李杰
小學科學課程是以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課程,建立科學概念是培養學生科學素養的重要組成部分。科學學習要以探究為核心,但是探究不是唯一的學習模式,在科學學習中,靈活和綜合運用各種教學方式和策略都是非常必要的。如何引導學生在親歷以探究為主的學習活動過程中建立科學概念,無疑是小學科學課研究的重要領域之一。本文將以建立“溶解”概念為例,談談對如何引導小學生建立科學概念的實踐探索。
搭建良好的平臺
課堂其實就是師生共同的舞臺,學生是主角,教師是編劇、導演和劇務,有時還要上場當配角。在科學課上,教師一定要創設良好的情境,營造濃厚的探究氛圍,激發學生的探究欲望。游戲、謎語、故事、魔術等都可以巧妙地安排在課堂的引入部分。如執教“溶解不是要用到水和鹽嗎?”內容時可以編一個“小馬駝著鹽過河,最后鹽不見了”的故事。玩腦筋急轉彎也行,比如“5+2=1”(5天加2天等于1個星期),然后過渡到“一滿杯水加一勺鹽”的話題,都能很好地引入關于“溶解”的課題。
暴露學生的前概念,引發認知沖突
關于“溶解”這一科學概念,學生肯定有不同的理解和不同的表達,教師不能直接把這個概念灌輸給他們,探究之前要多聽聽他們的最初想法,“溶解”這個術語也不能直接出示給學生。我在執教這節課的時候,首先將鹽放進一杯水中,讓學生觀察不攪拌時鹽在水中的變化,然后觀察攪拌過程中以及攪拌后的現象。學生匯報觀察到的現象之后我拋出一個問題:這種現象在科學上叫什么?有學生說“鹽藏到水里了”,也有學生說“化”“融化”之類的詞語。我就以雪、冰棒為例引導他們理解“融化”是怎樣的一種現象。
在經過一番分析、比較之后,學生又開始尋找其他更合適的詞語來表達,通常,這時班上會出現學生使用“溶解”這一說法。教師此時應該繼續追問:你能說說什么叫溶解嗎?學生肯定有自己的想法,這就是前概念。雖然與科學的概念有很大差距,但在科學探究過程中卻是不能缺少的一環。
不斷豐富、修正和完善
在科學課堂上,教師要引導學生用新概念替換舊概念,這是需要經歷一個過程的。科學課的學習就是改變學生初始想法的過程,不斷修正和完善概念的過程。作為科學教師,在具體操作時要有策略。
1.要分層次,循序漸進
第一個層次,要解決“顆粒能否看見”這一問題。用鹽和沙子(細沙要事先洗干凈,曬干,避免實驗時出現其他雜質影響觀察效果)做對比觀察。鹽在水中出現的變化是顆粒最后看不見了,而沙子的顆粒可見。引導學生判斷出鹽溶解在水里而沙子沒有溶解在水里。這樣就幫助學生掌握了溶解現象的第一個特點。
第二個層次,要在此基礎上解決“均勻分布”這一問題。材料采用高錳酸鉀顆粒,因為它被溶解后具有明顯的顏色,便于直觀地看到高錳酸鉀溶解后在水中的分布情況,引導學生獲得“均勻地分布”這一認識,以此推測出“鹽溶解在水里,也是均勻地分布在水里”。同時還可以觀察沙子在水中并沒有均勻地分布的現象,在比較中不斷豐富自己的認識。
第三個層次,完成面粉在水中變化的實驗。雖然面粉能在水中均勻地分布,但是能用過濾的辦法提取出來。此環節也要讓學生對食鹽溶液或者高錳酸鉀(高錳酸鉀用量要少,否則顏色太濃,讓濾紙著色太多,學生會誤以為高錳酸鉀留在濾紙上,不過教師要提醒學生注意看是否在濾紙上留下固體物質)溶液進行過濾。通過過濾,學生明白面粉沒有溶解在水中,這樣就讓學生的認識又深入了一步。
第四個層次,指導學生觀察鹽水、沙子和水的混合物、高錳酸鉀溶液、面粉和水的混合物,發現溶解后的物質在較長一段時間里不會自行沉淀,這又給判斷溶解提供了一個依據。
第五個層次,引導學生進行整理、分析、綜合、概括,揭示“溶解”的科學概念。
“溶解”概念的五個層次結構如圖1所示。
2.要以事實為基礎,注意觀察與描述
學生親自觀察是獲得事實的重要途徑。溶解是一種結果,也是一個過程。教師要注意引導學生對溶解過程的變化情況進行認真觀察。帶著問題進行探究活動,這樣的活動才有意義、才有效,才能真正形成科學概念。讓學生的思維圍繞各個小目標展開,最終實現大目標——形成“溶解”的科學概念。在學生觀察、思考、交流與表達的過程中,零亂、模糊的概念會越來越清晰。
運用概念,同化和鞏固
學生雖然對“溶解”的概念已經形成,但是要在運用概念的活動過程中同化,讓概念得以鞏固。在學生歸納出“溶解”的科學概念后,教師可以讓他們舉出生活中的相關的例子。比如,喝的飲料里就有溶解的某些物質,洗衣服時洗衣粉溶解在水里。教師甚至可以向學生提出一個問題:你們猜猜黑板上擦掉的粉筆灰能溶解在水中嗎?用我們今天學的知識如何檢驗?這也是檢驗學生概念形成的情況,只有學生會運用,才能說明他們真正建立起了科學的概念。
總之,要使學生建立科學概念,必須遵循科學的教學原理,采取有效的策略,這樣也才能真正提高小學生的科學素養。