科學課堂上的情境創設研究

蔡蓓蕾

本文根據新課程理念下的情境教學，從學生學習能力的分析出發，結合建構主義的理論，來探討如何在科學課堂教學中創設情境。

近幾年以來，各國的科學教育界對科學教育中的科學本質教育逐漸重視起來。美國的科學教育改革2061計劃將“培養具有科學素養的公民”視為當代科學教育努力的方向。我國新一輪的課程改革，科學本質的教育，是提高學生科學素養的核心內容。科學本質大多屬于觀念的東西，需要在日常的教學中對學生進行潛移默化式的熏陶。

一、什么是情境教學

情境教學是指在教學過程中教師有目的地引入或創設具有一定情緒色彩的、形象為主體的、生動具體的場景，引起學生一定的態度經驗，從而調動學生的興趣，激發學生的思維，激活教學課堂。

建構主義認為，學生的知識不是通過教師的傳授獲得的，而是學生在一定的情境下，借助教師和同學的幫助，利用必要的學習資源，通過意義建構的方式獲得的。創設一個優化的教學情境，是教師激勵學生主動學習的根本保證。因此，需要把握以下幾個原則。

二、情景教學需把握的原則

1、真實性原則

實際教學中你會發現學生可以按照課本中的說法答題，而在與實際生活相關的情景中，他們仍堅持著原有的觀念。可見，錯誤的前概念的存在是學生建立正確的自然科學觀念的最大障礙之一。

因此，在創設情境時，我們應盡可能創設真實的情境。在生動形象的客觀事物面前，學生才能突破先入為主的前概念，透過真實的情境，完成對主題的意義建構。例如：在建構“光是沿直線傳播”的形成概念中，書本中的三個實驗都能很好的說明了光是沿直線傳播的，但缺乏直觀性和趣味性，在課堂上可以增加一個直接能看見光的傳播路徑的和自制一個小孔成像儀，讓學生能親身體驗，建立概念。

由于所創設的實驗情境具有真實性、生動性和豐富性，學生在實際情境下進行學習，很容易利用自己原有認知結構中的有關經驗，去同化新知識，并對原有認知結構進行改造和重組，達到對新知識的意義建構。

2、相似性原則

建構主義強調：要減少知識與解決問題之間的差距，以促進知識遷移，從而才能把握新事物、新問題的本質。例如，在引入“物體的熱脹冷縮”概念時，我們創設了如下情境：

情境1：取兩只相同的燒杯，杯中分別盛有等質量的冷水和熱水，同時往兩只燒杯中分別放入裝有紅墨水和細長管的燒瓶。仔細觀察，你發現了什么？這一現象說明了什么？

情境2：取兩個相同的銅質小球，加熱后一個直接穿過銅環，一個放入冷水后再穿過銅環，仔細觀察，你發現了什么？這一現象說明了什么？

情境3：取兩個相同的試管，包扎相同的氣球皮，同時放入冷水與熱水中，仔細觀察，你發現了什么？這一現象說明了什么？

通過學生對實驗情境1與舊知識的同化，學生容易從“水銀具有熱脹冷縮的性質”遷移得出：液體具有熱脹冷縮的性質。通過對實驗情境2與舊知識的同化，學生容易從“液體的熱脹冷縮”遷移得出：固體具有熱脹冷縮。同理也可以得出氣體也具有熱脹冷縮的性質。從此，可以很自然地引入“物體具有熱脹冷縮”的概念。

以上創設的實驗情境1、2和3，以原有知識為基礎，以新知識為目標，這樣的設計思路，在學生的心理發展過程中有著積極的作用。這樣設計課堂教學，可以輕松地突破教學的重點，活躍課堂上學生的思維，同時還滲透著類比、遷移等科學思維方法，實現了學生從“現有水平”向“未來發展水平”的遷移。

3、主體性原則

建構主義強調：學生是認知主體，是意義的主動建構者，應把學生對知識的意義建構作為整個學習過程的最終目的。

在教學過程中，我們要善于結合教學難點和學生的實際創設問題情境，對學生形成一種思維活動的刺激，從而引導學生積極地思考，主動地探索問題，以獲取新知識。例如，在“能量的傳遞方式”的認知上，我們創設了如下探究活動情境：

情境4：實驗桌上提供了如下實驗器材：砂皮紙、一杯熱水、酒精燈、鐵錘、夾子等，如何使一根鐵絲溫度升高，能量的傳遞方式如何？請你對這些不同的方法進行比較、分類，歸納出“能量傳遞”的不同方式。

學生通過小組探究與交流，大致得到如下幾種方法：（1）用砂皮紙反復磨擦鐵絲；（2）用鐵錘反復擊打鐵絲；（3）用手反復彎折鐵絲；（4）將鐵絲放在酒精燈上加熱；（5）將鐵絲浸在熱水杯中。然后組織學生對上述方法進行比較和分類，究其本質的不同可歸納得出結論：做功、熱傳遞是能量傳遞的兩種不同方式。

探究活動情境4為學生提供了一種新型的開放的學習環境，突出了學生學習的主體性，誘發了學生學習的內因，激發學生主動去建構知識的意義。同時，這種學習環境也促進了學生之間的交流、討論與協作，學生有更多的機會從不同的角度去探求知識，豐富自己的認知結構，從而獲得多種能力的發展。

總之，學習科學知識的最終目的是將知識應用于實際生活，解決生活和現代科技中的實際問題。因此，自然科學教學情境的創設，首先應具備較強的針對性，情境要與學生的智力和知識水平相適應，只有這樣，才能幫助學生自覺地、主動地進行知識的意義建構，才能引導學生進行靈活應用知識去分析、解決實際問題。其次，創設的情境還要注重趣味性，這樣才能引起學生的興趣，調動學生為問題的解決形成一個合適的思維意向。

【作者單位：溫州市龍灣區永興第二小學 浙江】