在科學實踐中建構科學概念

學習的過程是一個認知由平衡到不平衡再到平衡的過程。認知沖突是一個人已經建立的認知結構與當前面臨的學習情境之間暫時的矛盾和沖突，是已有知識和經驗與新知識之間存在某種差距而導致的心理失衡。心理學研究表明，人不能長期容忍認知心理的不平衡，人都有填補知識空缺、解決認知沖突的本能。當認知沖突產生時，學生會改變自己的思考方式，尋找更妥善的方式去適應外在世界，消除沖突。皮亞杰認為，個體為了達到認知上新的平衡，可以采取兩種適應方式：一是擴大自己的圖式，將新信息增加到自己的圖式內，即已有知識的類推運用，此過程稱為同化；二是修正自己原有圖式，以適應新信息，稱為順應。同化與順應兩種過程互為消長，直至達到平衡狀態為止。學習主體正是在這種不斷地尋求平衡的過程中，實現了認知的發展。

劉默耕老師曾把學生的學習過程比喻成“過河”。河中有不同大小的踏腳石，錯綜復雜，兒童可以從一塊石頭跳到另一塊石頭，各自有不同的路線，我們要依據學生概念的形成過程來設計教學的路徑。學生朝著概念的箭頭前進，他們自主地選擇路徑，可以得到“長進”，這就是“學習”。

美國2013年頒布的《美國新一代科學教育標準》中把“科學與工程實踐”作為科學教育的一個維度，用“科學實踐”替代“科學探究”。這種改變并不是否定科學探究，科學探究是科學實踐的一種形式，科學實踐是對科學學習內涵的擴展與豐富。科學實踐要求學生不僅要學習科學家的思維方法，而且強調要培養他們的實際操作能力。用“實踐”替代“探究”，正是強調科學活動既是動腦的活動，也是動手操作的活動，期望借此擺脫科學教育以往呆板的探究程式化傾向，這一改變有助于學生更好地建構科學概念，更能體現科學教育的本質。

從“科學探究”轉為“科學實踐”，要求學生像科學家那樣了解、認識自然世界，通過科學實踐進行概念的有效學習。心理學研究表明，小學生的思維發展正處于皮亞杰描述的“具體運算階段”，他們的抽象邏輯思維發展一般要依據具體的形象及親手的操作，否則他們對科學概念的理解就十分困難。親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑，他們不能僅靠教師用語言抽象地描繪，還要通過自己親身體驗和具體操作，通過眼睛、耳朵、鼻子、手等感覺器官才能理解科學概念的內涵。因此，科學課教學應當向學生提供充足的器材和時間，教師要少講精講，有效指導，把探究的主動權還給學生，保證學生獲得充分的科學探究機會。

隨著科技的進步、社會的發展，人類積累的知識特別是自然科學知識越來越多，有限的科學課程容量和“無限”的自然科學知識這一矛盾越發凸顯，因此，基于“科學實踐”的小學科學課程的學習應當通過少數“大概念”來整合學科知識，促進學生參與科學工程實踐，深入探索重要原理，滲透科學本質教育。

在小學科學課教學中引領學生開展“科學實踐”，需要對課程進行整合，“整合”作為小學科學課程改革的核心理念已經成為科學教育研究者的共識。從歐、亞、拉、美等國學者聯合編著的《科學教育的原則和大概念》，到美國學者提出的“少即是多”“更少、更清、更高”，都體現了“整合”。正如周光召先生所說：“科學教育不應該傳授給孩子支離破碎、脫離生活的抽象理論和事實，而是應當慎重選擇一些重要的科學觀念，用恰當、生動的方法，幫助孩子們建立一個完整的對世界的理解。”因此，我們應當辨證地認識“科學實踐”，因地制宜地積極探索科學課教學的有效路徑和策略。

浙江省杭州市下城區長青小學（310004）

責任編輯 劉紹江