生命科學概念建構例談

張陳江

建構主義教學理論產生于建構主義心理學。建構主義心理學認為：知識在一定程度上能被傳播，但傳播的知識只有在它被重新構造之后，即得到解釋并且與學習者的已有知識聯系起來，在各種情況下才變得可用。哈佛大學教授蘭本達也認為：“兒童的探究與科學家的探究有基本的相似之處，也有重要的區別?！彪m然在證據意識、思維發展水平、建構平臺寬度和探究的理性程度上與科學家有較大的差距，但是概念建構的途徑還是與成人和科學家基本一致的。在物理學、化學領域，親手操作是適合于學生的學習方法，但是在生命科學領域卻較為困難。因此在探究生命體特征時，可以選擇討論參與來替代實物觀察。

比如，2011年全國科學教育年會上，張曉萍老師在《運動與呼吸》一課中，借助圖片與視頻，帶著學生一步一步地走在尋找真相的路上，從中清晰地看到了學生關于呼吸和呼吸器官概念的建立過程。

加工“前概念”

在課的開始，老師問學生什么是呼吸。學生的回答五花八門。于是，老師讓學生體驗呼吸。在體驗的基礎上，老師開始切入正題——考考你們，剛剛的這口氣到了人體的哪些地方？它最后又到了哪里？

看看孩子們的回答——

生：它進入了人體各個部位。

生：它先到了肺，還有那個右心房和左心房。

生：還經過了血管。

生：我在一部電視上看到過。他們說的都不夠全面，其實人呼進去的空氣是黏在血液上的，然后進入人體里，循環一圈后又從鼻子里呼出。

生：先是從那個氣管（學生用手指著自己的脖子部位），然后到肺，之后再到心臟，然后越來越往下，又回來一圈。

生：我覺得空氣進入人體之后，它會由這里的一條氣管，然后快要到肺的時候，氣管就會變成支氣管，變成兩條，進入兩個肺。肺中有肺泡，它處理空氣，輸入心臟。心臟它會再把空氣進行加工輸入血液。

學生對呼吸時氣體經過身體哪些器官的認識是模糊的。但學生所說出的這些可愛的想法正是他們的真實生活經驗。在這個年齡階段，他們所能認識到的僅僅是這么多。即使有個學生說出了“空氣進入人體之后，它會由這里的一條氣管，然后快要到肺的時候，氣管就會變成支氣管，變成兩條，進入兩個肺;肺中有肺泡，它處理空氣，輸入心臟;心臟它會再把空氣進行加工輸入血液?！边@樣看似正確的解釋，那也只不過是他把課外書上獲取的信息在課堂上重現了一下而已。這些或對或錯、或幼稚或可笑的回答，是學生對呼吸現象的認識現狀。學生暴露出了他們的“前概念”，老師就可以因勢利導，開始想辦法對這些前概念進行加工了。

輔以圖示，組織指導

究竟學生的想法是不是正確，是不是準確？學生自己可拿不準。在這個前概念和科學概念碰撞的關鍵時刻，老師的組織和指導作用開始發揮出來。

師：我們來認識一張人體的呼吸器官圖。（出示PPT）

生：鼻腔、咽、喉、氣管、支氣管、肺（師生齊讀，并跟著老師按順序指自己身上的呼吸器官）

師：看著這張圖，你能想象的出來：空氣，我們剛剛吸進去的這口氣，它進出人體的一個路線是怎么樣的？

生：它先呼到鼻腔（教師糾正：吸到），吸到鼻腔，然后再經過咽、喉、氣管，然后由支氣管分配到兩個肺里面。

師：排出體外的路線是怎樣的？

生：空氣是先到左心房，然后右心房是呼出二氧化碳，再沿著剛剛進來的路線出去。就是到支氣管、氣管、喉、咽，然后再到鼻腔。

教師出示的圖對學生原有的認識造成了沖擊，這個圖在建立科學概念的過程中起到了一個參照的作用，讓學生將自己的認識放在這個圖面前進行比較，發現自己哪些地方的認識還不夠準確。教師引領著學生自覺地將自己的科學前概念進行矯正：人體的哪些器官參與到了呼吸的活動過程中，人吸進的氣體到底經過了身體內的哪些器官。由于有了圖的輔助，學生就可以主動地改變原先不夠準確的想法了。

動畫演示，形成概念

如果說靜態的圖，為學生修正科學概念起到了糾錯的作用。那么要建立起正確的概念，視頻動畫的模擬則更形象地將學生的認識引向事實。

師：我們來看一個動畫，是不是如我們剛剛兩位同學所說的。（播放動畫）

師：看清楚了嗎？空氣從鼻腔進入，到咽、喉、氣管、支氣管，然后到達肺。在肺里進行氣體交換，又通過了支氣管、氣管、咽、喉排出了體外。這就是我們人呼吸的一個過程。

這個動畫制作得很形象。不但揭示了氣體在人體內的運動方向，而且展示出氣體在體內的交換。用不同顏色的顆粒來表示吸進去的氣體和呼出去的氣體是不完全相同的。學生對呼吸器官和呼吸過程的認識就逐漸清晰起來了。

科學課的任務就是將學生原本不準確或者不正確的認識修正為正確、準確的概念。在“不知”與“知”之間，其實并不是那么簡單的一步到位。教師需要及時捕捉兒童對現象觀察時產生的反應，分析概念認識的沖突狀況，根據兒童的實際需要提供由淺入深、由表及里的材料搭建支架，讓兒童能循序漸進的建構起新的學習經驗。

（作者單位：江蘇省蘇州工業園區東沙湖學校）