談如何以探究活動為載體幫助學生建構科學概念

孟紅萍

【摘要】一個科學概念的建構是建立在學生自己原有的生活經驗基礎上，新概念是原有概念的重新組合與提升。這種學習之前的由長期的日常經驗形成的對事物、現象的看法和觀念的科學概念本身就來源于人們的日常生活，并服務于人們的日常生活。我們要讓學生完整地經歷科學探究活動，在活動中經歷、體驗和理解科學概念。

【關鍵詞】探究活動 科學概念 生活 實踐

科學概念的建構一定要從實際的日常生活入手，將科學概念的構建融于生活，將學習與生活相互融合。讓學生在學習和了解了科學知識后，再用學到的科學知識解決生活中的實際問題，這樣能夠使學生對所學到的知識的理解更加深刻，時時感到科學就在我們身邊，離我們并不遙遠。同時也使的學生對科學概念的學習變得輕松和有趣。而且對小學生來說，將科學概念的構建融于生活更具有吸引力，更容易引起學生產生濃厚的興趣，帶給他們一種想要參與和驗證的渴望和沖動。

一、了解前概念，探明科學概念建構的基礎

我們的孩子在走進科學課堂之前并不是一張白紙，由于生活經歷的不同，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看法。盡管這些看法有的不全面，有的不深刻，有的甚至是錯誤的，但這些是兒童認知的開端，是兒童建構科學概念的起點。學生是以自己的經驗為基礎來建構現實的，在接受正式的科學教育前，學生已經積累了豐富的自然科學現象觀察和過程體驗，并由此產生“似理論般”的概念雛形，這種相對原始、不夠精確的初始概念就叫做前概念。學生經歷認知沖突，消除錯誤的前概念。改變學生錯誤的前概念是一件非常困難的事，有的前概念非常頑固，需要經過較長的時間才能得到轉變。例如，在《誰流得更快一些》一課中，提出將三種液體比較快慢時，學生們說出了自己的幾種猜測，這是他們基于自己以前的概念作出的猜測，其中普遍認為洗潔精是三種液體中流動最慢的?？墒窃谧鰧嶒灂r卻發現油的流動速度是最慢的。這與學生原有的前概念發生了沖突，從而引發學生思考油比洗潔精流動更慢呢？后又通過實驗證明這與液體的黏度有關?？墒怯钟行碌膯栴}產生了：怎樣實驗才是最公平公正的？經過進一步的認知沖突，最后得出了正確的科學概念。這樣的例子在我們的科學教學中屢見不鮮，如塞在杯底的紙團浸入水中后不濕等現象都是屬于就一類別。

可見，了解前概念是學生建構科學概念的基礎，但學生的前概念往往具有內隱性，只有在特定的情境下才會呈現。因此，教師要創設有利于暴露已知的情境，了解學生的前概念。在學生原有認知和科學事實之間搭建起腳手架，幫助學生糾正、完善科學概念。

二、將探究融入生活，是深化科學概念的重要環節

科學的學習就是為了引領孩子們在科學探究的過程中建構科學概念，掌握科學探究的方法，培養學生求真、反思等科學精神，發展學生的實踐能力和創新能力，解決生產、生活和學習中的實際問題。通過課堂提問，這是收集學生已有概念，最為常用、最為直接地方法。用“你已經知道了什么？”“對于這個你想說什么？”“請你先說”等問題，來引發學生的己有經驗或前概念。但由于課堂時間有限，回答問題的學生并不全面，很難了解每個學生的已有概念。因此課后的探究應用不要流于形式，要有布置、有督促，有檢查。像天氣的持續觀察，如果不督促、檢查，往往最后沒有結果。還有我校校本課程“讓生命在春天綻放”，孩子們在教室種植地瓜、蘿卜、綠豆芽、蒜等植物，這也需要學生持之以恒的培育和觀察記錄。建構主義認為學習意義的獲得，是學習者以自己原有的知識經驗為基礎，對新信息重新認識和編碼，建構自己的理解?？梢?，要幫助學生有效建構科學概念，必須要了解學生的概念水平，并以此作為科學概念建構的生長點。小學生的科學前概念大多源于日常生活中原有的生活經驗，前概念往往與科學涵義不一致，甚至大相徑庭。只有了解學生的前概念水平，才會使我們的教學更加貼近學生的思維，更能“有的放矢”。所以，科學探究活動要激發學生的思維，引導走向理性的分析。

三、依實推測、探究與驗證，建構新概念

當引導學生對前概念進行回憶的同時，用事實來驗證所做的推測，是非常必要的。很多時候，是教師和學生“一起學”。尤其是對于我們科學教師而言，對于某一現象、結論的得出，學生會有很多種方法或路徑來實現，這個時候，這需要我們與學生交換思維，跟著學生去學習。例如，在證明空氣具有熱脹冷縮的性質一課時，我給學生提供實驗器材，讓孩子自由地去組合，去搭配，不論哪一種搭配，各小組幾乎都能找到實驗的竅門，并通過自己實驗去得出結論，而我只是點撥者。在這個過程中，我們的交流不僅僅是師生在交流，還包括生生在交流，從而迸發出思維的火花，獲得真實地體驗。教師只要引入門，孩子就能想到并得出正確的結論。探究《斜面的作用》時，我們需要對比直接提升物體與利用斜面提升物體所用的力有什么區別，還需要探究不同坡度的斜面所用的力有什么樣的特點。在分析數據時，我習慣用匯總表的形式把全班的數據都統計出來，這樣便于分析總結，數據越多也更加具有說服力。此時，有個同學提出：老師我們用Excel表格來做統計圖更容易看出坡度不同，所用力的大小也有區別，而且更顯而易見。在師生交流中碰撞出思維的火花，初步建構新概念。思維的發展往往是在生生間、師生間多樣化的會話交流中實現的。如“聲音是由物體振動產生”的這一科學概念的建構。孩子們在討論（甚至是爭論）交流的過程中，出現思維碰撞的火花，認識到“敲擊、碰撞、摩擦”不是聲音發聲的根本特征，再指導他們對收集到各類事實進行分析、綜合、概括，在這個過程中去反思、去偽存真，尋找事物之間的因果關系和共同屬性--物體發聲時都在振動，并從共同特征中抽象出本質屬性，建構起正確的科學概念。

四、探究中充分實踐，重新建構科學概念

概念的構建來自于學生對事物的體驗與感悟，學生只有在探究活動中充分運用感官參與了，實踐了才會有深刻的感悟和體驗?？茖W探究是“做中學”，它不同于傳統的“讀書”和“聽講”的學習方式，在課堂教學中，學生經歷一個個科學探究的經歷，在經歷的獲得中激發思維，建構科學概念。五年級上冊第一單元“生物與環境”其教學目標之一：讓學生經歷種子發芽的實踐歷程，獲得“種子發芽所需要的必備條件”這樣的科學概念，教材安排了綠豆種子發芽這一探究活動。開學前讓學生自主設計實驗，等到上課時，許多學生已做了綠豆發芽的實驗，其中有發芽較好的，有發芽不好的，也有不發芽的。學生這些實踐活動是在“前概念”的指導下開展的，其實踐的感悟和體驗并不深刻。上課時，教師首先組織學生交流匯報，讓發芽好的和發芽不成功的同學作交流，通過交流、比較得出“水、空氣、和適宜的溫度”是種子發芽的必備條件，然后組織學生展開討論怎樣來證明這三個條件是必要條件，通過討論學生提出了反證的方法、對比的方法來進行探究，于是學生重新開展探究活動，分別以加水和不加水、給予充足的空氣和用塑料袋套住“不給空氣”、常溫下和放在冰箱內的低溫環境下等控制條件的方法進行探究，學生在經歷了這樣的對比實驗，懂得了控制條件的科學實驗方法，通過這樣充分的探究，學生的思維得到激發，科學概念就在這樣“做”中構建起來。

總之，具體的科學概念是建構科學知識體系的基本單位，是科學知識體系形成的基石，科學概念的建構要經歷抽象、比較、歸納、概括的過程。聚焦的陽光才能燃燒，我們要讓學生完整地經歷科學探究活動，在活動中經歷、體驗和理解科學概念。

參考文獻：

[1]小學科學課程標準.

[2]兒童創造力發展心理.