小学科学课优化概念教学的实践与思考

蔡敏胜

科学探究活动的本质目的是什么？传统的观点认为，小学阶段科学探究的目标主要是以掌握科学事实与主题为中心，在教学中让学生掌握科学概念似乎要求过高，超过了小学生的科学思维水平。然而，以掌握科学知识与事实为中心的教学早已跟不上社会科学技术发展的水平和速度，同时也反映了我们科学教育工作者对学生科学概念建构价值认识不足。

从当前国际科学教学研究的观点看，科学学习可以看做是一种概念转变的过程，科学教学也就可以被看成所谓的“概念转变教学”。科学概念是科学知识的基本元素，是科学知识结构的基础，形成科学概念是深刻认识自然现象本质特征的标志，也是领会自然规律的基础。所以，科学概念的教学是科学教学的关键，科学探究活动的开展其实就是围绕科学概念的转变进行。

从关注事实性知识到关注科学概念，我们应该认识到以主题和事实为中心的教学，属于较低水平的认知。科学教育要能体现本质特征，需要把科学教育的目标定位从事实、主题提升到具体概念的教学。

基于以上种种原因，我们工作室团队进行了《基于科学概念转变的小学科学“探究式教学”研究》，课题研究的内容中，根据科学教材的内容体系的特点，我们进行了物质科学领域的概念教学研究，对此作一些分析和思考。

新的课程理念告诉我们：1.注重关注儿童科学学习的过程与规律；2.注重以儿童科学概念和科学经验为基础，构建适宜儿童发展的科学活动。在实施的过程中，我们提出围绕一个中心，重视三个方面，夯实四个环节，实施五项“脚手架”的策略，来进行概念教学。

一、围绕一个中心

人们生活在物质世界中，每时每刻都在接触着各种各样的物质，感受着自然界和人类生活中所发生的丰富多彩的物质的运动和变化。物质世界中的各种现象和过程，都有着内在的规律性，物质科学就是研究物质及其运动和变化规律的一门基础自然科学。

本领域内容的学习将有助于增强学生探究物质世界奥秘的好奇心，形成“世界是物质的”的观点，使他们感受到物质科学对促进社会进步、提高人类生活质量的重要作用，帮助他们初步养成乐于观察、注重事实、勇于探索的科学品质。

在教学中，教师应帮助学生形成一些主要概念。如：物体具有一定的特征，材料具有一定的特性；水是一种常见而重要的单一物质；空气是一种常见而重要的混合物质等。我们既要关注核心概念的建立，同时也要关注概念之间的关系，不要把概念的建立孤立起来，割裂起来。

我国以前的科学教育多以活动为中心，儿童围绕教师预设的活动进行探究，教师缺乏了解儿童科学概念发展的特点，在设计活动的时候往往无法体现一个活动主题下科学概念的层次和联系，缺乏对儿童已有科学经验的关注。

也因此，以围绕核心的科学概念建构为中心，设计合适的科学探究活动，是概念教学的发展方向，科学探究活动的开展其实就是围绕科学概念的转变进行。

二、重视三个方面

在概念教学的研究中，我们深刻认识到：概念是儿童建构复杂能力的基石。从这个角度来看，科学概念的学习是其中一个重要的学习内容，同时也是儿童科学学习的载体，小学科学课程必须围绕科学概念来组织教学，实现情知交融。构建充满生命活力的科学课堂，是学生发展的需要，有利于学生核心素养的形成。

探究是科学学习的主要方式。科学探究的过程一般包括：提出和聚焦问题，设计实验和反思、收集和获取证据、分析数据、得出结论、表达与交流等要素。科学探究并不是一个固定模式，而是一个能动的、多样的、多层面的、循环发展的过程。在教学中，通过一系列教学环节，通过实证、推理形成对科学概念的理解，实现三个方面的重视：

1. 重视创设合适的问题情境，从学生的前概念出发，引导学生聚焦到合适的探究问题。

（1）创设合适的教学情境的形式多样，如：通过实验材料、事件、故事、谜语等，让学生基于现象引发问题。（2）关注教学情境的突发性，与学生的生活实际密切联系。其目的是激发学生的兴趣，了解学生的前概念，引入合适的探究问题。

2. 重视证据的收集，关注证据的真实性。

实证是科学探究的重要性质，重视证据的收集是科学探究活动中关键的要点。在教学过程中，教师要引导学生围绕探究的问题，了解需要收集什么样的证据，怎样收集证据。证据不仅是实验的观察和记录，是定性的现象描述或定量的测量与计算，还可以是通过资料、网络等渠道获取的第二手材料，但一定要关注证据的真实性。例如：点亮小灯泡。解剖小灯泡的结构获取的信息才是第一手材料。

3. 重视引导学生从证据中进行分析得出结论，关注学生的记录、讨论与交流。

（1）只有证据并不能解决探究问题，而是需要对证据进行记录和分析，对收集的信息进行处理，得出结论，才能完成探究任务。（2）小组交流、汇报得出的结论要得到更多小组乃至全班的认可，同时，应经得起重复验证。

三、夯实四个环节

儿童对于学习的内容的理解要经历一个逐步发展的过程，而不是从原有的理解转变成被认可的科学解释。基于人们自己的建构，概念经常被再分解成渐进的几步。即最初的概念到可能的概念到最后完全的概念。如：我们构建了科学课概念教学的四环节：（1）唤醒——激发阶段；（2）发展——探究阶段；（3）重建——形成阶段；（4）深化——应用阶段。即：了解概念——发展概念——重建概念——深化概念四环节，是一种渐进循环的过程，当然，概念教学的发展应遵循学生的认知规律，在科学概念教学的研究中，以上教学模式只是基本的程式，但不可以僵化的使用，应用模式不唯模式，具体的教学中可以灵活地进行变通。当学生科学概念转变的过程中出现问题的时候，有的教学环节是要反复进行的，而不是模式化线性前进的。

四、实施五项“脚手架”策略

教师帮助儿童概念的发展而采用的教学内容、方法等，都是为儿童科学概念的建立搭建“脚手架”。基于儿童的概念发展，为儿童建立科学概念搭建“脚手架”，是概念教学实效的关键，转变的策略尤为重要。“脚手架”的搭建涉及到教学内容、教学方法、教学评测等多方面，其中探究活动材料、提问与回答、实验记录单等是关键。也因此我们提出了概念教学转变的实施策略，基于儿童的概念发展，为儿童建立科学概念搭建五项“脚手架”，具体如下：

1. 材料脚手架——有结构的材料

关注科学探究材料的结构性，力求从生活中寻求探究材料，充分利用材料激发学生探究的热情，引导学生深入探究，发展概念。例如：在磁铁一课，准备了各种各样的磁铁；准备了金属和非金属材料，金属材料中容易混淆的铁、铝、铜等，就是基于学生已有的经验出发。

2. 问题脚手架——有价值的提问

课堂教学中，有价值的提问表现在两个方面，即：教师提问和学生提问，根据具体的教学情境，教师的提问力求聚集，并进行及时的追问，发展学生的思维，不简单提出肯定和否定的问题，提出一些毫无价值判断的问题，问题的提出关注学生的认知。创设真实的教学情境，学生的提问应立足已有的经验和教学中新的认知、质疑，反对毫无根据的空问题。

例如：在《磁铁》的教学中，教师提问：刚才我们认识的是各种形状的磁铁，关于磁铁，你还知道哪些方面的知识？此问题就是建立在对材料的观察的基础之上。

3. 探究脚手架——探究性的记录单

教师在教学中，转变教师的角色，组织学生进行科学探究，并组织、设计、提供探究性的实验卡，为学生获取第一手的材料提供支持，从而为实现情知转化奠定基础。实验探究卡的设计可根据学生年龄的特点，扶放结合，松弛有度。例如：①开放式的实验探究卡（下图）；②扶放结合的实验探究卡。

4. 板书脚手架——思维导图式的板书设计

教学板书的合理设计，能帮助学生建构完整的科学概念。将学生已有的认知和新的认知进行比较，既有利于学生思维的深加工，又有利于学生新概念的重建和类化，清晰明了，从而降低了教学的难度，为学生思维的加工提供支持。例如：《磁铁》一课的思维导图式的板书设计。当然，利用其它知识树式等板书设计也是可行的。

5. 应用脚手架——教学内容生活化

书本世界是语言符号的世界，是由一系列抽象的文字堆砌起来的世界，这个世界缺乏色彩，缺少活力，而生活世界是真真切切存在的世界，是由一系列鲜活的事实和生动的直观的感受建构起来的世界。教学内容生活化强调对教材进行改造，使之成为有价值的生活原型，使课堂教学既是一个教与学的过程，更是一个经过加工的实践过程。在科学课中，我们常常根据学生的认知情况，对教材进行重组，资源进行整合。将概念的拓展和应用与生活中的现象紧密联系起来，实现教学内容的生活化，基于儿童的概念发展，为儿童建立科学概念搭建“脚手架”，我们提出五项策略，其实方法很多，但一定要适合学生、基于学生和教师的实际，合理运用，不可生搬硬套，概念教学一定会走向实效、高效。

（作者单位：广东东莞松山湖中心小学）

本栏责任编辑 邹韵文