻克重難點(diǎn)。

例如，教學(xué)教科版四年級《加快溶解》一課，學(xué)生在課的一開始就能提出加快溶解的方法：攪拌、加熱、弄碎，但是要他們用對比實(shí)驗(yàn)的方法來證明自己，卻讓學(xué)生犯了難，暴露出學(xué)生對于對比實(shí)驗(yàn)的前科學(xué)概念的缺失。這時候，教師就要找到學(xué)生在學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)，引入對比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，指導(dǎo)學(xué)生如何記錄等，設(shè)置攻克難點(diǎn)的階梯，幫助學(xué)生通過運(yùn)用對比試驗(yàn)證明自己的觀點(diǎn)。

3.高年段——創(chuàng)設(shè)空間，培養(yǎng)思維的批判創(chuàng)新

小學(xué)高年段學(xué)生的思維品質(zhì)逐漸完善，對概念的掌握水平逐漸提高，抽象邏輯思維成分居多;同時，他們能按照一定目的調(diào)控自己的認(rèn)知活動，各種智慧品質(zhì)的有意性逐漸凸顯。因此，科學(xué)課堂要為高年級的學(xué)生創(chuàng)設(shè)發(fā)現(xiàn)問題的空間，讓學(xué)生從前科學(xué)概念出發(fā)，找到認(rèn)知矛盾點(diǎn)，并鼓勵他們開放式地研究問題，能夠培養(yǎng)學(xué)生自己提出問題的能力，他們的探究欲能使他們沉浸其中，課堂上目標(biāo)指向式的學(xué)習(xí)自然而生，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)造性解決問題的能力。

例如，教學(xué)教科版五年級《光和影》一課，影子是學(xué)生常見的現(xiàn)象，他們對于影子的產(chǎn)生條件和影子的變化是有一定的認(rèn)知基礎(chǔ)的。這個時候，首先挖掘?qū)W生對于影子的已知知識，就不難發(fā)現(xiàn)對于同一個問題，不同的學(xué)生想法也不相同。把學(xué)生具有爭議的問題找出來，利用課堂設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去探究。那么這節(jié)課，所有學(xué)生都會帶著問題去學(xué)習(xí)。而證明自己觀點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)方法也多種多樣，因此，又進(jìn)一步鍛煉了學(xué)生創(chuàng)造性解決問題的能力。

二、運(yùn)用認(rèn)知沖突——聚焦思維發(fā)展

挖掘?qū)W生的前科學(xué)概念是知識課堂的第一步，怎樣用好學(xué)生的前科學(xué)概念轉(zhuǎn)化成學(xué)生的認(rèn)知沖突，最終在課堂上讓學(xué)生的思維得到發(fā)展，才是課堂教學(xué)的最終目的。我們建議，無論哪個年段的科學(xué)課堂，教師都應(yīng)該以學(xué)生的前科學(xué)概念為參考，從學(xué)生學(xué)情的基準(zhǔn)點(diǎn)（或是“起點(diǎn)”），到達(dá)學(xué)習(xí)目標(biāo)點(diǎn)（或是“終點(diǎn)”）。

1.低年段：以“診斷”結(jié)果為起點(diǎn)

低年段學(xué)生的前科學(xué)概念，是教師課堂預(yù)評估的重要依據(jù)。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生首次接觸新知識，了解多少內(nèi)容、對哪些點(diǎn)理解困難，都是在前科學(xué)研究中慢慢呈現(xiàn)出來的。學(xué)生暴露出的前科學(xué)概念能夠幫助教師進(jìn)行學(xué)情診斷，預(yù)評估學(xué)生的情況，把握學(xué)生已具備的知識和還需強(qiáng)化的內(nèi)容，從而確定課堂的難度和深度。把握學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，及時調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)，有的放矢。對學(xué)生“初始狀態(tài)”的評估和回應(yīng)，也是因材施教的第一步。

2.中年段：以知識“建構(gòu)”為起點(diǎn)

中年段學(xué)生展現(xiàn)出的前科學(xué)概念，更加側(cè)重學(xué)生目前對新知識的學(xué)習(xí)和理解。教師在課堂中則可以利用學(xué)生已經(jīng)建構(gòu)起來的知識，再設(shè)計(jì)以問題和知識遷移為基礎(chǔ)的課堂環(huán)節(jié)，進(jìn)一步加深學(xué)生對新知識的理解和掌握。這樣的課堂，對學(xué)生而言，基于學(xué)生在前科學(xué)中的知識構(gòu)建，但又接受著不同的挑戰(zhàn);對教師而言，也能對學(xué)生進(jìn)行形成性評估，確定學(xué)生的差異，并發(fā)現(xiàn)教學(xué)前后學(xué)生思維的變化。

3.高年段：以“問題”導(dǎo)向?yàn)槠瘘c(diǎn)

高年段學(xué)生的前科學(xué)概念將與自己的疑惑緊密相連。學(xué)生在前科學(xué)概念的交流中形成矛盾與困惑，以此為起點(diǎn)探索自己感興趣的，發(fā)現(xiàn)自己未了解的，在課堂中有針對性地探究。而教師也由前科學(xué)研究中學(xué)生的反饋，評估出學(xué)生的需求，弄清學(xué)生之間的差異。另外，教師還能根據(jù)學(xué)生的“問題”將其組成靈活的學(xué)習(xí)小組，回應(yīng)小組內(nèi)共同的“問題”。這樣的教學(xué)，關(guān)注了學(xué)生的需求與差異，也給予了學(xué)生更多的挑戰(zhàn)機(jī)會，由自己去發(fā)現(xiàn)問題，再去探究解決，體現(xiàn)了思維的成長與發(fā)展。

4.基于認(rèn)知沖突的思維發(fā)展模式

經(jīng)過一階段的研究，我們總結(jié)出了基于前科學(xué)概念的小學(xué)科學(xué)課堂的教學(xué)模式：概念暴露、認(rèn)知沖突、自主建構(gòu)、自我監(jiān)控。通過教師情境創(chuàng)設(shè)調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，喚醒學(xué)生前科學(xué)概念;精心設(shè)計(jì)探究問題，使學(xué)生在有經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)情境中產(chǎn)生認(rèn)知沖突，以此激發(fā)學(xué)生的參與欲望，啟發(fā)學(xué)生積極思維;通過教師適時地幫助，學(xué)生在探究問題的過程中領(lǐng)悟方法、學(xué)會知識、發(fā)展能力，建構(gòu)新的知識;最終學(xué)生逐步形成自己的認(rèn)知策略，發(fā)展自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，提高自我監(jiān)控能力，為學(xué)生批判性思維和創(chuàng)造性思維的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

基于前科學(xué)概念的小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)在經(jīng)過一段時間的嘗試后，學(xué)生思維的靈活性增強(qiáng)，能夠從不同的角度、不同的方面去思考問題，能對科學(xué)知識和科學(xué)方法進(jìn)行有效正遷移。學(xué)生批判意識和創(chuàng)新意識逐漸顯露，課堂上學(xué)生能夠辯證地看待科學(xué)問題，對科學(xué)問題能夠提出自己的解決方法，有些學(xué)生課后還會嘗試小設(shè)計(jì)、小發(fā)明?；谇翱茖W(xué)概念的課堂教學(xué)，有助于學(xué)生思維能力的發(fā)展，提升了學(xué)生的靈活性、批判性、創(chuàng)造性等思維品質(zhì)，以及學(xué)習(xí)能力。

（作者單位：江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)婁葑實(shí)驗(yàn)小學(xué)）

（責(zé)任編輯 張妤）