探查·創(chuàng)設(shè)·激活·運(yùn)用：小學(xué)科學(xué)引領(lǐng)學(xué)生有效建構(gòu)科學(xué)概念的策略

肖建娣

（浙江省杭州市臨平區(qū)教育發(fā)展研究學(xué)院，浙江 杭州 311100）

1 探查建構(gòu)科學(xué)概念的起點(diǎn)

1.1 探查學(xué)生的前概念

科學(xué)概念的建構(gòu)是建立在學(xué)生自己原有的生活經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，新概念是原有概念的重新組合與提升。這種學(xué)習(xí)之前的由長期的日常經(jīng)驗(yàn)形成的對事物、現(xiàn)象的看法和觀念，心理學(xué)家稱之為科學(xué)“前概念”。科學(xué)“前概念”是學(xué)生構(gòu)建科學(xué)新概念的心理基礎(chǔ)和認(rèn)知基礎(chǔ)。所以在課前我們先要探查學(xué)生的前概念。

探查學(xué)生已有前概念的方法有:閱讀教材，看看學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了哪些內(nèi)容；課前調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生已經(jīng)具備哪些知識；個(gè)別詢問，了解個(gè)體的經(jīng)驗(yàn)；課堂提問，可以快速了解全班學(xué)生對于概念的大概認(rèn)識情況。

例：《跳動起來會怎樣（一）》一課用前測了解學(xué)生的前概念。

在上課之前，我做了個(gè)前測：問學(xué)生“呼吸時(shí)我們吸入的氣體是什么？”匯總后結(jié)果如下：選氧氣的有27人，選空氣的有18人，選二氧化碳的有1人，選氧氣和二氧化碳的有5人。從中可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)于呼吸前概念是吸進(jìn)氧氣與呼出二氧化碳，而且這個(gè)前概念根深蒂固，所以新概念需要在此基礎(chǔ)上重建。

1.2 定位需建構(gòu)的科學(xué)概念

作為教師，心中必須明確學(xué)生需要建構(gòu)什么樣的科學(xué)概念，這個(gè)科學(xué)概念對于學(xué)生的意義是什么，學(xué)生在建構(gòu)這個(gè)新概念的過程中可能會遇到什么困難等。

例：《聲音是怎么產(chǎn)生的》一課中這樣定位需要建構(gòu)的科學(xué)概念。

“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”是我們希望學(xué)生在本課中建構(gòu)的科學(xué)概念。對于聲音，學(xué)生一般都會認(rèn)為是因?yàn)榕拇?、撞擊等原因才使物體發(fā)出了聲音。在動手做一做的過程中，他們往往會關(guān)注使物體發(fā)出聲音的動作的本身，而不是發(fā)聲物體的變化。即使有部分學(xué)生知道“聲音是由物體振動而產(chǎn)生的”，但也不能說明怎樣的運(yùn)動是振動。所以在建構(gòu)這個(gè)科學(xué)概念的時(shí)候，筆者努力讓學(xué)生觀察到振動的現(xiàn)象，尋找物體發(fā)聲時(shí)在振動的證據(jù)，從而真正有效建構(gòu)這個(gè)科學(xué)概念。

2 創(chuàng)設(shè)建構(gòu)科學(xué)概念的平臺

2.1 觀察目的要明確

在教學(xué)中，觀察不能是隨意的觀察，而要根據(jù)建構(gòu)科學(xué)概念的要求在教師指導(dǎo)下全面地、準(zhǔn)確地觀察事物的本質(zhì)特征。

例：四年級科學(xué)“骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉”一課的觀察目的。

在認(rèn)識了骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉以后，接下來的活動是讓學(xué)生體驗(yàn)三者是怎樣協(xié)調(diào)工作的。如果不提出明確的觀察要求，學(xué)生的注意力就會被舉起啞鈴這個(gè)活動所吸引。為了學(xué)生能準(zhǔn)確觀察到骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉的變化，筆者這樣引導(dǎo)：（1）下面我們就借助啞鈴來體會一下上肢的運(yùn)動。請同學(xué)們仔細(xì)觀察，老師用左手拿起放在桌面上的啞鈴，慢慢地移到胸前。我的左上肢是怎樣運(yùn)動的？（2）拿啞鈴的過程中，有哪些骨骼、哪些關(guān)節(jié)、哪些肌肉參與了活動？（3）為了便于研究，我們縮小范圍，著重研究前臂骨、上臂骨，肘關(guān)節(jié)和肱二頭肌、肱三頭肌的運(yùn)動和變化。那么，我們怎樣才能知道他們的變化呢？（4）讓我們反復(fù)做這一運(yùn)動來體驗(yàn)一下，感受骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉是怎樣運(yùn)動和變化的？并在記錄表中記錄下自己的感受。

2.2 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)要到位

實(shí)驗(yàn)方法掌握與否影響著實(shí)驗(yàn)的有效性，也影響著學(xué)生搜集建構(gòu)科學(xué)概念的感性材料。所以實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)要充分到位，有的放矢。一些相對簡單的實(shí)驗(yàn)，教師可以先演示，然后指導(dǎo)學(xué)生按規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作。

例：三年級上冊《空氣占據(jù)》一課的“紙不濕”實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。

（1）老師出示實(shí)驗(yàn)步驟：現(xiàn)在杯子底部塞入餐巾紙，然后豎直扣入水中，最后把杯子從水中豎直取出，并擦干杯口的水；（2）學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)步驟；（3）請一位同學(xué)演示實(shí)驗(yàn)，看了之后有什么意見或建議；（4）教師補(bǔ)充：餐巾紙要塞牢；燒杯要輕拿輕放；杯子豎直放進(jìn)與取出等；（5）學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

3 激活建構(gòu)科學(xué)概念的思維

3.1 設(shè)置問題鏈驅(qū)動學(xué)生思考

在學(xué)生進(jìn)行探究并獲得有意義的經(jīng)歷之后，他們的內(nèi)心已經(jīng)有了相當(dāng)多的、等待開發(fā)的語言思維。這種由前語言思維向概念思維的轉(zhuǎn)化有一個(gè)過程，科學(xué)教育專家蘭本達(dá)教授指出思維層層推進(jìn)是促進(jìn)這種轉(zhuǎn)化的有效途徑。筆者認(rèn)為可以設(shè)置問題鏈驅(qū)動學(xué)生思考。

例：《空氣占據(jù)空間嗎》一課中的問題鏈。

“紙不濕”這個(gè)實(shí)驗(yàn)操作起來比較簡單，所以我把重點(diǎn)放在引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷從現(xiàn)象到結(jié)論的思維推進(jìn)過程上。設(shè)置了如下問題鏈：（1）老師現(xiàn)在把一團(tuán)餐巾紙塞在空杯子的底部，然后將杯子豎直倒扣入水中，杯子全部沒入水中，你們猜紙會濕嗎？能說說你的理由嗎？（2）為什么杯子里有空氣，紙就不濕呢？（3）為什么空氣能把水擋在杯子的外面？（4）怎么請空氣讓出杯子的空間使水進(jìn)去呢？

3.2 多方法外化顯現(xiàn)學(xué)生思維

在建構(gòu)科學(xué)概念的過程中，我們還要了解學(xué)生到底在想些什么，這就需要學(xué)生把自己的想法暴露出來。學(xué)生的想法暴露出來了，才能及時(shí)調(diào)控教學(xué)方法或教學(xué)方向幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。思維可視化是指在用言語表達(dá)思維的過程中，用一種可以覺察的視覺方式將思維外化呈現(xiàn)，如用動作、板書或畫圖等方式，讓聽者在視覺感知的基礎(chǔ)上產(chǎn)生表象，再以表象為基本材料進(jìn)行想象，從而使聽者從新的角度去看待事物。

例：《熱是怎樣傳遞的》一課，用畫圖的方式呈現(xiàn)思維。

根據(jù)日常生活中的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生們往往會認(rèn)為熱傳遞是一個(gè)線型的過程，而“熱在金屬條中的傳遞”的活動更強(qiáng)化了他們的這種認(rèn)識。那么熱在金屬圓片上是怎樣傳遞的呢？每個(gè)孩子都有自己不同的想法，于是我引導(dǎo)學(xué)生用圖畫記錄想法。

4 運(yùn)用加深科學(xué)概念的理解

科學(xué)概念的運(yùn)用是學(xué)習(xí)科學(xué)概念的目的，也是檢驗(yàn)科學(xué)概念掌握情況的重要標(biāo)志，還是加深對科學(xué)概念理解的重要環(huán)節(jié)。因?yàn)橹挥型ㄟ^靈活運(yùn)用，學(xué)生才能真正掌握科學(xué)概念，同時(shí)，也才能讓教師了解學(xué)生的對于概念的掌握情況，以便進(jìn)一步有針對性地加以糾正、完善和深化學(xué)生對于科學(xué)概念的理解。在教學(xué)中，可讓學(xué)生完成一些解釋或拓展活動，在靈活運(yùn)用中加深對新科學(xué)概念的理解。

4.1 解釋

解釋是指學(xué)生對自己的經(jīng)驗(yàn)開始抽象化、理論化，使其成為一種可交流的形式。學(xué)生往往要通過比較其他可能的解釋，特別是那些體現(xiàn)科學(xué)性的解釋，并通過進(jìn)一步的觀察和實(shí)驗(yàn)，對自己的解釋進(jìn)行修正、求證與評價(jià)。

4.2 拓展

在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生要擴(kuò)展自己的概念，使其與其他概念相聯(lián)系，并運(yùn)用所建構(gòu)的新概念解釋新情境問題，從而實(shí)現(xiàn)對新概念的驗(yàn)證、應(yīng)用、鞏固和提高。

例：五年級下冊《擺的研究》一課。

學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、研討建構(gòu)了“擺長越長，擺動的次數(shù)越慢；擺長越短，擺動的次數(shù)越快”的科學(xué)概念后，教師就可以布置學(xué)生制作一個(gè)一分鐘擺30次的擺。學(xué)生就要通過不斷調(diào)整擺長來完成這個(gè)任務(wù)，而在這個(gè)制作的過程中學(xué)生不僅更深刻地理解了這個(gè)剛剛建構(gòu)的新科學(xué)概念，也體會到這個(gè)新科學(xué)概念與實(shí)際應(yīng)用之間的辨證關(guān)系。

一年多的實(shí)踐，不僅使學(xué)生的思維能力、探究方法等在原有基礎(chǔ)上得到了發(fā)展和提升，更重要的是教師真正做到了幫助學(xué)生在原認(rèn)知基礎(chǔ)上“有效建構(gòu)”起新的科學(xué)概念。當(dāng)然，同時(shí)進(jìn)步的還有筆者自己，研究的過程也是一個(gè)我自身在教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)機(jī)智、教學(xué)水平等方面逐步積累和提高的過程。