在科學探究活動中引領學生建構科學概念

馮煥心

科學概念不僅是對科學知識的抽象，還包括科學的觀念和對科學的看法。科學概念是學生形成科學知識體系的基本單位，是科學知識結構體系形成的基石。我們要引導學生經歷有效的科學探究，幫助學生建立正確的、科學的概念和認知結構，發展探究能力。以教科學版科學四年級上冊《聲音是怎樣產生的》一課為例，談一些自己的看法。

一、定向探索，挖掘前概念

1.體驗探索問題

前概念是學生學習新概念的基礎，也是教學的始發點。所以我們在教學時一定要從學生的前概念出發，在教學要從學生的身邊的、感興趣的和存疑的問題人手，遵循從具體到抽象、從簡單到復雜、循序漸進、由易到難的教學規律。

我課前調查過，發現大多數同學認為是通過敲打、碰撞、拍打……等原因產生了聲音，“振動”這個概念很少學生知曉。為了糾正這個錯誤的觀點，于是我尊重學生的原有的認知基礎，從學生熟悉的拍、打、敲讓物體發聲的方式為探究點，利用已有經驗，暴露錯誤觀點。

2.嘗試解釋問題

有了探究性問題，要引導學生用自己的不充分的思想嘗試解釋問題，讓學生的新舊概念產生思維的碰撞，“你們能讓橡皮筋發出聲音嗎？”學生嘗試提出多種方法，在回答的過程中，學生發現了剛才讓物體發出聲音的方法好像不能讓橡皮筋發出聲音。接著我讓同學們嘗試玩橡皮筋，讓橡皮筋發出聲音，看看哪個小組想的辦法最多。學生的興趣和好奇心被充分調動起來，紛紛嘗試潑弄橡皮筋，并發現了一個新的現象，橡皮筋在顫動

前概念就這樣存在于學生的思維當中，帶有強烈的年齡認知特點，不是光憑想象就能夠推想出來的。通過巧妙的創設情景、學生嘗試解釋，調動學生已有的知識經驗，學生的興趣與思維很快帶人應有的狀態，學生的前概念被充分地展示出來。

二、提供有效材料進行探究，挖掘概念的內涵。

學生科學概念的發展過程要遵循概念發展的順序和學生個體科學概念發展的實際水平，要一步一步地發展。實踐證明，只有學生在科學的認識下，借助完整有效的科學探究過程，通過親身的探究和實踐，科學知識在其心中才能真正獲得新生，才能獲得“深層理解”并形成科學概念。

1、依實驗證，初步建構新概念

科學概念的建構是從學生對具體事物的現象及外表特征的感受開始，實驗是獲得這些感性認識的重要途徑。當學生面對待研究的問題，允許他們按自己的意志去支配材料并完成實驗，獲取有價值的信息。當學生在上一環節初步感知了顫動后，這個環節我又提供了一些有結構的材料：尺子、裝水的瓶子、小螺號等，讓學生進行發聲實驗，并觀察物體發聲時和不發聲時有什么區別。這個問題是學生比較能力、概括能力的一次提升。在解決這個問題的過程中，學生的思維逐漸向“振動”的概念靠攏。再經過學生仔細觀察實驗現象、討論和交流。建立“振動”的概念，并得出聲音可能是由物體振動怎么產生的。

2、提供材料，讓學生再設計實驗，把握概念的內涵。

當引導學生歸納得出“振動”和“聲音是由物體振動產生的”這兩個概念時，再次設計實驗來驗證所做的推測，是非常必要和及時的。上一環節學生通過觀察和感知初步認定聲音可能是由物體振動產生的，這一環節我提供了砂紙，木屑，小鼓，綠豆等材料。讓小組先設計實驗方案，并進行匯報。接著就按照自己的方案進行實驗，并要求認真觀察實驗現象。最后引導學生交流：你們發現了什么現象？說明了什么？那聲音到底是怎么產生的？并板書這節課的核心概念“聲音是由物體振動產生的”。在“聲音是由物體振動產生的”這一概念的提升過程中，學生進行了多層次的比較、分析、綜合等活動，由表面的理解進入到概念的提升，真正能握到概念的內涵。

3、逆向反證，有效構建科學概念

師生合作做實驗，老師敲鈸，學生止震，這時，學生發現：振動停止，聲音消失。

敲擊音鈸的反證實驗讓學生學會從相反的角度分析問題，能有效地在學生的頭腦中提升對科學概念的理解，通過不斷梳理科學知識，從而感悟科學本質，從而有效地揭示科學概念。

三、解決實際問題，深化科學概念

科學概念的運用是學習科學概念的目的，也是檢驗科學概念掌握情況的重要標志，還是加深對科學概念理解的重要環節。因為，只有通過運用，學生才能掌握科學概念；同時，在運用過程中對科學概念理解上的缺陷才能暴露出來，以便進一步地加深和深化學生對科學概念的理解。

當學生充分理解“聲音是怎樣產生的”這一核心概念時，我及時提出三個拓展應用的問題，讓學生在小組內討論。（1）我們每個人的身上就有一個我們感覺振動非常明顯的地方，猜猜它在哪兒？（2）白紙會唱歌，怎么回事？（3）出示哨子，你能解釋它是怎么發聲的嗎？最后，讓學生解釋原因，學生在討論分析的過程中，深化了“聲音是怎樣產生的”的理解。本環節選擇了日常生活中常見的幾個問題檢驗了教學成果、培養了學生遷移能力和實踐應用能力。

總之，概念的發展來源于科學探究活動的全過程，要著重引導學生經歷有效的探究活動，重視探究過程中的思維因素，才能幫助學生建構科學概念。整節課，我按照“前概念認知——新問題產生——討論猜測——實驗探究——新概念形成——實踐應用”的模式進行教學，重視學生的參與性，豐富了他們知識的積累，建構屬于他們自己的知識系統，突出了科學概念的構建。