搭建思維之橋，促進概念建構(gòu)

羅麗行

【摘要】：小學科學概念的建構(gòu)要靠探究式學習來實現(xiàn)。應用信息技術手段進行教學，能更好地創(chuàng)境設疑，更好地釋疑解惑，更好地幫助學生進行思考、總結(jié)和自我評價，從而達到有效探究和建構(gòu)概念的目標。

【關鍵詞】：小學科學;思維活動;信息技術;概念建構(gòu)

在探究式學習活動中，教師組織和指導學生觀察實驗現(xiàn)象，收集實驗數(shù)據(jù)，獲取事實的依據(jù)，然后引導學生通過對比和歸納、分析和概括等思維活動，生成言語可以表述的、能反映事物本質(zhì)屬性或內(nèi)在聯(lián)系的認知成果。

當下，教育信息化的發(fā)展成果百花齊放，為課程內(nèi)容的呈現(xiàn)提供了多樣的方式，為學生自主的探究式學習提供了豐富的手段和資源。

科學課堂應用信息技術，關鍵在于根據(jù)教育對象 、教學內(nèi)容 、教學情境，將技術合理地整合到教學中，將學科知識加工成易于理解的表征形式，為思維搭建跨越不同維度的橋梁，促進學生對科學概念的生成。

一、創(chuàng)設有效情境，聚焦核心問題

美國教育家布朗認為：“學習的環(huán)境應該放在真實問題的背景中，使它對學生有意義。”由于受到教學內(nèi)容和課堂時空等條件的限制，教師無法帶領學生身臨其境地處于某個生活現(xiàn)場開展學習活動。因此，應用信息技術手段創(chuàng)設模擬的、符合實際的問題情境，就成了教學的確實需要。

應用信息技術創(chuàng)設問題情境，不僅要立足生活，緊扣生活，具有生活性，還要制造懸念，激發(fā)興趣，具有生成性?！队脷馇蝌?qū)動小車》這課怎樣聚焦問題？在學生看來，航天火箭和司空見慣的氣球簡直是風馬牛不相及的事物，一位老師卻用視頻呈現(xiàn)航天火箭升空的情景，引導學生推測氣球和航天火箭之間有什么關聯(lián)，給學生挖了一個開腦洞的大坑。接下來，老師再把裝好噴氣管的氣球吹滿氣進行演示。于是，同學們看到了氣球沿著“軌道”（透明的絲線）快速沖到天花板面。在同學們驚奇地歡呼時，老師順勢拋出問題：“為什么氣球能像火箭那樣飛升起來？”又把學生帶人新的思考之中。

還是《運動和力》這個單元，《運動的小車》這一課探究的是速度和能量之間的關系。為了帶給學生認知的震撼，一位老師采用課件展示飛機遭遇飛鳥的而嚴重破損的圖片，激發(fā)學生的思考：“飛機為什么嚴重受損？”“弱小的飛鳥哪來這么大的能量？”通過真實情景的呈現(xiàn)，學生就能把速度和能量之間關系建構(gòu)起關聯(lián)的表象，并在進一步的實驗中得以論證。

二、指向感性積累，引導探究發(fā)現(xiàn)

概念建構(gòu)的過程是感性認識發(fā)展為理性認識的過程，這個過程需要豐富的表象作支撐。圖文并茂呈現(xiàn)信息，可讀可視勝千言。信息技術手段的應用為豐富學生的感知表象提供了便捷的途徑。借助信息技術，可以為學生提供圖文并茂的信息，可以呈現(xiàn)直觀形象的動畫場景。對于學生，他們通過可讀可聽可視的直觀信息，可以彌補認知經(jīng)驗的空缺，可以在已知和未知之間建立連接，實現(xiàn)感性到理性的思維跨越。對于老師，可以借助直觀形象的方式呈現(xiàn)教學資源，化繁雜為簡潔，化抽象為形象，化深奧為淺顯，為學生開啟認知的窗戶，從而擺脫費盡口舌而學生卻還是一頭霧水的尷尬。

四年級上冊《運動和力》這一單元，涉及了重力、反沖力、彈力、摩擦力以及運動能量等相關概念。這些抽象的概念不是感官可以直接感知的結(jié)果，教師要引導學生對相關現(xiàn)象進行思維加工才能生成。在此過程中，借助信息技術再現(xiàn)有關生活場景，幫助學生獲得豐富的感知表象，就能夠更有效地完成抽象概念的建構(gòu)。

三、指向理性思維，互動研討生成

科學課堂的觀察活動，是為了看清事物的現(xiàn)象，感知事物的表征，收集實驗的數(shù)據(jù)，增強感性認識，從而為進一步認識事物的本質(zhì)屬性和內(nèi)在聯(lián)系提供支持。不過，由于小學生年齡特點和心理因素的局限，他們大多數(shù)人很難自覺地把觀察活動的目標和科學探究的目的聯(lián)系起來，甚至只停留在追求“好玩”的層面。因此，老師要激發(fā)他們好奇的天性，引導學生在觀察中有意識地提出問題。

1.重現(xiàn)實驗細節(jié)，引導過程反思

學生在動手實驗過程中，往往“不識廬山真面目，只緣身在此山中”。老師可以借助手機投屏等信息技術工具，重現(xiàn)實驗過程中的某些典型的細節(jié)，引導學生反思操作過程，發(fā)現(xiàn)問題，從而糾正認知的偏差。

例如，《運動的小車》一課的對比實驗，研究的是小車的運動速度和能量大小之間的關系。實驗中，一些小組的實驗小車跑偏了，從障礙物的一側(cè)“擦肩而過”，并沒有產(chǎn)生正面撞擊的效果?？墒?，記錄員卻還是記下這個不正常的數(shù)據(jù)。老師及時拍攝了這個過程的視頻。交流研討時，這個小組的數(shù)據(jù)引起了質(zhì)疑，老師拍攝的視頻正好再現(xiàn)了“真相”，對引導學生反思實驗過程，正確獲取數(shù)據(jù)起了很好的指導作用。

2.建立概念關聯(lián)，促進知識遷移

《斜面的作用》這課中，不少學生很難將螺絲釘和斜面的作用聯(lián)系起來，無法理解螺紋的疏密和省力程度的關系。為了消除學生的費解，一位老師采用直觀的動畫，引導學生通過類比的方式來理解。老師借助課件出示了盤山公路和螺絲釘?shù)膶Ρ葓D。對比圖還添加了動畫演示：一段盤山公路鋪設了“紅地毯”，一輛小車沿著“紅地毯”往上行駛;螺絲釘?shù)囊欢温菁y上也鋪設了“紅地毯”，另一輛小車也沿著“紅地毯”往上行駛。學生觀看了形象直觀的動畫演示，可謂茅塞頓開，螺絲釘?shù)穆菁y疏密和省力程度的關系這一概念的建構(gòu)終于水到渠成。

3.引導問題生發(fā)，驅(qū)動深入思考

“人為什么要呼吸？”“運動時，人的呼吸為什么會加快？”這是《運動和呼吸》一課的教學要探究的問題。為了讓學生認識人的呼吸對生命活動的意義，老師不直接把問題拋給學生，而是先用課件出示對比圖，引導學生進行推測：兩截點燃的蠟燭分別罩上一個集氣瓶，一個瓶內(nèi)是空氣，一個瓶內(nèi)是人呼出的氣體，請同學們猜猜，那支蠟燭容易熄滅？然后，老師又讓學生通過實驗來驗證自己的推測。經(jīng)過再三驗證，學生確認蠟燭在呼出的氣體中容易熄滅，因而心生疑問：“是不是呼出的氣體和空氣不一樣？這是為什么？”當學生處于這樣的憤悱狀態(tài)時，教師再組織學生進行探究式閱讀和微課學習，概念建構(gòu)的生成過程就更具自主性和探究性的色彩。

四、鞏固學習成果，促進概念運用

反饋和評價是課堂的基本要素。復習和測試是鞏固學習成果，促進知識遷移的重要手段?；邮秸n件、思維導圖、網(wǎng)絡問卷等信息技術工具，也是科學課堂教學的反饋和評價值得運用的手段。

例如，《彈簧測力計》一課的教學，在使用彈簧測力計測量物體重量時，一些學生對示數(shù)的讀取頗有困難。教師就借助演示文稿制作圖文結(jié)合的填空題，指名部分學習困難的學生展示答題，讓其暴露疑難所在，從而獲得同學和老師的指點，真正掌握示數(shù)的讀取方法。

再如，當《運動和力》這個單元學完之后，學生對各種力的概念容易混淆，老師則可以借助思維導圖，引導學生將各種力從“產(chǎn)生”、“方向”和“運用”等方面進行梳理比較，形成一棵系統(tǒng)化的“知識樹”，就更有利于概念的鞏固和運用。

總之，在科學教學中應用信息技術的目的和作用不在于刻意地“插花”，而在于無痕地運用中更好地創(chuàng)境設疑，更好地釋疑解惑，更好地幫助學生進行思考、總結(jié)和自我評價。