立足科學概念建構促進學生思維發展

歐陽海晏

《義務教育小學科學課程標準》倡導將大概念落實到課堂教學之中。對于每一節課來說，教師需要對大概念進行細化，將上位的概念和核心概念拆分成一系列較為具體的概念，并在一定的應用情境下顯得生動和有意義。學生在建構科學概念的同時獲得思維發展也是非常重要的任務，因而在具體的概念教學中，教師要根據學生的認知水平，設計層層深入的教學活動。下面以《昆蟲》一課為例，淺談立足概念建構下的思維發展。

教學分析

關于昆蟲的教學，從以前的“自然”到現在的“科學”一直都有，現在各個版本的教材中也都有這一經典內容。本次的磨課案例《昆蟲》一課，是湘版三年級上冊第二單元《各種各樣的動物》中的第1課。整個單元是學生步入中年段后繼續學習動物的第一個單元，旨在更科學地、分門別類地認識幾類動物，在歸納、概括等思維訓練中，把握各類動物的共同特征，并能識別區分各類動物。此時的共同特征，不是對動物整體而言的，而是某類動物都具有又區別于其他類動物的共同之處。

《昆蟲》這一課的知識目標針對的是課程標準中的主要概念“地球上生活著不同種類的生物”，需達成的年段學習目標是“識別常見的動物類別，描述某一類動物的共同特征”，而這一內容指向的科學大概念是“生物的多樣性”。

在學習《昆蟲》這課之前，學生對“昆蟲”這個名詞并不陌生，他們知道昆蟲指的是某一些動物，而且是相對比較小的動物，他們也能夠說出一些昆蟲的名稱，如螳螂、螞蟻、蝗蟲、蟬、蚊子、蒼蠅等。但從學生的前測中也可以看出，他們并不清楚到底什么樣的動物才屬于昆蟲，關于昆蟲的認知是模糊的、不完整的和不準確的。

基于教學內容和學情分析，設定了如下教學目標：

知道昆蟲的共同特征：身體分為頭、胸、腹三部分，頭部長有一對觸角，胸部長有三對足;會用昆蟲的共同特征判斷某種動物是否屬于屬蟲。

逐步形成歸納概括和演繹的推理能力，初步體驗研究某類動物共同特征的方法。

對研究昆蟲表現出興趣;認真觀察、如實記錄和描述;在歸納與演繹活動中，形成嚴謹的科學態度。

教學設計簡案

1.引出“昆蟲”概念

談話：（出示PPT：《昆蟲記》封面）老師有這樣的一本書，它可能是講什么的？你知道生活中的哪些昆蟲呢？

提問：它們真的都是昆蟲嗎？什么樣的動物才屬于昆蟲？

談話：《昆蟲記》目錄中我們熟悉的螞蟻就是昆蟲。

2.建構“昆蟲”概念

（1）回顧已知，交流對螞蟻的身體的印象。

談話：有同學可以說說螞蟻的身體長什么樣嗎？

（2）仔細觀察，記錄螞蟻的身體特征。

提問：螞蟻的身體到底長什么樣，怎樣才能知道？

談話：現在給大家提供活的螞蟻，還有螞蟻的真實照片，請認真觀察，并把螞蟻身體的特征用圖畫的形式如實記錄下來。

（學生觀察、記錄。）

交流：螞蟻的身體是什么樣的？

小結：螞蟻的身體可為頭、胸、腹三部分，頭部長有一對觸角，胸部長有三對足。

（3）類比觀察，歸納昆蟲的共同特征。

談話：螳螂、蝴蝶也和螞蟻一樣是昆蟲。請找一找，它們的身體結構有什么相同的地方？

（學生分組觀察螳螂、蝴蝶圖片，交流匯報。）

提問：現在，你能說出昆蟲的共同特征是什么嗎？

小結：跟螞蟻、螳螂和蝴蝶一樣，身體分頭、胸、腹三部分，頭部有一對觸角，胸部有三對足，這樣的動物都屬于昆蟲。目前，沒有發現不符合這些特征的昆蟲。

3.運用“昆蟲”概念

談話：（播放PPT）椿象也是昆蟲，想想它的身體應該有什么特征？

提問：老師這里還有一些動物的圖片（鼠婦、蝴蝶、蝸牛、蝗蟲），請你們根據今天所學的昆蟲的共同特征判斷哪些動物是昆蟲、哪些動物不是昆蟲？為什么？

談話：課前大家說到的動物，都是昆蟲嗎？

4.延伸“昆蟲”概念

視頻：拓展介紹竹節蟲等昆蟲。

談話：請大家課后帶著質疑去閱讀《昆蟲記》。

磨課感悟

1.有效觀察——學生思維發展的有形載體

學生的思維發展是一個由具體形象思維到抽象邏輯思維的過程，他們的思維離不開具體形象的事實。有效的觀察活動是學生思維發展的有形載體，在《昆蟲》一課的教學中，如何選擇觀察對象才能幫助學生更好地建構昆蟲概念？這是一個思維方向的問題，從本課來看，是“從少到多”地觀察，還是“由多到少”地觀察？

（1）“從少到多”地觀察

從一種典型的、公認的昆蟲（如螞蟻）開始觀察，找出它的身體結構特征，再補充第二種、第三種典型的、公認的昆蟲（如螳螂、蝴蝶），通過類比觀察找到它們的相同特征;然后從眾多的相同特征中篩選出它們獨有的特征，也就是幾種昆蟲的共同特征;最后進一步推理一般的昆蟲應該具備的共同特征，并觀察更多昆蟲的圖片或標本加以驗證。“從少到多”地觀察，為學生的觀察降低了難度，他們仔細觀察一種昆蟲（螞蟻），細致地了解它的身體結構，也為后面觀察第二種、第三種昆蟲（螳螂、蝴蝶）奠定了基礎。通過這樣的觀察活動，學生的思維深度增加了，他們需要把觀察到的發現，進行類比分析、歸納總結，從而建構、完善“昆蟲”概念，也學到了研究某類動物共同特征的方法。

（2）“由多到少”地觀察

從眾多的“蟲子”入手，如螳螂、螞蟻、蝗蟲、蟬、蜘蛛、蚊子、蒼蠅、蚯蚓、蝸牛、西瓜蟲等，讓學生觀察這十多種“蟲子”并進行分類，然后將屬于昆蟲的動物（螳螂、螞蟻、蝗蟲、蟬、蚊子、蒼蠅）放一起，仔細觀察這些動物有什么共同特征，并與其他類動物對比，找出它們特有的共同特征。這種觀察對象“由多到少”、從眾多動物聚焦到昆蟲的研究，也是一種比較常見的觀察研究思路。但在具體教學中，三年級學生對眾多“蟲子”進行分類時，他們更愿意按“蟲子”身體的大小來分，或按有沒有翅膀來分，或按身體顏色的深淺來分。教師可以讓學生把“三對足”的動物歸為一類，再找出它們的共同特征，學生很容易將“昆蟲”與“三對足的蟲子”建立聯系，為辨識昆蟲提供了可靠的依據，也降低了難度。

從幾次磨課來看，觀察對象的選擇“從少到多”或“由多到少”，都可以幫助學生建構“昆蟲”概念，但前者更有利于學生思維的培養與方法的習得。

2.原有認知——學生思維發展的重要基礎

學生在走進科學課堂之前并不是一張白紙，他們對生活中發生的各種現象、遇到的各種問題形成了自己獨特的理解和看法。這些理解和看法，是學生思維發展和概念建構的重要基礎。教師要充分認識學生的原有認知的重要性，采取一定的教學策略來豐富學生的感性認識，以此建立、健全科學概念，促進學生思維的發展。學生對昆蟲的原有認知體現在兩個方面：一是似是而非的“昆蟲”，二是不清不楚的“螞蟻”。

（1）似是而非的“昆蟲”

在學習《昆蟲》這課之前，學生對“昆蟲”這個名詞并不陌生，而且他們對“昆蟲”這個概念有自己的界定。基于學生的這種認知，上課一開始，教師就出示《昆蟲記》這本書，引導學生思考“書可能是講什么的”，有學生認為書中講的是昆蟲，有學生提到書中可能是講螞蟻、螳螂、蟑螂、蜘蛛、蚯蚓等。當教師追問學生：“你知道生活中哪些常見的昆蟲呢？”學生會說出更多是昆蟲和不是昆蟲的動物名稱。教師繼續追問：“它們真的都是昆蟲嗎？”學生馬上不確定了，因為他們的頭腦中沒有一個準確的“昆蟲”概念來支撐他們的思維活動。這時，學生也會意識到他們對“昆蟲”的認知是模糊的，是需要學習的，正是這樣，教師既調動了學生的原有認知，也讓其明確了這節課的學習任務。

（2）不清不楚的“螞蟻”

建構、完善“昆蟲”概念，離不開對昆蟲身體結構的觀察，為此本課著重針對螞蟻展開觀察活動。之所以選擇螞蟻為觀察對象，是因為螞蟻比較常見，具有典型特征，其頭、胸、腹的分段明顯，三對足的生長位置明顯。但在觀察螞蟻之前，學生對螞蟻身體特征的前認知是怎樣的呢？從圖1學生畫的螞蟻可見一斑。

可以看出，學生平時對螞蟻的觀察，只注意到身體的顏色和大小，知道螞蟻有觸角、有足，但對足的數量、足的生長位置以及身體分幾部分等就不太清楚了，而且他們畫螞蟻時喜歡把它擬人化。這些原有認知的呈現，很好地引出了有針對性的觀察螞蟻的活動，引導學生觀察并畫下來。

3.交流研討——學生思維發展的關鍵時機

在概念建構的過程中，好的觀察活動很重要，但活動后的交流與研討更重要，它可以看出學生的觀察是否有效，思維參與是否積極，還可以對學生的發現進行梳理、歸納和提升。交流研討是學生思維發展的關鍵環節，在本課的教學中，交流研討的問題從“昆蟲的共同特征是什么”到“它們是不是昆蟲”，是一個從歸納到演繹的較高思維水平的活動。

（1）昆蟲的共同特征是什么

學生找到螞蟻的身體結構特征后，教師出示圖片，引導學生研討“螳螂、蝴蝶也和螞蟻一樣是昆蟲，它們的身體結構有什么相同的地方？”“這些相同點中，哪些是昆蟲特有的、其他類動物沒有的？”從而得出結論：螞蟻、螳螂和蝴蝶，這三種昆蟲，身體分為頭、胸、腹三部分，頭部長有一對觸角，胸部長有三對足。

接著教師提出“現在你能說出昆蟲的共同特征是什么”這個問題，引導學生歸納出昆蟲的共同特征，并給出描述性的昆蟲概念。

（2）它們是不是昆蟲

上一個研討活動是引導學生從個別到一般的歸納過程，昆蟲的概念已得出，接下來的研討便是演繹，需要教師引導學生分析或判斷。“椿象，也是昆蟲，想想它的身體應該有什么特征”，此問題一提出，學生雖然不知道椿象是什么樣的，但他們根據昆蟲共同特征馬上會想到椿象的身體分頭、胸、腹三部分，頭部有一對觸角，胸部長著三對足。這樣便加深了學生對概念的理解，當出示更多動物的圖片時，學生能根據所總結的昆蟲的共同特征判斷哪些動物是昆蟲，哪些動物不是昆蟲，并能說出理由，在新的情境下解決實際問題。在研討過程中，學生相互補充、相互啟發，在概念的運用中發展了思維。

4.自主提問——學生思維發展的有效表征

有意義的課堂應該是學生帶著問題進來，帶著新的問題離開的。經歷了前面的學習活動后，教師詢問學生關于昆蟲是否有新的問題時，學生的提問令人欣喜：

毛毛蟲是不是昆蟲？它不是三對足，但它會變成蝴蝶，蝴蝶的身體分頭、胸、腹三部分，頭部長有一對觸角，胸部長有三對足。

蜘蛛到底是不是昆蟲？它不是三對足，但是《昆蟲記》有介紹蜘蛛，是法布爾搞錯了嗎？

以后會不會有不是三對足的昆蟲？

學生自主提出的這些問題，不僅說明他們建構了昆蟲概念，更說明他們的思維得到了進一步提升，也許課后他們還會有更多的問題，也許還會自己探索一些問題，這便是課堂教學的意義和科學教育的價值體現。

在《昆蟲》一課的磨課過程中，仍然有一些地方有待改善，如過度局限于觀察昆蟲的主要特征，忽略了一些細節特征，而這些細節特征同樣重要，也是學生非常感興趣的觀察內容。再如凸顯“生物的多樣性”也有局限，提供給學生觀察和研究的動物太少。這些，在后續教學中還需完善。當然，立足科學概念建構，促進學生思維發展，不是一節課或幾節課可以達成的，但需要教師有這種意識和行動，從而讓學生在科學學習中得到更好的發展。