搭建思維之橋，促進概念建構

羅麗行

【摘要】：小學科學概念的建構要靠探究式學習來實現。應用信息技術手段進行教學，能更好地創境設疑，更好地釋疑解惑，更好地幫助學生進行思考、總結和自我評價，從而達到有效探究和建構概念的目標。

【關鍵詞】：小學科學;思維活動;信息技術;概念建構

在探究式學習活動中，教師組織和指導學生觀察實驗現象，收集實驗數據，獲取事實的依據，然后引導學生通過對比和歸納、分析和概括等思維活動，生成言語可以表述的、能反映事物本質屬性或內在聯系的認知成果。

當下，教育信息化的發展成果百花齊放，為課程內容的呈現提供了多樣的方式，為學生自主的探究式學習提供了豐富的手段和資源。

科學課堂應用信息技術，關鍵在于根據教育對象 、教學內容 、教學情境，將技術合理地整合到教學中，將學科知識加工成易于理解的表征形式，為思維搭建跨越不同維度的橋梁，促進學生對科學概念的生成。

一、創設有效情境，聚焦核心問題

美國教育家布朗認為：“學習的環境應該放在真實問題的背景中，使它對學生有意義?！庇捎谑艿浇虒W內容和課堂時空等條件的限制，教師無法帶領學生身臨其境地處于某個生活現場開展學習活動。因此，應用信息技術手段創設模擬的、符合實際的問題情境，就成了教學的確實需要。

應用信息技術創設問題情境，不僅要立足生活，緊扣生活，具有生活性，還要制造懸念，激發興趣，具有生成性?！队脷馇蝌寗有≤嚒愤@課怎樣聚焦問題？在學生看來，航天火箭和司空見慣的氣球簡直是風馬牛不相及的事物，一位老師卻用視頻呈現航天火箭升空的情景，引導學生推測氣球和航天火箭之間有什么關聯，給學生挖了一個開腦洞的大坑。接下來，老師再把裝好噴氣管的氣球吹滿氣進行演示。于是，同學們看到了氣球沿著“軌道”（透明的絲線）快速沖到天花板面。在同學們驚奇地歡呼時，老師順勢拋出問題：“為什么氣球能像火箭那樣飛升起來？”又把學生帶人新的思考之中。

還是《運動和力》這個單元，《運動的小車》這一課探究的是速度和能量之間的關系。為了帶給學生認知的震撼，一位老師采用課件展示飛機遭遇飛鳥的而嚴重破損的圖片，激發學生的思考：“飛機為什么嚴重受損？”“弱小的飛鳥哪來這么大的能量？”通過真實情景的呈現，學生就能把速度和能量之間關系建構起關聯的表象，并在進一步的實驗中得以論證。

二、指向感性積累，引導探究發現

概念建構的過程是感性認識發展為理性認識的過程，這個過程需要豐富的表象作支撐。圖文并茂呈現信息，可讀可視勝千言。信息技術手段的應用為豐富學生的感知表象提供了便捷的途徑。借助信息技術，可以為學生提供圖文并茂的信息，可以呈現直觀形象的動畫場景。對于學生，他們通過可讀可聽可視的直觀信息，可以彌補認知經驗的空缺，可以在已知和未知之間建立連接，實現感性到理性的思維跨越。對于老師，可以借助直觀形象的方式呈現教學資源，化繁雜為簡潔，化抽象為形象，化深奧為淺顯，為學生開啟認知的窗戶，從而擺脫費盡口舌而學生卻還是一頭霧水的尷尬。

四年級上冊《運動和力》這一單元，涉及了重力、反沖力、彈力、摩擦力以及運動能量等相關概念。這些抽象的概念不是感官可以直接感知的結果，教師要引導學生對相關現象進行思維加工才能生成。在此過程中，借助信息技術再現有關生活場景，幫助學生獲得豐富的感知表象，就能夠更有效地完成抽象概念的建構。

三、指向理性思維，互動研討生成

科學課堂的觀察活動，是為了看清事物的現象，感知事物的表征，收集實驗的數據，增強感性認識，從而為進一步認識事物的本質屬性和內在聯系提供支持。不過，由于小學生年齡特點和心理因素的局限，他們大多數人很難自覺地把觀察活動的目標和科學探究的目的聯系起來，甚至只停留在追求“好玩”的層面。因此，老師要激發他們好奇的天性，引導學生在觀察中有意識地提出問題。

1.重現實驗細節，引導過程反思

學生在動手實驗過程中，往往“不識廬山真面目，只緣身在此山中”。老師可以借助手機投屏等信息技術工具，重現實驗過程中的某些典型的細節，引導學生反思操作過程，發現問題，從而糾正認知的偏差。

例如，《運動的小車》一課的對比實驗，研究的是小車的運動速度和能量大小之間的關系。實驗中，一些小組的實驗小車跑偏了，從障礙物的一側“擦肩而過”，并沒有產生正面撞擊的效果?？墒?，記錄員卻還是記下這個不正常的數據。老師及時拍攝了這個過程的視頻。交流研討時，這個小組的數據引起了質疑，老師拍攝的視頻正好再現了“真相”，對引導學生反思實驗過程，正確獲取數據起了很好的指導作用。

2.建立概念關聯，促進知識遷移

《斜面的作用》這課中，不少學生很難將螺絲釘和斜面的作用聯系起來，無法理解螺紋的疏密和省力程度的關系。為了消除學生的費解，一位老師采用直觀的動畫，引導學生通過類比的方式來理解。老師借助課件出示了盤山公路和螺絲釘的對比圖。對比圖還添加了動畫演示：一段盤山公路鋪設了“紅地毯”，一輛小車沿著“紅地毯”往上行駛;螺絲釘的一段螺紋上也鋪設了“紅地毯”，另一輛小車也沿著“紅地毯”往上行駛。學生觀看了形象直觀的動畫演示，可謂茅塞頓開，螺絲釘的螺紋疏密和省力程度的關系這一概念的建構終于水到渠成。

3.引導問題生發，驅動深入思考

“人為什么要呼吸？”“運動時，人的呼吸為什么會加快？”這是《運動和呼吸》一課的教學要探究的問題。為了讓學生認識人的呼吸對生命活動的意義，老師不直接把問題拋給學生，而是先用課件出示對比圖，引導學生進行推測：兩截點燃的蠟燭分別罩上一個集氣瓶，一個瓶內是空氣，一個瓶內是人呼出的氣體，請同學們猜猜，那支蠟燭容易熄滅？然后，老師又讓學生通過實驗來驗證自己的推測。經過再三驗證，學生確認蠟燭在呼出的氣體中容易熄滅，因而心生疑問：“是不是呼出的氣體和空氣不一樣？這是為什么？”當學生處于這樣的憤悱狀態時，教師再組織學生進行探究式閱讀和微課學習，概念建構的生成過程就更具自主性和探究性的色彩。

四、鞏固學習成果，促進概念運用

反饋和評價是課堂的基本要素。復習和測試是鞏固學習成果，促進知識遷移的重要手段?；邮秸n件、思維導圖、網絡問卷等信息技術工具，也是科學課堂教學的反饋和評價值得運用的手段。

例如，《彈簧測力計》一課的教學，在使用彈簧測力計測量物體重量時，一些學生對示數的讀取頗有困難。教師就借助演示文稿制作圖文結合的填空題，指名部分學習困難的學生展示答題，讓其暴露疑難所在，從而獲得同學和老師的指點，真正掌握示數的讀取方法。

再如，當《運動和力》這個單元學完之后，學生對各種力的概念容易混淆，老師則可以借助思維導圖，引導學生將各種力從“產生”、“方向”和“運用”等方面進行梳理比較，形成一棵系統化的“知識樹”，就更有利于概念的鞏固和運用。

總之，在科學教學中應用信息技術的目的和作用不在于刻意地“插花”，而在于無痕地運用中更好地創境設疑，更好地釋疑解惑，更好地幫助學生進行思考、總結和自我評價。