在有效探究中建构科学核心概念

王铁勇

[摘 要]科学核心概念的建立须以学生学习能力和生活经验为基础，适当整合与提升后，形成全新的概念。教师应以小学科学探究学习为核心，以错误的教学方法为依托，总结如何在小学科学课的有效探究中构建科学核心概念，为解决学生在科学学习中产生的一系列问题提供帮助，达到事半功倍的教学效果。

[关键词]小学教学科学概念有效探究教学核心

[中图分类号] G623.6 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068（2016）21-082

基于小学科学的主要特征，其须借助切身实践及其探究过程，让科学知识重获新生，深化理解后，以形成全新的科学概念。然而，纵观我国各小学的科学课教学现状，还存在或多或少的问题，课堂枯燥乏味，学生学习效率不高，厌学情绪高涨，这些因素都阻碍了学生的未来发展。在这一背景下，深入对在有效探究中建构科学核心概念的具体措施进行探讨早已成为社会各界人士争相关注的重要课题。

一、借助感性材料，升华感性认知

科学概念依赖于学生对外界事物的感性认知，而其构建则是建立在学生对外界事物的感悟与体验之上的。只有当学生充分调动自身感官，才能积极主动地参与到课堂教学中。教师应以此为依托，在课堂上提供更多的感性材料，给学生以新奇的课堂体验，促使其始终以饱满的学习热情践行探究教学。反之，一部分教师虽给学生足够的空间和时间，让学生自主动手，却大大忽视了探究所得出信息的有效整合，无法让学生由知识表象升华至内在感知，难以获得实质的发展。

譬如，某教师在讲授教科版五年级科学下册《摆的研究》时，要求学生进行分组实验，仔细观察摆的重量、摆绳长度与摆的速度之间的关系，并做出详细的汇报。该教师抽取了其中两个小组进行作答，第一组仅记录了实验中的各项数据，并未分析出摆的重量、摆绳长度与摆的速度之间的关系；而另一组则因为记录数据出现偏差，导致所得出的结果并非正确答案。而该教师并未进行实质性点评，始终一言不发，匆忙宣布结论后完成了全课的教学。此类教学行为在科学课教学中比比皆是，教师精心设计了各教学环节，学生按部就班地参与教学，但在最终表述阶段，教师却没有发挥其主导作用，导致探究方向偏离，尚未完全建立其科学的核心概念。

以教育科学出版社四年级科学教材中《声音的传播》为课例，课前，我在教室中摆放了各种乐器，学生走进教室时，瞬时被抓住了眼球，有效集中学生的注意力，让其深刻感受到课堂的与众不同；接着，我鼓励学生自主尝试演奏教室中的各种乐器，全班学生踊跃举手，一首课前交响乐便诞生了；完成课前暖身活动后，我让学生思考各种乐器的不同点与共通点。有学生答道：“乐器都能发出声音，但是，各个乐器的发声部位及发出声音的种类各不相同。”我让其他学生给该同学以热烈的掌声；最后，我因势利导，提出了：“请大家找出各类乐器的发声部位？”这一实践性问题，引导学生先设想后进行试验，并选出观察记录员，最后总结汇报以得出相应结论。整个教学过程环环相扣，让学生在发现各类乐器发声部位的不同时，了解声音的传播要素及方式，以形成基础性的感性认识。

二、利用感性认知，树立科学概念

学生感性认识的持续积累是树立科学概念的前提，只有带动全班学生进行深入探究，才能加速学生树立科学概念的进程。教师则应尽量为其提供有针对性和结构性的实验材料，指导学生进行小组讨论，利用学生初步建立起来的感性认知，进一步树立科学的核心概念。

又以教育科学出版社四年级科学教材中《声音的传播》为课例，我为各小组提供了钢尺、小鼓、橡皮筋、音叉，要求学生在探究过程中实时观察实验记录，准确地填写实验记录卡（涉及物体发声方法、发声部位、发声时现象、发出声音的高低等）；完成实验后，我要求各小组就实验记录加以说明，各小组之间互相交流，以达成共识，并以小组为单位，汇报实验结果。有学生答道：“分别通过拨、弹、敲、打可让各类乐器发出声音，各乐器发声部位也显而易见。但通过仔细观察，各乐器发声部位在发声时均伴有或轻或重的振动现象。”还有学生进行补充：“有一部分乐器是左右交替振动，还有一部分乐器是无规则振动”；最后，我进行点评与知识总结，对于实验中井井有条的小组进行表扬，而针对个别小组内杂乱无章的现象加以指导。我引出了本课知识重点：“声音高低是用音量来描述，且声音是由物体振动而产生，振动越快，声音越高，振动越慢，声音越低。”在小组讨论时，教师应在各小组间来回走动，时刻关注各小组成员的动向，以及时纠偏释疑，在保证实验探究结果精确度的同时，促使学生不断积累感性认识，最终树立科学的核心概念。

三、整合材料信息，促进科学概念的形成

整合材料信息即通过共同讨论、互相交流及代表发言后，让学生集中探究活动中所得出的信息及材料，适当加工后，用简单的语言表达出来。同时，充分发挥其最大作用，启迪小学生的思维，强化其训练能力，以快速地形成结论。当然，在总结汇报时，难免会出现差异性较大的实验探究结果，教师应先秉持“求同存异”的态度，不急于给出评价，可通过微笑或疑问的眼神，示意学生仔细思考后作答，并鼓励学生继续进行研究与讨论。

我在讲述《声音的传播》中“声音是如何产生的？”这一知识点时，首先进行了演示实验，我用音叉轻敲水面，要求学生认真观察水面波纹的变化情况，并让学生表述出来。有学生答道：“水面以音叉敲打处一波一波地向外散开。”继而引出了声音的传播状态；接着，我要求学生将各类声音传播时的不明显振动转化成为明显的振动现象，并提供了直尺、两个纸杯、一根细线等试验材料，鼓励学生发散思维，开展自主实验探究。有一组学生制作了一个“土电话”，通过思考“声音是如何从细线的一头传播至另外一端的？”这一问题，引导学生找出真相。我在旁适时点拨，让学生轻轻触摸纸杯与细线的变化，以切身感受到明显的振动现象。还有一组学生将直尺一段紧紧压在桌面上，另一端伸出桌面，波动直尺的另一端，会发出声音，且直尺以肉眼可见的频率振动，让学生直观地感受到明显的振动现象。各小组均提出了不同的实验方案，均得出了统一的结论，且达成了一定的共识，更加迅速地形成科学的核心概念。

四、带入生活实践，检验科学概念

学习科学概念的主要目的在于灵活运用所形成的核心概念解决生活问题，教师则需设置生活化问题情境，以此来检验学生对科学概念的了解和掌握情况，以深化科学概念。

我在《声音的传播》的教学中，将本课探究出来的结论（声音是由物体振动产生的）带入实际生活，以检验其是否正确。我让全班学生进行了多次的验证与反证。我：“大家在说话时，请按喉部，会有怎样的感受？如何让锣立即停止发声？”引导学生感知喉部停止振动后，声音也相应停止，而紧紧按住锣面，使其停止振动，声音也立刻停止。我分别列举了正向论证及反向论证的实例，在深化学生对声音产生的认识基础上，逐步验证了前几个阶段所构建的科学核心概念的准确性；此时，鉴于学生对本课内容有了更进一步的认识，我提出了：“铁路轨道检修时，常常看见检修人员伏地听声，有什么科学依据？”让学生通过多媒体，查找与收集相关资料，并利用课外时间开展类似探究实验，为后期学习打下坚实的基础，有利于学生创新思维能力和自主探究能力的培养。

综上所述，教师应以学生对教材内容的初步感知为切入点，选择多样化教学方法，启发学生思维，不断积累感性认识，最终建立起科学概念，使其与学生的实际生活相互关联，以提升学生的动手实践能力。与此同时，教师还应鼓励全员参与、人人自主探究，主动提供学习材料给学生，要求学生开展讨论，通过组内交流、教师总结完成对诸多信息的整合和加工，进一步建立核心的科学概念。教学过程是以学生为主体、教师引导、教材辅助的实践过程，旨在让学生在亲身体验中，及时发现问题并解决问题，逐步实现自身综合素质的大幅度提升。

（特约编辑 左 芸）