科学概念建构的有效策略探析

李长青

【摘 要】小学科学课程中涉及大量的科学概念，对科学概念的正确理解和把握有助于促进学生对科学本质的理解。因此，小学科学教师要重视科学概念，并积极寻求科学概念建构的有效策略。文章从“前概念”“问题”“兴趣”“学以致用”“拓展延伸”“实证”等多个角度，阐述了科学概念建构的有效途径，从而为构建小学科学高效课堂提供了助力。

【关键词】小学科学；科学概念；建构策略

《小学科学课程标准》指出：小学科学课程是以培养科学素质为宗旨的义务教育阶段的核心课程。其中科学概念涵盖了生命世界、物质世界、地球与空间科学三大领域中浅显的、与日常生活密切相关的科学知识，其中涉及了大量的科学概念。对科学概念的正确理解和把握有助于促进学生对科學本质的理解。因此，重视科学概念，寻求科学概念建构的策略是实现高效教学的一种有效途径。

一、前概念是科学概念建构的发源地

《小学科学课程标准》提出：学生的学习应基于其已有的知识或生活经验。前概念就是学生学习科学概念的脚手架。我们应把前概念作为学习科学概念的起点，一切科学概念的建构都应源于前概念，科学概念的建构过程应是对前概念不断转化的过程。

（一）关注前概念

前概念涵盖的内容较多，包括学生的生活背景、已有的生活经验、已有的知识、学生的年龄特点、心理特征、智力水平等，只有考虑周到，教学才能达到事半功倍的效果。在实际教学中，我们发现教材中的有些内容安排就不太适合学生学习，如《地球与宇宙》单元所涉及的“傅科摆、北极星不动的秘密”等内容比较抽象，学生对这些内容缺乏感性的认识，让他们去理解这些抽象的内容是十分为难的。如果教材多从学生的实际生活去选取一些内容，学生的学习负担就能减轻很多。在这也给教师一些提示，在教学时应注意以下几点：

第一，选材要适宜。多从学生的实际出发选取素材。第二，注重让学生自己先尝试，提倡让学生先用自己的方法来解决。第三，提倡多交流。让学生相互交流、研讨，达成共识，选取最优解决方案。第四，注重让学生多体验。借助活动，让学生收集数据。第五，注重实证。教师汇总数据，引领学生分析数据，得出结论。第六，注重反思提炼。针对学生们的讨论，提炼出解决问题的最优方案。

（二）要注重转化

第一，先了解学生的前概念。教师要通过调查问卷、访谈法，及时了解学生对所学问题的掌握情况，这可以帮助教师及时调整教学策略，以帮助学生有效解决问题。第二，提供感性材料。在教学中教师结合学生的前概念、教学内容为学生提供尽可能多的感性认识，给学生搭建解决问题的更广阔的平台，为学生提供更多解决问题的物质基础和可参考的材料。第三，要注重引领。有些科学概念靠学生独立建构困难较大，需要教师的帮助、引领。如在教学教科版六年级下册《我们身边的物质》这课时，教师要求学生判断水结冰、火柴燃烧、铁钉生锈属于哪种变化。学生刚刚接触物质变化这个内容会面临一些困难，因此教师要先让学生知道“给物体分类时要有一定的标准，有了标准才能分类”（或者说有可以借鉴的参照物），如易拉罐变形了，它只是形状发生了变化，而材料本身并没有发生变化，因此属于物理变化。然后问学生：“你能否判断出其他三种变化与易拉罐的变化是不是一类的变化？”通过教给学生判断的方法，学生易于解决问题，顺畅实现前概念向科学概念的转化，从这可看出教师在教学中的引领作用不容忽视。

二、问题是科学概念建构的助推剂

现在有很多学生都缺少问题意识，学生问题意识的缺失责任在老师。很多老师总是归因于如果孩子提问题、自己解决问题花费的时间过多，教学任务就无法完成。其实不是时间的问题，而是理念问题，教师没有定位好自己的角色。为了学生将来的发展，教师必须围绕“问题”进行教学设计。首先，应选择学生喜欢的问题让他们学习、研究。其次，应给学生提供提出问题的时间和机会，教师要多听听学生的想法，并逐步培养他们的问题意识。第三，给学生充分的时间去独立解决问题。第四，教给学生一些解决问题的策略和方法，逐步培养他们解决问题的科学技能。第五，相信学生能够独立解决问题，帮助他们树立信心。

三、兴趣应成为科学概念建构的永久动力

在教学中，经常发现有学生因为缺乏学习兴趣，而导致学习状态不佳。造成这种状况的主要原因是学生缺乏学习的动力。怎样才能扭转这种局面呢？笔者认为应从以下几个方面入手：

（一）充分挖掘概念内涵，让学生对概念内容本身感兴趣

我们学习的许多科学概念都具有丰富的内涵，教师应充分挖掘科学概念本身所包含的、能让学生感兴趣的内容。例如教学教科版五年级下册《为什么一年有四季》这课时，学生对四季的成因会有多种不同的看法，如“是不是地球与太阳的距离远近造成的？是不是与地球自转有关系？是不是与地轴倾斜有关系？”这些问题都是学生想要知道的。又如在教学《是谁先迎来黎明》这课时，学生的许多想法与科学概念具有较大的差距，如“相对运动”“地球运动的方向”等的科学概念。

（二）充分利用困惑点，激发学生学习科学概念的兴趣

兴趣是最好的老师。只有学生对所学问题感兴趣了，学习效率才能提高，教师的教学才会有效。从学生的困惑点入手开展教学是激发学生学习兴趣的一种有效途径。但如何充分利用困惑点呢？第一，要准确寻找。在教学前，教师要设计一些与本课教学内容相关的前测题，以了解学生对新知识掌握的困惑点，这也就是本节课的教学难点，教师备课时要想出一些方法来应对。第二，要有效引出。每个学生都喜欢学习自己最感兴趣的问题或是贴近自己生活实际的问题或是新鲜、新奇的问题，教师在教学设计时应围绕上面几点，合理切入。第三，应及时解决。学生的困惑点教师要及时给予解决，应把困惑点作为资源，把它看作培养学生持续进行科学探究的不竭动力。第四，及时了解学生的学习状态。教师应及时了解学生对困惑点的掌握情况，以便及时调整自己的教学，做到主动应对。endprint

（三）大胆放手，满足学生的好奇心

人天生就具有一颗好奇心，孩子从小就渴望了解奥秘。举个例子，科学课上老师会准备大量的实验材料，学生看到后都会情不自禁地去摸一摸，玩一玩。这时老师从考虑安全、教学进度等问题，定下了种种规则，要求学生按照老师的要求去操作，结果科学探究变成了呆板的动手操作。学生就如同木偶一般，随着老师手中的线而动。这样的课会让老师觉得很疲倦，因为总在不停地强调纪律。造成这种局面的主要原因是教师没有给学生提供广阔的学习空间与充足的学习时间，学生被束缚住了。其實教师可以这样开展教学：如果学生对桌子上的材料很感兴趣，可以让他们介绍一下这些材料，教师补充说明使用这些材料时应注意的问题，然后出示本节课要研究的问题，要求学生使用这些材料来研究，最后让学生根据他们的研究汇报他们的发现。

四、学以致用是巩固科学概念的最好途径

科学概念积累的多与少可以作为衡量学生科学素养高与低的一条标准。因此，怎样让学生积累更多的科学概念成为研究的重点。其实能够让学生把所学的概念进行应用是巩固科学概念的好方法。教师可以采用两种方法。方法一：用所学知识解决预设的问题。在教学设计时，教师可以设计反馈环节，在总结出科学概念后让学生去解决一些相关问题。这样做既可达到巩固科学概念目的，也能及时了解学生的学习状况。方法二：借助与本课相关的生活中的素材创设问题情境，设计一些问题让学生去解决，也可达到巩固科学概念的目的，同时更能让学生体验到科学学习的实用价值。如学习《环境和我们的生活》这一课，当学习了当前人类面临的三大问题后，教师可以提出问题：你知道PM2.5代表什么吗？你认为北京出现的雾霾天气是什么原因造成的？人类今后应该怎样做？

五、拓展延伸应成为后续科学概念学习的阶梯

在平时教学中，一些教师总是把每一课独立对待，没有单元概念意识。在备课时，教师应先了解单元核心概念，然后把核心概念分解成若干子概念，并与此单元中的每一课一一对应，找出子概念与总概念间的联系点，在联系点上多琢磨，力争通过子概念的逐级实现最终达成总概念。在教学中，拓展延伸环节就是子概念与总概念联络的阶梯。

六、实证是促进科学概念形成的有效手段

靠证据说话是科学情感态度价值观中重要的一条，这也是衡量学生科学素养是否提升的一个标准。证据的来源是多角度的，可以是实验现象、实验数据等。在这里，笔者要提的是对异常数据的合理利用。在学生的分组实验中，经常遇到某个组的数据与其他组不同的情况，我们称之为异常数据。在课堂上许多教师不敢正视异常数据，往往有意错开。其实关注异常数据也能体现出教师是否具有实证意识。为什么有些教师不敢面对呢？主要有两个原因：一是怕耽误上课时间，不能完成教学任务；二是怕这组数据会影响科学结论的总结。有这种想法的教师的教学理念还有待更新。教师应具有把异常数据作为教学资源的意识，应把异常数据作为载体来培养学生的实证意识。如《为什么一年有四季》这一课，教师先让学生分组测量在公转轨道不同位置点地球仪上标杆的影长，通过比较影长来判断四季位置，分析四季成因。在实验中，教师特意给一组同学提供了地轴不倾斜的地球仪，这组学生测的各点影长特点与其他组截然不同，然后让学生们分析一下造成数据不同的原因，通过对比观察发现是因为他们组的地球仪与其他组的不同。教师在本节课上巧妙运用异常数据从另外的一个视角帮助学生学习科学概念，这其实就是教师有意制造异常数据，利用异常数据实现教学目标。在实验课教学中，很多时候会出现异常数据，如果我们能够正视这种情况，让它成为培养学生实证思想的契机，充分利用这种资源，那将成为教学中的一个亮点。

七、有结构的活动是建构科学概念的“法宝”

有的老师认为：科学课不就是做实验吗？课上热热闹闹就行。有这种想法的老师实际上是不清楚科学课的活动的意义。“在活动中建构科学概念”是科学教学中重要的一个理念。活动应注意以下几点：首先是活动要连贯。课堂上的各个活动应是一个有机的整体，不能是散乱无序的。其次是活动目的明确化。每一个活动都有其目的性，都是为达成某一个目的而设计。第三是活动有重点。不是所有的活动都是重点活动，必须合理安排时间，详略得当。第四是活动中应互动。有效的活动主要看学生是否乐于参与，活动是否有互动。第五是活动中要有思考。不要只是为了活动而活动，一定要引导学生在活动中积极开动脑筋，积极思考，活动才有意义。endprint