在觀察與思維的交互中建構(gòu)科學(xué)概念

鄭蕊 _ 北京師范大學(xué)奧林匹克花園實(shí)驗(yàn)小學(xué)

所謂觀察與思維的交互，是指觀察為思維的連續(xù)提供依據(jù)，連續(xù)的思維再為觀察指明方向。在這一次次的交互過程中，逐漸構(gòu)建科學(xué)概念。

在《發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)》一課中，教師通過大量實(shí)物、圖片幫助學(xué)生逐漸完善對(duì)身體生長(zhǎng)的認(rèn)識(shí)。根據(jù)學(xué)生的思維模式，指導(dǎo)學(xué)生選擇不同年齡的物品，再次通過觀察，幫助學(xué)生更豐富、全面地認(rèn)識(shí)生長(zhǎng)的概念。學(xué)生在觀察與思維不斷交互的過程中，逐漸建構(gòu)科學(xué)概念。

1.前測(cè)訪談，在觀察與思維的第一次交互中感知科學(xué)概念

課前，學(xué)生對(duì)于要建構(gòu)的概念有一定的認(rèn)識(shí)，可能是不全面的，甚至是與真理完全相悖的。因此，在上課前，要充分了解學(xué)生的前認(rèn)知，在學(xué)生已有認(rèn)知的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)。為了更好地了解學(xué)生的前認(rèn)知，筆者對(duì)學(xué)生進(jìn)行了前測(cè)訪談，訪談的問題是：從小到大，哪些能夠證明你生長(zhǎng)了？訪談對(duì)象是10名二年級(jí)學(xué)生，其中，有8名學(xué)生能夠說出5-6種證明生長(zhǎng)的證據(jù)，2名學(xué)生只能說出3-4種證據(jù)。學(xué)生所說出的這些生長(zhǎng)特點(diǎn)都停留在身體外在特點(diǎn)的變化上，如長(zhǎng)高了、變重了等。學(xué)生對(duì)于生長(zhǎng)的內(nèi)在能力的變化缺乏認(rèn)識(shí)，因此，對(duì)生長(zhǎng)缺乏豐富、全面的認(rèn)識(shí)。

在訪談過程中，學(xué)生會(huì)觀察自己的現(xiàn)狀并回憶小時(shí)候的樣子，這就是在進(jìn)行初步的觀察與思考，將觀察到的變化與生長(zhǎng)變化概念相互聯(lián)系，也就是進(jìn)行了第一次觀察與思維的交互，學(xué)生在此過程中感知生長(zhǎng)的科學(xué)概念。

2.展示交流，強(qiáng)化式觀察與思維的交互促進(jìn)科學(xué)概念的建立

根據(jù)前測(cè)結(jié)果，筆者布置了搜集生長(zhǎng)證據(jù)的任務(wù)。任務(wù)的驅(qū)動(dòng)讓學(xué)生更有目的地進(jìn)行觀察與思考，并尋找證據(jù)，這也是第二次觀察與思維的交互。學(xué)生帶著搜集的證據(jù)，在課上進(jìn)行交流展示。展示過程中的表達(dá)交流就是學(xué)生觀察、思考后的輸出，體現(xiàn)學(xué)生的思維能力和對(duì)生長(zhǎng)概念的再次認(rèn)識(shí)。在課堂展示與交流過程中，學(xué)生們帶著從家中找到的自己生長(zhǎng)的證據(jù)，如手套、鞋、帽子、衣服等物品，將之與現(xiàn)在的身體進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)這些衣物都變小了，證明自己的頭、手、腳等在生長(zhǎng)。

在觀察與思維的不斷交互下，學(xué)生初步建立生長(zhǎng)的概念，即生長(zhǎng)體現(xiàn)在外在身體的變化上。

3.建構(gòu)模型，觀察助力抽象思維，豐富科學(xué)概念

在展示過程中，除了這些直觀的實(shí)物是支撐證據(jù)外，還有一些數(shù)據(jù)也是能夠證明身體生長(zhǎng)的重要證據(jù)，如身高、體重。數(shù)字對(duì)于學(xué)生來說是抽象的，那么觀察無法為思維提供依據(jù)，交互關(guān)系斷裂。因此，教師要幫助學(xué)生搭建腳手架，將抽象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成直觀模型，為思維連續(xù)提供鏈條，思維再指導(dǎo)觀察，完成交互。

課堂中，教師提供學(xué)生們?nèi)雽W(xué)前、一年級(jí)時(shí)的身高表，讓他們進(jìn)行觀察比較。但抽象的數(shù)據(jù)對(duì)于二年級(jí)的學(xué)生來說較難理解，需要學(xué)生將數(shù)據(jù)比較后再進(jìn)行身高比較的二次轉(zhuǎn)化，這無疑增加了難度。因此，教師以一位學(xué)生的身高數(shù)據(jù)為依據(jù)，制作該名學(xué)生剛?cè)雽W(xué)時(shí)、一年級(jí)時(shí)的人體板圖，繪制縱坐標(biāo)，建構(gòu)身高變化模型，這樣，學(xué)生能夠直觀地看到身高變化趨勢(shì)，而根據(jù)變化趨勢(shì)，能夠很容易預(yù)測(cè)出二年級(jí)時(shí)的身高變化。為了驗(yàn)證學(xué)生們的猜想，教師在課堂上測(cè)量這名學(xué)生的身高，繼續(xù)建構(gòu)模型。在直觀可視化的觀察中，完成第三次觀察與思維的交互，認(rèn)識(shí)到身體是不斷生長(zhǎng)的。此時(shí)，學(xué)生還沒有完全建構(gòu)身體外在生長(zhǎng)的概念，教師繼續(xù)引導(dǎo)。間隔5分鐘后，再次測(cè)量這名學(xué)生的身高，問是不是比剛才測(cè)量的身高又變高了。學(xué)生馬上意識(shí)到生長(zhǎng)不會(huì)這么快發(fā)生，是一個(gè)較為緩慢的過程。此時(shí)，教師及時(shí)補(bǔ)充，我們的頭發(fā)、指甲的生長(zhǎng)相對(duì)于身高來說是比較快的。

在此環(huán)節(jié)中，教師利用建構(gòu)模型的教學(xué)策略幫助學(xué)生進(jìn)行思維過渡，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到生長(zhǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，不同部位的生長(zhǎng)速度也是不同的。

4.分類游戲，在觀察與思維的交互中建構(gòu)科學(xué)概念

通過以上活動(dòng)，學(xué)生已經(jīng)能夠清晰地認(rèn)識(shí)生長(zhǎng)體現(xiàn)在外在身體的變化，但對(duì)于生長(zhǎng)的概念還停留在外在直觀的認(rèn)識(shí)上，還沒形成對(duì)于生長(zhǎng)的內(nèi)在能力的認(rèn)識(shí)。教師需要進(jìn)一步幫助學(xué)生建構(gòu)一個(gè)豐富全面的生長(zhǎng)概念。

筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)分類游戲，即分別為1歲、3歲和7歲的小朋友選禮物。教師提供的禮物有水果圖形卡片、兒童繪本、文字圖書；小書包、大書包；嬰兒車、三輪車、小自行車；搖鈴?fù)婢?、積木、跳棋；不同大小的衣服等。在選禮物的過程中，學(xué)生調(diào)動(dòng)自己的成長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)，判斷、選擇合適的禮物。通過選禮物的活動(dòng)，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長(zhǎng)，孩子在智力、運(yùn)動(dòng)能力、身體力量和學(xué)習(xí)能力等方面都是不斷提升的，這也正是生長(zhǎng)內(nèi)在能力的體現(xiàn)。在這個(gè)過程中，學(xué)生利用已有的思維判斷指導(dǎo)行動(dòng)，這正是觀察與思維不斷反復(fù)交互的結(jié)果。

觀察和思維的交互讓學(xué)習(xí)更具有針對(duì)性，促進(jìn)思維發(fā)展，提升科學(xué)素養(yǎng)。觀察和思維是內(nèi)在聯(lián)系的，觀察本身就是一種選擇和預(yù)期，觀察的作用是收集特定的證據(jù)材料。當(dāng)我們帶著疑問或者求證的目的去觀察，學(xué)習(xí)便具有了明確的目標(biāo)，學(xué)習(xí)效率也會(huì)大大提高。在建構(gòu)生長(zhǎng)概念的過程中，學(xué)生不斷進(jìn)行觀察，將觀察的事實(shí)輸入大腦，大腦做出判斷聯(lián)想，形成新的思維，這種新的思維再指導(dǎo)觀察，在觀察與思維反復(fù)交互的過程中，學(xué)習(xí)有效進(jìn)行。