用經驗的遷移建構科學認知

陸燕青

學習總是建立在已有經驗的基礎上的，學習遷移則是一種學習對另一種學習的影響，或習得的經驗對完成其他活動的影響。我在教學《這里面有空氣嗎》一課時，巧妙設計教學環節，讓學生實現經驗的遷移，從而科學建構認知。

情境遷移，引發認知沖突

《這里面有空氣嗎》是一年級下冊《空氣》單元中的第2課，前面的第1課為《找空氣》。本節課是這樣導入的：

師：上節課，我們學習了《找空氣》，學會了把空氣裝在塑料袋里。現在，有哪位小朋友愿意上來，再一次把空氣裝進塑料袋里呢？

（一個學生上來演示。）

師：同學們，他把空氣裝進塑料袋里了嗎？你怎么知道的？

生：他把空氣裝進袋子里了，因為我看到塑料袋鼓起來了。

師：請這位同學再把袋子里的空氣放出去，把袋子還給老師。

（學生把捏緊的塑料袋口放松，把空氣從袋子里擠出去。）

師：（舉起放掉空氣的袋子）現在袋子里還有空氣嗎？為什么？

生：袋子里已經沒有空氣了，因為塑料袋癟了。

師：還有誰愿意來？老師給你一個沒有瓶蓋的瓶子，請你把空氣裝進瓶子里，可以嗎？

（一名學生上臺演示，用手做抓空氣的樣子，然后捂住瓶口。）

師：這個瓶子里有空氣嗎？

生：瓶子里有空氣。

師：如果老師讓他把捂著瓶口的手拿掉，這瓶里還有空氣嗎？為什么？

生：沒有了，因為瓶子里的空氣“逃”掉了。

生：有的，因為瓶子里本來就有空氣的。

課一開始，教師鞏固舊知，讓學生重溫“把空氣裝進塑料袋里”這一活動。接下來，教師給出一個敞口的瓶子，讓學生把空氣裝進這個瓶子里。活動情境立即發生了轉移。上來的這個學生做抓空氣的樣子，隨后立即用手將瓶口捂住。這時，教師讓學生把捂住瓶口的手拿開，提問：現在，這個瓶子里有空氣嗎？這一問，就引發了學生的爭論。學生有兩種不同的猜測：有的認為這里面有空氣，理由是瓶子里本來就有空氣;有的認為這里面沒有空氣，因為手放開后，空氣“逃”掉了。從塑料袋到敞口的瓶子，活動情境變化了，一石激起千層浪，大家眾說紛紜，從而順利引出后面的活動，即驗證猜測。

以上教學，通過創設真實情境的遷移，所要探究的問題也起了變化，學生現有的認知水平與原有經驗發生了沖突，引起他們的求知欲望，他們迫切地想通過實驗來驗證。這樣獲得的知識，是學生在已有經驗的基礎上建立的，不是孤立的，是“活”的知識。

方法遷移，驗證科學猜測

科學課上，教師要引導學生像科學家那樣思考問題，動手實踐。對于學生的猜測，教師要引導學生通過實驗來驗證猜測是否正確，讓學生經歷科學探究的過程。接下來的環節，就要來驗證這個敞口的瓶子里到底有沒有空氣。

師：想一想，《找空氣》一課，我們是用哪些方法來驗證袋子里有空氣的？今天我們能不能也用這些方法來驗證這個瓶子里是否有空氣？

（在教師的引導下，師生共同探討。）

生：將瓶口對著臉，捏瓶子。

師：我們把這個實驗改一改，瓶口不對著臉，我們讓瓶口對著氣球。（演示：將氣球套在瓶口，捏瓶子。）

生：把哨子放在瓶口，封住瓶口，捏瓶子。

生：把瓶子壓入水中。

學生在之前的《找空氣》一課中，學會了把裝有空氣的塑料袋戳個洞，把小洞對準臉，體驗空氣從塑料袋的小洞口跑出來;學會了把哨子放在裝有空氣的塑料袋的袋口，捏袋子，哨子響了;學會了把裝有空氣的塑料袋上面戳個小洞，然后把洞口放進水里，看到了洞口冒氣泡。這三種方法，讓學生感覺到、聽到、看到了塑料袋里有空氣。所以，在教師的啟發下，學生自然而然地想到了運用上節課的探究方法來驗證敞口的瓶子里有沒有空氣。在這一教學環節的設計中，通過教師的啟發，學生自覺地把上節課的驗證實驗的方法遷移到本節課中。

科學探究中，雖然要研究的對象很廣，但有一些常用的研究方法，如收集證據常用的觀察、調查、訪問、對比實驗、模擬實驗、查閱資料等，教師不用直接告訴學生怎么做，而是可以引導學生把以前學過的科學探究的技能與方法融會貫通起來，主動探究，建構自己新的知識體系。

問題遷移，形成科學認識

在上面的教學中，教師問學生敞口的瓶子里有沒有空氣。通過以上三種方法的驗證后，大家才確信這個敞口的瓶子里是有空氣的。接下來，教師拋出了以下問題。

師：（出示一個有蓋子的瓶子）老師這里還有一個瓶子，這個瓶子跟第1個瓶子有什么不一樣？這個蓋上了瓶蓋的瓶子，里面有空氣嗎？

（學生又是一番爭論，有的學生說有，有的學生說沒有。）

師：可以用什么方法來驗證我們的猜測呢？

（學生想到可以把這個瓶子放到水里，然后打開瓶蓋，看會不會冒氣泡。通過驗證，學生知道了原來這個有蓋子的瓶子里也是有空氣的。）

師：（出示裝有半瓶水的有蓋子的瓶子）老師這里還有一個瓶子，這個瓶子和剛才第2個瓶子又有什么不一樣呢？這個瓶子里有沒有空氣呢？

（學生開始討論，出現不同的猜測。）

師：怎樣來驗證我們的猜測呢？

生：把這個瓶子放到水里，然后打開瓶蓋看看有沒有氣泡。

（通過驗證，學生知道這個瓶子里也有空氣。）

從這一環節的設計來看，教師針對三個不同的瓶子提出了相同的問題：這個瓶子里有空氣嗎？雖然問題相同，但研究的對象卻不相同。教師給予學生熟悉的問題情境，暗示學生通過“跳一跳”是可以解決這些問題的，激發學生的探究興趣。

這個環節設計的高明之處在于，教師通過創設學生熟悉的問題情境，以一個不帶蓋子的瓶子為基點，接二連三地拋出相同的問題，問題看似相同，實則不同，從而激發學生主動思考。學生思維的過程，正是他們經驗遷移的過程，教師引導他們在探究的過程中，找到關聯點，從而建構科學的認知體系。

材料遷移，引導發現真相

繼學生探究了三個不同的瓶子里有沒有空氣之后，教師引導學生探究其他的物品是否也有空氣。

師：今天老師還帶來了一些其他物品，這些物品里面有空氣嗎？ 請大家看大屏幕。

（播放PPT，物品有：粉筆、火山石、鵝卵石、海綿、磚塊、彈珠、塑料片、蠶豆、螺母等。）

生：我猜測只有海綿里有空氣，其他的里面都沒有。

生：我猜測只有螺母里有空氣，其他的里面都沒有空氣。

生：我猜測都沒有空氣。

師：下面，請大家都來猜一猜，小組統一一下意見。然后請各組組長把大家的猜測記下來，有空氣的打“√”，沒有空氣的打“×”。

（學生分小組討論。）

師：剛才，老師轉了一圈，看到大家記錄下來的結果，每個小組各不一樣，怎么辦？

生：用實驗驗證。

師：怎樣來驗證呢？

生：把東西放到水里，看看會不會冒氣泡。

學生通過實驗探究，清楚地感知到這三個不同的瓶子里是有空氣的。緊接著教師出示了一些其他物品，既是研究材料的遷移，又是材料的拓展。其中，火山石在瓶子和其他物品之間起到了很好的紐帶作用。因為火山石上面的孔，用肉眼可見，把它放到水里，能明顯到看到這些小孔里有氣泡冒出來。這為學生接下來的猜測提供了依據：是不是物品中只要有小的孔隙，放到水里就會有氣泡呢？這些有結構的材料，為下面進一步探究事物的共同屬性起到了很好的鋪墊作用。

活動是經驗學習的核心，學生的活動需要環境和材料的支持。教師給學生提供了有結構的材料，這便是新舊經驗對接的紐帶。學生操作有結構的材料，豐富了感性經驗。這樣，教師利用材料的遷移，使學生的認知遷移，引導他們不斷接近科學的本質。

經驗遷移，理解科學本質

學生通過上面的活動，知道有些物品里面有空氣，有些物品里面沒有空氣。接下來的活動要引導他們發現事物的共同屬性，發現科學的本質。

師：為什么有的物品里面有空氣，有的物品里面沒有空氣？這些物品有什么不一樣呢？誰來猜測一下？

生：火山石上面有小洞。

生：磚塊上面也有小洞，有空氣的物品上有小洞。

師：那沒有空氣的物品上有沒有小洞呢？

生：沒有。

師：事實是不是真的跟我們的猜想一樣呢？怎么辦？

生：做實驗。

生：驗證。

師：怎樣來驗證我們的猜測呢？

生：看一看。

師：對，觀察。我們可以怎樣來觀察這些物品呢？

生：用放大鏡。

師：借用工具能幫助我們觀察得更清楚。如果眼睛能夠看清楚，也可以用眼睛來觀察。還記得上學期我們使用過的簡易顯微鏡嗎？它可以幫助我們觀察得更清楚。

（學生開始觀察。）

師：剛才你們是用什么來觀察的，看到了什么？

生：剛才我用眼睛觀察海綿，我看到海綿上有很多小洞洞。

生：我是用放大鏡來觀察的，我看到磚塊上面也有很多小洞。

生：我用顯微鏡看了鵝卵石，鵝卵石上面沒有小洞。

本環節中，學生的科學探究經驗從以下三個方面實現了遷移：

第一，探究過程的遷移。上面的幾個活動，學生都經歷了“作出猜測—實驗驗證—得出結論”這一科學探究的過程。針對“為什么有些物品中會有空氣，放到水里會冒泡，而有些物品沒有空氣”這一問題，學生先是作出合理的猜測，即“有空氣的物品上面都有小孔，而沒有空氣的物品上面沒有小孔”，然后想到用觀察的方法來驗證猜測，從而得出科學的結論。

第二，工具使用的遷移。在觀察這些物品的過程中，學生把之前學會的怎樣使用放大鏡和簡易顯微鏡的經驗也遷移過來。在觀察活動中，學生能夠熟練地運用這些工具，使觀察更細致，使科學探究更深入。

第三，觀察與描述方法的遷移。教師要求學生觀察之后匯報與交流“你們是用什么來觀察的，看到了什么？”引導學生細致觀察，并具體描述。這些活動都是建立在學生已有觀察與描述的經驗基礎上的，幫助學生厘清了“為什么有些物品里面有空氣，有些物品里面沒有空氣”的科學本質。

學生學習成長的過程，說到底就是經驗生長的過程。科學教育最重要的是讓學生保持一顆好奇心，保持探究的欲望。通過讓學生經歷一次又一次的科學探究活動，不斷地豐富他們的經驗，從而建構科學的認知，然后形成新的經驗，如此往復，使學生的科學認知過程呈螺旋上升。