從“課堂觀察”中探究科學(xué)概念的建構(gòu)

摘 要：在小學(xué)中圍繞“科學(xué)概念”來組織教育教學(xué)，對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率以及促進學(xué)生發(fā)展是十分重要的。通過科學(xué)的“課堂觀察”，發(fā)現(xiàn)課堂問題，尋找解決策略，提升課堂實效，是教師對自己的教育教學(xué)實踐進行深刻反思的最好形式。文章從“課堂觀察”探究小學(xué)科學(xué)概念的建構(gòu)，幫助學(xué)生通過自己的親身經(jīng)歷建立起科學(xué)概念體系，促進前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)化。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；課堂觀察；科學(xué)概念；概念建構(gòu)

科學(xué)概念的建構(gòu)要經(jīng)歷一個抽象概括的過程，在科學(xué)教學(xué)中開展探究活動，讓學(xué)生在親身參與活動的過程中把事物的共同特征歸結(jié)在一起，概括形成概念或一般的原理，用科學(xué)的概念闡述對事物的正確認識。根據(jù)學(xué)校以“觀察課堂”為載體的校本教研行動研究，筆者通過“觀察課堂”探討教師是如何讓學(xué)生親歷有效探究建構(gòu)概念的，又是如何在建構(gòu)概念的過程中發(fā)展思維能力的。

一、創(chuàng)設(shè)生活情景，喚醒前概念

維果斯基把沒經(jīng)過專門的教學(xué)，而在日常生活中通過辨別學(xué)習(xí)、積累經(jīng)驗而掌握的概念叫做日常概念，又稱前科學(xué)概念。一個科學(xué)概念的建構(gòu)是建立在學(xué)生自己原有的生活經(jīng)驗基礎(chǔ)上的，新概念是原有概念的重新組合與提升。課堂科學(xué)探究活動的設(shè)計要注意喚醒學(xué)生的科學(xué)“前概念”，讓學(xué)生在原有的生活經(jīng)驗和知識基礎(chǔ)上展開新的思維，形成新的概念。

比如《擺的研究》一課，為了引出學(xué)生對“單擺的擺動快慢與什么因素有關(guān)的問題”具有前科學(xué)概念，教學(xué)時，首先要創(chuàng)設(shè)特定的探究性問題情境，為學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)做鋪墊。具體可以這樣開展：課的開頭用課件展示，在沒有其他人的幫助下，在本班找一個體重最重的、一個把繩縮短的、一個力氣最大的三個小朋友蕩秋千，判斷誰是蕩秋千的高手。從生活中玩秋千引入，學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識的時候，總是試圖用原有認知結(jié)構(gòu)來同化對新內(nèi)容的理解。教師應(yīng)該允許學(xué)生為自己的前科學(xué)概念辯護，使學(xué)生間或師生間充分交換對同一事物與概念的不同看法。當學(xué)生遇到不能解釋的現(xiàn)象時，就會引發(fā)認知沖突。一旦引發(fā)認知沖突，就會激起學(xué)生的求知欲望和好奇心，引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測有哪些因素會影響擺的快慢，激發(fā)學(xué)生的探究意愿，并喚醒他們的前概念，從而使他們更易于接受新的、正確的科學(xué)概念。

二、親歷探究，還原科學(xué)概念的生成過程

由于學(xué)生的前科學(xué)概念有著極強的頑固性，如果只是通過知識傳遞的方式，很難讓學(xué)生形成科學(xué)概念?？茖W(xué)概念的構(gòu)建來自于學(xué)生對事物的體驗與感悟，學(xué)生只有在探究活動中充分運用感官參與，實踐才會有深刻的感悟和體驗。只有引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷一個科學(xué)的過程，才能還科學(xué)以真面目。因此，要使學(xué)生更好地掌握科學(xué)概念，必須創(chuàng)造一個適應(yīng)教學(xué)要求，借以引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生挖掘問題、思考問題、探索事物的共同特征和本質(zhì)屬性的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生獲得必要的、充分的感性認識，在頭腦中逐漸形成科學(xué)概念。

（一）充分實驗，探究科學(xué)概念的生成過程

實驗是獲得感性認識的重要途徑。運用實驗來展示有關(guān)的科學(xué)現(xiàn)象的過程，可以使學(xué)生獲得更典型、更生動、更深刻、更能反映事物的本質(zhì)屬性和共同特征的感性認識。

比如《擺的研究》一課，當引導(dǎo)學(xué)生猜測擺動快慢與擺錘的重量有關(guān)、與擺繩的長短有關(guān)、與擺動的幅度有關(guān)后，還要引導(dǎo)學(xué)生通過實驗驗證究竟是哪一個因素影響擺的快慢。為了確保實驗的順利進行，建議每個小組只選取一個感興趣的假說進行研究，然后要求學(xué)生設(shè)計實驗方案，讓學(xué)生在實驗中精確測量，每個實驗至少要重復(fù)做三次，最后求平均值。實驗結(jié)束后，各組要及時做好實驗記錄，并分析數(shù)據(jù)，完成活動單，進行實驗探究活動。探究活動的開展過程對概念的建構(gòu)有著重大的作用，在教學(xué)中要精心組織科學(xué)探究活動，活動的開展要緊緊圍繞科學(xué)概念的構(gòu)建，讓學(xué)生通過活動親身體驗一次科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)探究、科學(xué)創(chuàng)造的過程，讓學(xué)生在探究中體驗，在探究中成長。

（二）激活思維，探究科學(xué)概念的生成過程

科學(xué)概念則是符合客觀規(guī)律的，是通過專門的實踐研究，通過正確的思維而形成的，是人們對事物本質(zhì)屬性的正確認識。如何幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念呢？只有在教師的引導(dǎo)下，通過觀察、實驗、分析等“科學(xué)探究”活動，從許多客觀事物中，舍棄非本質(zhì)的屬性，抽象出共同的、本質(zhì)的屬性，才能形成科學(xué)概念。

在進行科學(xué)探究活動時，不要過多地約束學(xué)生，而要讓學(xué)生成為一個敢于嘗試、勇于挑戰(zhàn)失敗、樂于思考的發(fā)現(xiàn)者。這樣，他們才能真正在探究活動中建構(gòu)新的科學(xué)概念。例如：在教學(xué)《把種子散播到遠處》這一課時，教師可以先出示詩歌《植物媽媽有辦法》，讓學(xué)生有感情地朗讀。學(xué)生合作完成詩歌朗讀后，教師提問：你從這首詩中知道了什么？引導(dǎo)學(xué)生更深層次地理解其中蘊含的科學(xué)道理，促使學(xué)生思考、提問，順理成章地開始科學(xué)探究。接著讓學(xué)生思考以下兩個問題：“植物都有哪些散播種子的方式？植物散播種子的方式與什么有關(guān)？”教師給學(xué)生提供油菜的果莢，讓學(xué)生通過看一看、捏一捏、摸一摸、滾一滾等來探究和發(fā)現(xiàn)油菜散播種子的方式，充分體現(xiàn)了知識的產(chǎn)生過程。通過設(shè)計這樣的過程，引起學(xué)生的好奇心，促使學(xué)生在生疑、解疑的過程中獲得解決問題的能力，在體味思考和尋求解答的過程中意識到自己智慧的潛在力量，并激發(fā)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的動機。

三、合作交流，凝練建構(gòu)科學(xué)概念

建構(gòu)性教學(xué)非常強調(diào)學(xué)習(xí)者之間的互動，因此主張采用小組合作學(xué)習(xí)模式，兼顧教師的教學(xué)過程和學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，強調(diào)溝通與討論，重視教師和學(xué)生在師生互動的過程中交互作用。合作交流是建構(gòu)新的認識和初步形成解釋的過程，同時也是使有關(guān)概念、原理或技能變得易懂、可理解和更加清楚的過程。在這個過程中，充滿了學(xué)生不同的個人概念和認識之間、個人認識與事實證據(jù)之間、個人認識與科學(xué)概念原理之間的沖突、矛盾和斗爭。學(xué)生在這樣的過程中，進一步暴露和明確自己的先有概念和認識，感受不同觀點和解釋之間的相同與差異，評價解釋推論與假設(shè)和證據(jù)之間的關(guān)系。

例如教學(xué)《食物鏈和食物網(wǎng)》這一課時，當教到“田野里的食物網(wǎng)”這一內(nèi)容時，讓學(xué)生觀察在稻田上的生物，如水稻、稻螟蟲、蝗蟲、蜘蛛、螳螂、蜻蜓、小鳥、蛇、老鷹、青蛙、白鷺、魚、蝦、田鼠、黃鼠狼、貓頭鷹等。并讓學(xué)生通過四人小組合作探究這些生物之間存在著怎樣的食物關(guān)系，用箭頭表示出相關(guān)的食物鏈。最后引導(dǎo)他們概括出食物網(wǎng)的科學(xué)概念：同一種植物會被不同的動物吃掉，同一種動物也可以吃多種食物，生物之間這種復(fù)雜的食物關(guān)系形成了一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，叫做食物網(wǎng)。

由于經(jīng)驗背景的差異，不同學(xué)生對問題的理解常常各異，這種差異本身便構(gòu)成了一種寶貴的學(xué)習(xí)資源。學(xué)生對與同伴共同努力概括出的科學(xué)概念的印象是最深刻的。

四、運用知識，深化理解科學(xué)概念

科學(xué)概念的運用是學(xué)習(xí)科學(xué)概念的目的，也是檢驗科學(xué)概念掌握情況的重要標志，還是加深對科學(xué)概念理解的重要環(huán)節(jié)。只有通過運用，學(xué)生才能掌握科學(xué)概念；同時，在運用過程中對科學(xué)概念理解上的缺陷才能暴露出來，以便進一步加深和深化學(xué)生對科學(xué)概念的理解。

例如教學(xué)《食物鏈和食物網(wǎng)》這一課時，在引出食物鏈的概念后，接下來筆者出示圖片讓學(xué)生找出校園花叢中的食物鏈。運用電子白板技術(shù)，借助屏幕捕捉、層技術(shù)和圖形編輯等功能，把靜態(tài)的圖形變成動態(tài)，學(xué)生的興趣也很高漲，課堂教學(xué)效果不錯。在這個環(huán)節(jié)的處理上，也請幾個學(xué)生上臺戴上印有不同生物圖片的小頭飾來扮演各種生物，并迅速找到“自己”喜愛的食物。并布置任務(wù)，讓學(xué)生課后繼續(xù)尋找這類資料，在尋找的過程中體會維持生態(tài)平衡的重要性。概念從實踐中產(chǎn)生，也要在實際運用中得到檢驗和發(fā)展。

總之，科學(xué)概念在科學(xué)探究活動中形成，科學(xué)概念指引著科學(xué)探究。科學(xué)教學(xué)要幫助學(xué)生通過自己的親身經(jīng)歷建立起科學(xué)概念體系，促進前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)化。教師要通過“觀察課堂”，在課堂上關(guān)注和體察學(xué)生的課堂表現(xiàn)，學(xué)會認真傾聽，在反思中增強研究意識，培育教學(xué)機制，要以陶行知“教學(xué)做合一”的理論，指導(dǎo)教學(xué)實踐，讓學(xué)生在科學(xué)探究活動中建構(gòu)科學(xué)概念。