精準(zhǔn)把脈學(xué)情 促進(jìn)科學(xué)概念建構(gòu)

王新烽

【摘? ?要】學(xué)生個(gè)體成長經(jīng)歷的不同，導(dǎo)致他們前概念的水平不一，表現(xiàn)復(fù)雜。基于對學(xué)生認(rèn)知的把脈分析，探尋可以引發(fā)科學(xué)探究的契機(jī)，是引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念的重要途徑。實(shí)踐證明，通過“運(yùn)用測試分析，了解學(xué)生前概念;根據(jù)前概念水平，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)支架;聚焦疑惑點(diǎn)，推進(jìn)概念建構(gòu)”的方式進(jìn)行教學(xué)，可促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)科學(xué)概念的有效建構(gòu)。

【關(guān)鍵詞】把脈學(xué)情;小學(xué)科學(xué);概念建構(gòu)

學(xué)生是帶著日常生活經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)的。在科學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生同樣不可避免地從自身的前概念出發(fā)，在探索新事物時(shí)作出合乎自身世界的解釋。因此，教師要充分了解并利用學(xué)生的原有概念，找到符合學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)和發(fā)展水平的切入點(diǎn)，采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略展開教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)概念的建構(gòu)。

一、運(yùn)用測試分析，了解學(xué)生前概念

為有效掌握學(xué)生前概念的特點(diǎn)，準(zhǔn)確設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)切入點(diǎn)，教師要采用合理的方法進(jìn)行前概念調(diào)查，要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)適合的題目，使調(diào)查最大程度地反映學(xué)生的真實(shí)想法和水平。

（一）立足單元，分析學(xué)生的生活接觸點(diǎn)

現(xiàn)行的教科版教材是以大概念的方式構(gòu)建科學(xué)單元課程內(nèi)容的。教師應(yīng)當(dāng)立足單元大概念，厘清單元大概念與兒童原有認(rèn)知之間的聯(lián)系，分析兒童口中的“大白話”與科學(xué)概念之間的差異，找到兒童的語言、生活經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)概念的聯(lián)系點(diǎn)，并將其分解到每一節(jié)科學(xué)課上。

比如教師在解讀教材二年級上冊第一單元“我們的地球家園”時(shí)，先在大概念與小概念間建立起聯(lián)系，再把每個(gè)教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為學(xué)生能聽懂的科學(xué)大白話，幫助學(xué)生理解。“地球是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，是人類生存的家園”是個(gè)大概念，“人類利用地球資源如空氣、水、土壤等”是小概念，這些小概念更符合二年級學(xué)生的認(rèn)知水平。空氣、水是兒童生活中接觸廣泛，感受深刻的物質(zhì)，而學(xué)生對土壤的接觸比較少，理解時(shí)容易產(chǎn)生偏差，教師需要著力幫助學(xué)生理解。需要注意的是，教師在細(xì)化大概念時(shí)，不能僅僅把一連串的事實(shí)或者小概念進(jìn)行堆徹，而應(yīng)指向兒童的生活經(jīng)驗(yàn)，在經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)概念之間建立聯(lián)系，讓學(xué)生沿著概念發(fā)展的“箭頭”，指向單元大概念的學(xué)習(xí)。

（二）精設(shè)問題，摸準(zhǔn)學(xué)生的學(xué)習(xí)起始點(diǎn)

從了解學(xué)生的原有想法開始，設(shè)計(jì)針對性的問題，以不記名的方式調(diào)查學(xué)生的認(rèn)知，能使得學(xué)情分析更客觀。準(zhǔn)確設(shè)計(jì)調(diào)查單的問題，才能真正了解學(xué)情。精準(zhǔn)的問題設(shè)計(jì)要體現(xiàn)梯度、形式多樣，要便于兒童表達(dá)自己的想法。如四年級下冊《種子孕育著新生命》一課的學(xué)前調(diào)查，教師設(shè)計(jì)了如下內(nèi)容。

從以上測試中發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生對種子的構(gòu)造并不了解，他們基本都不清楚種子里面長什么樣子，對能夠長成根、莖、葉的部分更不清楚。這樣的測試能幫助教師更好地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，讓設(shè)計(jì)更能促進(jìn)學(xué)生深入思考，讓探究更符合學(xué)生的發(fā)展需求。

（三）分類歸納，明晰學(xué)生探究阻力點(diǎn)

對學(xué)生的前概念進(jìn)行把脈、分類，發(fā)現(xiàn)他們的學(xué)習(xí)困難所在，能讓教師的教學(xué)設(shè)計(jì)更有針對性。兒童的前概念主要來源于日常生活，如，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為鐵比木頭重;根據(jù)油不溶于水，想當(dāng)然地認(rèn)為醬油也不溶于水;受到“魚”字的影響，認(rèn)為鯨魚是魚類;等等。在對兒童前概念進(jìn)行有效的分類，并用歸納的方法找到學(xué)生學(xué)習(xí)探究的阻力后，教師可以設(shè)置啟發(fā)性問題，提供實(shí)驗(yàn)材料，幫助兒童更好地建立前概念與科學(xué)概念之間的聯(lián)系。

二、根據(jù)前概念水平，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)支架

學(xué)生要獲得準(zhǔn)確的科學(xué)概念，需要經(jīng)歷原有概念轉(zhuǎn)變、發(fā)展和重建的過程。教師要抓住學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)概念之間的差異，創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突，設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)闹Ъ苓M(jìn)行有效教學(xué)。

（一）問題導(dǎo)向，聚焦有共性的沖突

在了解學(xué)情，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問題后，教師應(yīng)聚焦學(xué)生的共性沖突，將需要達(dá)成的概念轉(zhuǎn)化為問題，引發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考。

如教師在教學(xué)四年級下冊《點(diǎn)亮小燈泡》一課前先進(jìn)行課前調(diào)查，請學(xué)生判斷4種連接方法中，哪幾種可以讓小燈泡亮起來（如圖1）。

調(diào)查結(jié)果顯示，班級中有一半以上的學(xué)生認(rèn)為有方法可以讓燈泡亮起來，其中選擇A方法的人數(shù)最多，選擇D方法的人數(shù)最少。因此，在教學(xué)時(shí)，教師讓學(xué)生對4種方法都進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。驗(yàn)證后學(xué)生發(fā)現(xiàn)只有D方法可以讓小燈泡亮起來，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果與學(xué)生的原有認(rèn)識(shí)產(chǎn)生了矛盾時(shí)，教師順勢提出了幾個(gè)問題：（1）比較A和D，這兩種方法有什么不同？（2）D方法多出來的那根導(dǎo)線有什么作用？（3）燈泡哪個(gè)部分會(huì)發(fā)光？（4）是什么使燈絲發(fā)光？在問題的幫助下，學(xué)生逐步明晰了小燈泡發(fā)光的原理。

以上案例中，教師依據(jù)兒童前概念中的共性沖突，設(shè)計(jì)有結(jié)構(gòu)的問題支架，使得兒童的思維朝著建構(gòu)“點(diǎn)亮小燈泡的電路需要通路”這一概念的方向前進(jìn)。

（二）思維可視，指向有依據(jù)的邏輯

科學(xué)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)之一是需要思維的高度參與。讓思維可視化，可以幫助教師判斷兒童科學(xué)概念的建構(gòu)是否有效。如教學(xué)五年級上冊《擺的研究》一課時(shí)，教師出示蕩秋千的情境圖，讓學(xué)生回憶蕩秋千的過程，再猜想擺的運(yùn)動(dòng)快慢與哪些因素有關(guān)。在可視化的情境中，學(xué)生得到以下猜想：（1）擺錘越重，擺得越快。因?yàn)樽屳p重不同的人蕩秋千，重的人蕩得快。（2）擺繩越長，擺得越慢。因?yàn)閿[繩越長，擺來回的路線就越長。（3）擺的角度越大，擺得越快。因?yàn)榍锴幍迷礁?，人坐在上面?huì)感覺蕩下來的速度越快。

兒童對擺的快慢的理解基于自己在蕩秋千時(shí)的真實(shí)感受，雖然此時(shí)他們得到的猜想可能是不全面的，甚至是有錯(cuò)誤的，但這樣的可視化情境能讓他們的猜想有依據(jù)，也能讓教師快速發(fā)現(xiàn)不同學(xué)生的差異，了解他們的思維過程，為后續(xù)的概念建構(gòu)找到入口。

（三）差異探究，獲取可靠的證據(jù)鏈

真實(shí)的情境能讓學(xué)習(xí)內(nèi)容更具體，更有趣味性，也能讓學(xué)生在研究的過程中體會(huì)到解決問題的成就感。讓學(xué)生依據(jù)各自不同的前概念進(jìn)行有差異的探究，可以幫助他們獲取更可靠的證據(jù)鏈。

如在教學(xué)四年級下冊《導(dǎo)體和絕緣體》一課時(shí)，學(xué)生要檢測“塑料和金屬組成的剪刀，誰的導(dǎo)電性更好”的問題，他們對檢測的方法有分歧。有的學(xué)生認(rèn)為讓兩個(gè)檢測頭分別接觸塑料和金屬即可，有的學(xué)生認(rèn)為只需檢測剪刀上金屬或塑料的部分即可，也有的學(xué)生認(rèn)為要先檢測金屬部分，再檢測塑料部分。教師讓學(xué)生把想法全部展示出來，然后展開討論，借助電路檢測器再次聚焦觀察，逐步“明確檢測由不同材料組成的物體，要分步驟一一檢測所有材料后，才能說明不同材料的導(dǎo)電性”。

總之，依據(jù)學(xué)生的前概念，設(shè)計(jì)符合學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的教學(xué)支架，有效運(yùn)用差異化的教學(xué)資源，可以幫助學(xué)生明確探究方法，獲得可靠的證據(jù)鏈，進(jìn)一步豐富認(rèn)識(shí)，從而在規(guī)范的探究方法與科學(xué)概念之間建立起牢固的聯(lián)系。

三、聚焦疑惑點(diǎn)，推進(jìn)概念建構(gòu)

思辨是科學(xué)探究的魅力所在。要幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)科學(xué)概念的有效建構(gòu)，必須在他們思維展開的關(guān)鍵環(huán)節(jié)下功夫，充分聚焦學(xué)生的思維疑惑點(diǎn)。

（一）結(jié)構(gòu)式材料，支持探究活動(dòng)

高質(zhì)量的探究材料應(yīng)具有結(jié)構(gòu)性，能反映出學(xué)生思維的層次性和邏輯性，促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)概念的建構(gòu)。如教學(xué)六年級上冊《放大鏡》一課時(shí)，教師先出示凸透鏡、凹面鏡、玻璃片、凹透鏡，讓學(xué)生通過觀察與比較，發(fā)現(xiàn)凸透鏡的特點(diǎn)，再出示凸度不同、直徑相同的鏡片，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)鏡片越“凸”，放大鏡的倍數(shù)越大。在這一內(nèi)容的教學(xué)中，材料在促進(jìn)學(xué)生理解知識(shí)方面起到了重要的作用。運(yùn)用結(jié)構(gòu)性材料，有助于學(xué)生收集有效信息，使探究更自主，使認(rèn)知水平和思維向前發(fā)展?？梢哉f，結(jié)構(gòu)性材料是科學(xué)探究活動(dòng)的助推器。

（二）遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)思維發(fā)展

教師在設(shè)計(jì)探究活動(dòng)時(shí)，要注意使學(xué)生開展的探究與其能力一致，以促進(jìn)學(xué)生思維的漸進(jìn)式發(fā)展。如教學(xué)四年級上冊《像火箭那樣驅(qū)動(dòng)小車》一課時(shí)，因?yàn)閷W(xué)生還不具備“氣球里的氣體噴出來時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與氣體噴出方向相反的力”這一知識(shí)，所以教師不應(yīng)直接安排教材上“用氣球驅(qū)動(dòng)小車”這個(gè)活動(dòng)，更不能直接告知學(xué)生反沖力的概念，以免給他們的理解帶來困擾。這時(shí)教師應(yīng)該先設(shè)計(jì)讓學(xué)生觀察氣球噴氣現(xiàn)象的活動(dòng)。當(dāng)學(xué)生親眼觀察到從氣球里噴出的氣體吹動(dòng)了風(fēng)向標(biāo)，風(fēng)向標(biāo)的箭頭指向與噴氣方向一致以后，再進(jìn)入教材設(shè)計(jì)的活動(dòng)。學(xué)生觀察在到小車運(yùn)動(dòng)的方向與風(fēng)向標(biāo)在同一條直線上，但方向相反時(shí)，會(huì)自然地在氣球噴出的氣與小車的運(yùn)動(dòng)之間建立聯(lián)系。然后，學(xué)生通過實(shí)踐感悟到，氣球里氣體向外噴出時(shí)會(huì)對外面空氣產(chǎn)生推力。同時(shí)，外面的空氣也會(huì)對它產(chǎn)生方向相反的推力，這個(gè)推力剛好與小車運(yùn)動(dòng)的方向一致，是使小車運(yùn)動(dòng)起來的動(dòng)力。

經(jīng)歷這樣的體驗(yàn)式感知，學(xué)生的思維逐步從形象化走向抽象化。教師以遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)為支撐，幫助學(xué)生夯實(shí)了概念的內(nèi)涵。

（三）論辯式交流，推動(dòng)概念建構(gòu)

在教學(xué)中，學(xué)生獲得可靠的證據(jù)后，應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乇磉_(dá)出自己的想法，從事實(shí)的羅列，逐步得到簡單的結(jié)論，最后形成科學(xué)概念。學(xué)生之間的相互討論，有助于他們將實(shí)驗(yàn)證據(jù)、已有的科學(xué)概念和自己所提出的解釋更緊密地聯(lián)系起來。如教學(xué)五年級下冊《液體的熱脹冷縮》一課時(shí)，教師在學(xué)生收集好相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（溫度的變化與玻璃管內(nèi)紅墨水上升的高度）后，組織學(xué)生進(jìn)行討論，學(xué)生的認(rèn)知過程與提供的證據(jù)如表1。

語言表達(dá)是促進(jìn)思維發(fā)展的重要途徑，是學(xué)生在經(jīng)歷證據(jù)分析與思維加工后逐步走向精準(zhǔn)化建構(gòu)科學(xué)概念的橋梁。在論證過程中，學(xué)生之間的互相質(zhì)疑可以更好地引發(fā)他們進(jìn)行自我反思。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下經(jīng)歷提出質(zhì)疑、審查證據(jù)、挑出邏輯錯(cuò)誤、指出解釋中有悖于事實(shí)證據(jù)的地方等論證過程，從而更好地在證據(jù)和科學(xué)概念之間建立聯(lián)系，使科學(xué)概念的建構(gòu)更有成效。

基于學(xué)情開展科學(xué)教學(xué)，是促進(jìn)學(xué)生科學(xué)概念建構(gòu)的重要基礎(chǔ)。教師在了解學(xué)情的基礎(chǔ)上，立足單元大概念，找準(zhǔn)最佳切入點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理教學(xué)支架，有效促進(jìn)學(xué)生的思維品質(zhì)往縱深方向發(fā)展，高效保障科學(xué)概念建構(gòu)的有效性。

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（浙江省海寧市桃園小學(xué)? ?314400）