小学科学概念建构教学的问题及对策研究

戴婷婷 程琳

【摘要】科学概念的建构，其本质是由前概念向科学概念进行转变的过程。小学科学教学是为了帮助学生从前概念向科学概念转变，从而实现对科学概念的理解和掌握，这也是小学科學教学的重中之重。因此，分析和研究如何通过科学的教学帮助学生建构起科学概念体系，并形成正确的思维和认知观，具有重要的现实意义。本文将就小学科学概念建构教学进行探讨。

【关键词】小学 科学教学 概念建构 问题 对策研究

【中图分类号】G622 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）24-0026-02

一、影响小学科学概念建构的主要因素

1.前概念中错误成分的干扰

小学科学，是一门包括物理、化学、生物和地理相关知识的综合性学科，与学生的日常生活密切相关。学生所处的环境时刻都在发生着变化，他们比较容易获得一些感性认识，并形成特定的生活经验，这为他们对科学概念的高效学习创造了有利条件。但又往往具有一定的片面性，甚至有时候这种认识本身就是错误的。如果学生所接受的科学前概念与当前学习的科学概念相类似，那么学生在理解和接受科学概念时就会容易得多。反之，则会对学生科学概念的形成和理解以及对科学规律的正确运用都会产生严重干扰。

例如学生根据生活经验已经知道植物的根能够吸收水分和营养，供给植物生长需要。那么在学习“光合作用”这个概念，提到叶片为植物提供养料时，学生就会产生疑问与干扰。其实，正确的描述应该是“植物的根能够吸收土壤中的水分和矿物质”，这里的矿物质是区别于养料的无机物，教师在教学时需要做一定的解释。

2.相近科学概念之间的混淆

在小学科学概念中，相近的科学概念往往有很多。这些概念从表面上看联系紧密，但是从本质属性上来看，又存在较大差异性。绝大多数小学生往往缺乏具体的科学情景，在认知和理解上往往存在不够到位的问题，因而很容易产生混淆，甚至将关系简单化。

例如在学习“测量力的大小”这一课时，我们会介绍弹簧测力计并且引入“重力”的概念。但是学生在生活中接触到弹簧测力计，往往是陪同家长买菜购物时看到的弹簧秤。因此，大多数学生都会将物体的“重力”等同于物体的“质量”。这两个概念看上去很相似，其实本质相差甚远。

3.科学方法的不当使用

很多小学生由于科学知识不够充足，对生活的认识不够全面，思维往往又具有单向性。在这些因素的共同作用下，学生对科学知识的归纳分析过程往往存在一定的主观片面性，难以准确把握科学概念的内在本质。

比如说，我们在三年级下册接触到动物的变态发育，“有些动物幼年期和成年期的样子很不相同，从一种形态变成了另外一种形态，这种变化叫做变态。”学生因此将鱼、大熊猫等也归入变态发育，他们觉得这些动物的幼年和成年形态很不相同。其实这里所讲的形态的变化指的是身体结构的变化，样貌的变化是动物发育过程中的正常现象。

4.对概念的内涵与外延理解模糊

对于所有的科学概念而言，从本质上看，其实都是内涵和外延所构成的统一体。小学生对科学概念进行学习和掌握，不仅仅包括准确理解科学概念，同时还包含着掌握其外延。这里所提到的科学外延其实指的就是与科学概念相关联的范围、条件以及公式所使用的条件和范围。很多小学生在对科学概念进行理解和应用时，总会不自觉对科学概念进行扩大或缩小，影响了其对科学概念的准确理解与掌握。

二、小学科学构建科学概念的对策与建议

1.关注学生的科学前概念

教学过程中，教师应保持对学生前概念的关注热度，对学生前概念的水平进行充分了解和认识，这样才能让学生灵活地运用已掌握的前概念以促进科学概念的形成。在课前，教师应根据具体的教学内容，对学生进行充分调查，与学生进行交谈或者直接向学生发放调查问卷，这样能够对学生的前概念了解充分。在课堂中，可以适当增加一个环节，以提高教师对于学生前概念的了解，这样才能确保所开展的科学教学活动更具效率性和针对性。

比如说，在讲授“水和水蒸气”这部分内容时，教师应当在口头上进行询问，“你们在日常生活中，观察过水烧开时的样子吗？”或者“你们谁知道水蒸气是由什么转变而来的？”等问题，通过向学生提出此类问题，能够让教师在最短的时间内清楚地知道学生的前概念水平。

2.创设相冲突的问题情境

前概念中错误的成分在学生脑海中时间比较长，已经刻下了深深的烙印，从而干扰学生学习和掌握新的科学概念，仅仅依靠教师的讲解往往很难达到有效掌握的目的。因此，在教学实践中，教师应当善于利用生活的一些素材，为学生创设冲突的情境，让学生对其脑海中长期形成的前概念引起怀疑，并鼓励其在怀疑的前提下进行探究，重新搭建其原有知识框架，从而形成新的科学概念。

比如说，在学习影响物体沉浮因素中，学生往往认为轻或小的物体容易浮，重或大的物体容易沉。这时候教师可以准备丰富的实验材料，例如非常小或者非常轻但是容易沉的物体或者看上去很大很沉却能够浮在水面上的物体，让学生对其前概念产生怀疑，从而帮助学生构建浮沉的科学概念。

3.引导学生主动进行科学探究

科学探究和科学概念之间的关联性，可以归纳为“科学概念是内容，科学探究是一种途径或手段，是学习和理解科学概念的有效途径”，通过科学探究的方法，能够更好地掌握科学概念。因此，在课堂教学活动中，教师可以通过利用科学探究活动，让学生构建科学概念，由片面不完善的前概念向科学合理的科学概念转变。

为了引导和培养学生的科学探究能力，教师应当提供多样化和富有选择性的材料，让学生进行科学体验，并对科学概念产生直观感受。比如说，在讲解“水溶解物质”这部分内容时，学生开始接触溶解这一科学概念时，会感到难以理解，必须借助于科学探究这一有效手段。因此在教学过程中，我们通常会通过观察高锰酸钾在水中的变化过程来解释“溶解”现象。让孩子进行亲身体验和科学探究，能够使“水溶解物质”这一科学概念的构建变得简单易懂且具有趣味性。

4.鼓励学生积极参与合作学习

学生是科学概念学习和理解的主体，不同的学生，生活经验和感悟往往存在较大差异，对科学概念的理解也不尽相同。合作学习的模式可以促进学生的交流与沟通，在分享自己观点的同时倾听他人的意见与看法，并最终形成自身的理解与思维。在小组合作学习过程中，每个学生都扮演着重要角色，学生自由发表自己见解，并与组内成员讨论，从而让学生投入更多精力和时间去进行问题探究。通过有效地合作学习，往往能够取得意外的结果，让学生产生认知冲突，揭露出前概念的不合理性，而这恰恰有助于学生形成新的科学概念。

例如小学科学五年级地球的运动这个单元，整个单元的教学都是以介绍科学知识为主，单纯的说教是无法引起学生共鸣的。这种情况下，教师可以引导学生自己收集材料，通过书籍、网络，去获取相关信息。这样，在课堂上，学生分小组阅读、讨论和评价就会变得更有意义。

科学概念源于日常生活，并为人们的日常生活提供服务。因此，要有效地建构科学概念，除了以上的建议，还需要从实际生活着手，融入生活，促进生活与学习的有机结合。让学生在学习和掌握科学知识后，能够利用科学知识去解决生活实际问题，从而增进学生对所学知识的理解，同时也能让科学概念的学习更加轻松和趣味化，使他们产生一种迫切想要验证和参与的意愿。

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项目基金：2016年遼宁省教改立项“国考”与“定期注册”双重背景下理科师范生人才培养模式的改革与实践，项目编号：2016-479。

作者简介：戴婷婷（1987-），女，汉族，江苏昆山人，渤海大学教育与体育学院2014级小学教育专业在读教育硕士，工作单位：昆山市实验小学，研究方向：小学教育；程琳（1974-），女，汉族，辽宁锦州人，教授，教育学硕士，渤海大学教育与体育学院，研究方向：教师教育。