利用“自创实验”优化概念教学

（浙江嘉兴嘉善县第二实验小学）

摘 要：小学科学课是一门以实验为基础的课程，许多科学知识都需要通过实验的方式来获得。但在小学科学课本中，有一些概念教学内容并不能完全满足学生的科学学习要求，这使得学生在学习这一部分内容时感到困难。而针对以上现象设计的“自创实验”，能通过创设情境、制造矛盾、变抽象为直观等多种方法，促进学生的学习，优化概念教学。

关键词：情境；科学概念；自创实验

小学科学课是一门以实验为基础的课程，许多科学知识都需要通过实验的方式来获得。但在小学科学课本中，有一些概念教学内容并不能完全满足学生的科学学习，这使得学生在学习这一部分内容时感到困难。面对这种情况，我们如果能够根据学生的实际情况，结合学校资源，自行设计和创造一些小实验即“自创实验”，对课本原有的教学内容进行补充，就能突破课程难点，优化概念教学。

一、创设情境，促进概念建构

有些科学知识是比较抽象的，学生不太容易理解，这类概念对学生来说是完全陌生的。通过一些“自创实验”，能让学生对这类科学概念充分体验，实现科学概念从无到有的建构。

例如，在五年级“沉和浮”单元中，像“浮的物体受到的浮力一定大”这一类问题，学生常常似懂非懂。为了帮助学生建构起正确的沉浮概念，可以通过自创沉浮的小实验，实现概念的建构。

实验材料：

相同体积的一红一黄两个塑料球，弹簧测力计，水槽。

实验过程：

教师出示用细线系好的相同体积的一红一黄两个塑料球（塑料球的重量不同），并将它们放入水中，一段时间后，红色的塑料球下沉，黄色的塑料球上浮。

教师问：这两个球在水中受到的浮力哪个大？

学生一：黄球受到的浮力大，红球受到的浮力小。

学生二：黄色的浮了所以浮力大。

教师：“好，那么我们一起來测测看，这两个球受到的浮力是不是和我们想的一样。”

利用书本知识，空气中的重力-水中的重力=浮力，教师用弹簧秤测出两个球的数据并计算出浮力的大小。显然由于两个球的体积相同，而浸入水中的体积红球大于黄球，因此实验的结果显示红球的浮力大于黄球的浮力。

通过上面这个“自创实验”，学生发现物体受到的浮力大小与在水中的沉浮没有必然的联系，浸入水中的体积才是浮力大小的主因。由此，对“浮的物体受到的浮力一定大”这个问题有了深刻的认识，并能够逐步形成正确的浮力概念。

二、制造矛盾，促进概念反思

皮亚杰提出的“认知发展的阶段性理论”告诉我们，小学生在学习新知识的时候总是试图用原有的知识来理解，当学生无法解释时，就会对自己已有的观点提出异议和自我反思。所以，基于学生的发展水平，教师可以在教学活动中针对性地设计一些合适的小实验，引发认知冲突。

例如，在五年级“沉和浮”单元中，在分析“物体在水中的沉浮规律”时，许多学生会认为“重量重的物体容易沉，重量轻的物体容易浮”，对此，可以设计这样的“自创实验”：

实验材料：

石块，大泡沫（体积相对较大），水槽。

实验过程：

教师呈现活动需要的材料：石块，大泡沫（体积相对较大），水槽。

教师：泡沫是轻的所以浮？石头是重的所以沉？

学生：是的。

教师出示两种材料，接着问：“那把一块石头跟一块泡沫绑在一起是不是比石头更重？”

学生：应该是的。

教师：那么绑在一起后，它们应该是沉的吧？

学生：好像不一定的！

教师：为什么不一定沉呢？

教师：好，那么我们试试看，结果到底是怎样的！

教师演示实验。

教师：结果是怎样的？

学生：它们浮在水面上了！

教师：石头和泡沫绑在一起不是更重了吗？它们怎么浮起来了呢？

在这个经过精心设计的“自创实验”中，教师从学生原先认可的“重量越重越容易沉”这一概念出发，制造出“石头绑上泡沫重量更加重，就更容易沉吗？”这一前后矛盾的问题。学生虽然较为认同“物体越重越容易沉”，但同时又发现，绑在一起后，石头会因为泡沫的浮力而不易下沉。如此一来，学生原有的认知与客观事实之间的矛盾就被放大，产生了激烈的冲突，迫使学生进行自我反思，并最终发现绑在一起虽然更重了，但体积也改变了，所以光说“重量”是不够的，还要同时考虑“体积”的因素，从而开始认识到物体的沉浮与自身的重量和体积都有关，促进了科学概念的形成。

三、变抽象为形象，促进概念内化

小学生由于身心发展阶段的特点，决定了他们在科学探究活动中感性的认识居多，在认识事物的过程中从现象归纳出本质的能力较弱，很多时候他们认识的往往是事物的一个现象，而不是事物的本质。因此，在教学比较抽象的科学概念的过程中，我们需要结合学情，适时采用一些“自创实验”，把抽象变直观，转变学生原有的认知，建构和内化科学概念。

例如，在四年级“声音是怎样产生的”一课中，对于“声音是怎样产生的”这一概念，学生往往认为，只要敲打物体就能发出声音。而正确的科学概念是：物体振动发出声音。“敲打物体”只是使物体“振动”的一种方式。为了向学生揭示“物体振动产生声音”这一本质概念，可以设计这样的“自创实验”。

实验材料：

纸筒，双面胶，气球，镜片，激光笔。

实验过程：

教师将气球膜蒙在圆形纸筒的一端，然后利用双面胶在气球膜上贴上镜片。

教师：同学们，声音到底是怎么产生的呢？我们一起来做个实验。

教师请三名同学帮忙，一位同学帮助固定住圆形纸筒，第二名同学使用激光笔，并使激光通过镜片反射到墙上，第三名同学把嘴对着圆形纸筒的另一端说话。此时，反射在墙上的激光会随着说话声音的高低不断振动变化。同时，教师还可以在圆形纸筒的一端播放音乐，能看到反射在墙上的激光振动得更明显。

教师：通过这个实验，你有什么发现？声音是怎么产生的？

声音对小学生来说是非常熟悉的，但声音又是看不见、摸不到的，对小学生来说难以探究。在教学中通过这个“自创实验”，学生看到了声音的另一面，把抽象的概念变得直观了。从而引导学生归纳揭示科学本质，建构产生声音的物体都有的共性——“振动”这一概念，最终实现科学概念的内化。

科学实验是小学生学习科学、获取科学知识的主要方法。在教学中合理利用学校资源，针对学生具体情况设计的“自创实验”，能对课本知识进行有效的补充，促进学生对科学概念的学习，优化课堂教学。

作者简介：吴国荣（1981.6—），男，浙江嘉善人，本科，一级教师，单位：嘉善县第二实验小学，在职教师，主要研究方向：小学教育。

编辑 赵飞飞