立足科學(xué)探究 建構(gòu)科學(xué)概念

陸樹香

科學(xué)是小學(xué)一門重要的學(xué)科，從小學(xué)一年級(jí)開始學(xué)生通過(guò)科學(xué)課就能接觸很多科學(xué)知識(shí)。但科學(xué)概念相對(duì)比較抽象、枯燥，對(duì)于小學(xué)生來(lái)說(shuō)理解難度比較大，如果教師在教學(xué)中只是照本宣科，采用生硬的“填鴨式”方法將科學(xué)概念所涉及的內(nèi)容灌輸給學(xué)生，勢(shì)必會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，使其失去學(xué)習(xí)興趣。下面，筆者以蘇教版三年級(jí)《科學(xué)》上冊(cè)第11課“把鹽放到水里”為例，簡(jiǎn)單闡述一下小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)的建構(gòu)模式。

■ ?一、定向探索，暴露前概念

定向探索是指為了探究科學(xué)現(xiàn)象，教師特地創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的探究性問(wèn)題情境，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)思路自主探究，嘗試用原有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)解釋科學(xué)問(wèn)題。學(xué)生探究的過(guò)程中，教師可以采用啟發(fā)式的提問(wèn)方法引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出已經(jīng)知道的現(xiàn)象、觀點(diǎn)、想法及疑問(wèn)等，讓他們把既有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)充分展示出來(lái)，以此引出前概念。

在進(jìn)行“測(cè)量100毫升水中能溶解多少克鹽”實(shí)驗(yàn)前，筆者先給學(xué)生播放了一個(gè)日常生活片段：媽媽正在廚房煲雞湯，雞湯快要煲好時(shí)嘗了嘗，覺(jué)得味道很淡，她打開調(diào)味盒又放了一些食鹽。三年級(jí)學(xué)生已經(jīng)有了一些生活經(jīng)驗(yàn)，他們看完筆者播放的生活片段后都自告奮勇地談起了自己的經(jīng)歷。例如，看到大人做菜時(shí)每次都會(huì)放一些鹽增加咸味，可是一不小心放多了，想把鹽撈出來(lái)卻怎么都撈不出來(lái)，菜就會(huì)很咸。此時(shí)，筆者讓學(xué)生討論“把鹽放到水里，無(wú)論放多少都能全部溶解嗎？”根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)，大部分學(xué)生認(rèn)為鹽是一種很容易溶解在水里的物質(zhì)，放多少都能溶解，從來(lái)沒(méi)有看見(jiàn)過(guò)菜湯里有鹽顆粒存在的現(xiàn)象。學(xué)生的這種認(rèn)識(shí)與科學(xué)概念“物質(zhì)能溶于水的量有一定的限度”相矛盾，這也就暴露了學(xué)生不知道“溶解量”概念的問(wèn)題，他們對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的感知只是憑著生活經(jīng)驗(yàn)大致猜測(cè)的，沒(méi)有深入地思考過(guò)。于是，筆者對(duì)學(xué)生的結(jié)論提出了反對(duì)意見(jiàn)：“老師的看法與你們的不同，如果將很多很多鹽放入一瓶水中，鹽是不會(huì)全部溶化的，你們相信嗎？”筆者的話頓時(shí)引起了學(xué)生的好奇，他們紛紛想要探個(gè)究竟。

通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境，筆者對(duì)學(xué)生已有的前科學(xué)概念有了清楚的了解，在指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)正確的科學(xué)概念時(shí)為他們制訂了明確的教學(xué)目標(biāo)，將教學(xué)重點(diǎn)放在糾正他們認(rèn)識(shí)模糊或認(rèn)知錯(cuò)誤的前科學(xué)概念上，這樣不僅能夠激發(fā)學(xué)生探究新知的欲望，還能夠節(jié)省課堂教學(xué)時(shí)間。

■ ?二、探究活動(dòng)，建立新概念

科學(xué)概念雖然可以通過(guò)聽講和背誦等方式獲得，但“紙上得來(lái)終覺(jué)淺”，學(xué)生如果沒(méi)有經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，他們的印象就不深刻，就容易遺忘。因此，在講授科學(xué)概念時(shí)，教師應(yīng)該精心組織探究活動(dòng)，讓學(xué)生通過(guò)探究建構(gòu)科學(xué)概念。

鹽是固體，水是液體，把鹽放入水中，固體的鹽就溶化在水里了，這種現(xiàn)象就是溶解?！鞍邀}放到水里”這堂課需要學(xué)生掌握的核心概念有：鹽可以溶化在水中，但鹽溶于水的量是有一定限度的，即“溶解量”。這個(gè)概念是學(xué)生學(xué)習(xí)“不同的物質(zhì)在相同體積的水中溶解量是不同的”的基礎(chǔ)。為幫助學(xué)生建構(gòu)“溶解量”的概念，筆者在課堂教學(xué)中組織了分組“測(cè)量100毫升水中能溶解多少克鹽”的探究活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)所需的測(cè)量工具和材料有：盛有100毫升水的燒杯、玻璃棒、量筒、勺子、尺子、食鹽、電子天平等。學(xué)生通過(guò)討論制訂了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程：先在電子天平上稱出勺子的重量，舀一勺食鹽，用尺子刮平，放在電子天平上稱出重量，減去勺子的重量就可以計(jì)算出一平勺食鹽的重量。再將食鹽輕輕倒入量杯，用玻璃棒順著一個(gè)方向攪拌，先快后慢，觀察食鹽在水中溶解的情況。待食鹽全部溶解后，再倒入一平勺食鹽，繼續(xù)用玻璃棒攪拌，直到食鹽不能溶解為止。在此，學(xué)生需要注意的是統(tǒng)計(jì)倒入食鹽總量時(shí)，應(yīng)去除最后一勺沒(méi)有溶解的食鹽的量。

學(xué)生對(duì)探究目標(biāo)有了明確認(rèn)識(shí)后，他們就能充分發(fā)揮主動(dòng)性，積極參與探究活動(dòng)。從學(xué)生興致勃勃地參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)只有學(xué)生動(dòng)手操作了，他們才會(huì)對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣，對(duì)科學(xué)概念的認(rèn)識(shí)才能更加深刻，這種教學(xué)效果比教師直接將科學(xué)概念告訴給學(xué)生要好很多。

■ ?三、理解鞏固，形成科學(xué)概念

學(xué)生初步建構(gòu)科學(xué)概念后，需要對(duì)探究活動(dòng)中獲得的新知進(jìn)行抽象、概括、驗(yàn)證、推斷。由于三年級(jí)學(xué)生認(rèn)知水平和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ邢?，他們需要通過(guò)多次分析、比較、綜合，才能形成清晰的認(rèn)知，形成正確的科學(xué)概念。

在“測(cè)量100毫升水中能溶解多少克鹽”的探究活動(dòng)中，筆者將學(xué)生得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一一統(tǒng)計(jì)在黑板上，學(xué)生驚訝地發(fā)現(xiàn)：各小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都不同，分別是32克、45克、36克、80克、37克、60克。那么，為什么會(huì)出現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呢？學(xué)生又會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)。筆者選擇了兩個(gè)數(shù)據(jù)接近的小組，請(qǐng)他們選派代表說(shuō)一說(shuō)探究活動(dòng)的具體情況。通過(guò)介紹，大家發(fā)現(xiàn)他們做實(shí)驗(yàn)時(shí)，鹽在水里溶解得很慢他們用玻璃棒攪拌的速度慢，等水平靜下來(lái)沒(méi)有固體食鹽以后，就采用一克一克加的辦法，當(dāng)最后加入一克鹽后發(fā)現(xiàn)鹽無(wú)法再溶解時(shí)才停止加鹽，所以他們兩個(gè)小組沉淀在燒杯里面的固體鹽很少。接下來(lái)，筆者讓其他小組的同學(xué)觀察自己燒杯里食鹽的沉淀情況，得到32克數(shù)據(jù)的小組發(fā)現(xiàn)自己的燒杯里面沒(méi)有固體鹽，得到45克、80克、60克的小組發(fā)現(xiàn)自己的燒杯里面有很多固體鹽。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢？筆者讓學(xué)生對(duì)照前兩組介紹的探究過(guò)程回顧自己的實(shí)驗(yàn)，得到32克數(shù)據(jù)的小組發(fā)現(xiàn)自己在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于攪拌速度太快，誤以為食鹽已經(jīng)不能溶解就提前結(jié)束了實(shí)驗(yàn);得到45克、80克、60克的小組發(fā)現(xiàn)自己做實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次都是加一平勺鹽，攪拌后還沒(méi)有等杯里的水平靜下來(lái)就又加入食鹽攪拌了，導(dǎo)致沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)食鹽已經(jīng)不能再溶解的正確現(xiàn)象。那么，怎么才能改正學(xué)生在探究活動(dòng)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤呢？在筆者的進(jìn)一步追問(wèn)中，學(xué)生提出想要按照正確的實(shí)驗(yàn)方法再進(jìn)行一次探究活動(dòng)。于是，得到32克數(shù)據(jù)的小組，繼續(xù)一克一克地在燒杯里加入食鹽觀察探究;得到45克、80克、60克的小組，則取了100毫升的水重新開始實(shí)驗(yàn)。

經(jīng)過(guò)二次探究，學(xué)生得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，他們了解了鹽在水中的溶解量是一定的。此時(shí)，筆者用ppt出示科學(xué)概念——“20℃時(shí)，食鹽的溶解度為36克”。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)也印證了這一說(shuō)法，他們獲得了很大的成就感。雖然這次科學(xué)概念的形成，經(jīng)歷了反復(fù)探究的過(guò)程，但加深了學(xué)生對(duì)概念的理解，培養(yǎng)了學(xué)生探究科學(xué)奧秘的興趣，可以說(shuō)是一次非常成功的教學(xué)。

■ ?四、拓展延伸，深化科學(xué)概念

學(xué)習(xí)科學(xué)概念的目的并不是為了滿足學(xué)生知道什么，而是培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，讓學(xué)生思考所學(xué)的知識(shí)還可以運(yùn)用在哪些方面，還可以解決什么問(wèn)題等。

當(dāng)學(xué)生對(duì)“溶解量”這個(gè)概念有了清晰的認(rèn)知后，針對(duì)實(shí)驗(yàn)情況，筆者再次提出問(wèn)題：“沉在杯底無(wú)法溶解的鹽，大家有沒(méi)有什么方法讓它繼續(xù)溶解呢？”由于經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，很多學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生思維定勢(shì)：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，食鹽的溶解量只能是36克，所以他們對(duì)筆者的問(wèn)題又一次產(chǎn)生了質(zhì)疑。有學(xué)生說(shuō)：可以把食鹽弄得碎一點(diǎn)，或許能增加食鹽的溶解量。有的學(xué)生結(jié)合上一個(gè)探究活動(dòng)說(shuō)：鹽的溶解與水的溫度有關(guān)，如果把水加熱，或許能增加食鹽的溶解量。有的學(xué)生從燒杯水的容量想到：如果增加水的容量不就能使杯底里的鹽溶解了嗎？光說(shuō)不練假把式，當(dāng)學(xué)生說(shuō)出各種假設(shè)后，筆者為他們提供了很多實(shí)驗(yàn)材料，鼓勵(lì)他們大膽地按照自己的設(shè)想繼續(xù)進(jìn)行探究。如拿來(lái)錘子，讓學(xué)生把鹽敲得更碎一些;拿來(lái)鐵架、酒精燈，讓學(xué)生給燒杯里的水加熱;拿來(lái)一杯水，讓學(xué)生倒入燒杯后用玻璃棒攪拌。探究活動(dòng)結(jié)束后，學(xué)生互相交流探究結(jié)果，得出了讓杯底無(wú)法溶解的鹽繼續(xù)溶解的方法：加熱或者加水，但把鹽弄得再碎一點(diǎn)則不能使沉在杯底的鹽繼續(xù)溶解。有些思維活躍的學(xué)生由此又產(chǎn)生了更多的探究想法：糖在水中的溶解量是不是和鹽相同呢？把土放在水中能不能測(cè)出溶解量呢？

由于課堂時(shí)間有限，筆者無(wú)法一一解決學(xué)生對(duì)科學(xué)概念引發(fā)的各個(gè)設(shè)想，于是趁機(jī)把探究活動(dòng)延伸到了課外，讓學(xué)生在家里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，并做好記錄，下一節(jié)課上可以繼續(xù)交流。

總之，建構(gòu)科學(xué)概念是一項(xiàng)耐心細(xì)致的工作，需要教師的悉心引導(dǎo)。教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活情境，這樣學(xué)生就能充分暴露自己已有的前科學(xué)概念，這種真實(shí)的探究活動(dòng)對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的拓展、科學(xué)概念的理解有著非常重要的作用。實(shí)踐證明，教師利用探究活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念，是一種非?？尚械慕虒W(xué)方法，對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力很有幫助。

作者單位 ? 江蘇省南通市北城小學(xué)