进阶视域下小学生水概念的认知发展研究与教学策略

董玉萍

【摘要】结合小学一到六年级学生有关水概念的学习内容，文章采用调查法和访谈法展开研究，结果显示，低中年段学生水概念的获得以感知为主;中高年段学生可以通过间接经验获得水的概念。教师在教学中应了解学生对水概念的认知状态，引发学生的认知冲突，在教学中宜采用探究活动的方式帮助学生建构正确的水概念。当水概念的建构无法用感知觉去建构时，适宜采用接受式教學。

【关键词】进阶视域;水概念;认知发展

一、问题的提出

2017年，教育部颁布了修订后的《义务教育小 学科学课程标准》，修订后的课程标准引进“学习进阶理念”，课程目标，课程内容标准按照低1-2年级、中年段3-4年级、高年段5-6年级分学段呈现，水概念是小学科学课程标准定的18个主要概念之一。在不同年段有不同的学习要求和目标。水在人们的生活中非常重要，接触最多。调查各年段学生对水概念的理解和认知状态，并对学生的这些前概念进行分阶分层，有利于教师有针对性分年段设计水概念的教学内容， 使教学内容适合学生认识事物的能力和水平，促进学生有效地学习水概念。

二、研究方法与内容

本研究所选的小学生年龄在6—12岁，分别在广州市白云区4所小学随机抽取了一年级164人，二年级157人，三年级155人，四年级131人，五年级108人，六年级86人，共计801人。

研究的内容包括：1.水的基本性质——颜色、形状、味道、透明度;2.水在哪里;3.水的三态变化;4.水的作用。

研究工具：采用自制结构式的调查表。

研究方法：采用调查法，辅以访谈法、看图的方式进行。

三、进阶视域下小学生“水的基本性质”概念认知发展情况分析

（一）对“水的颜色”的认知发展情况分析

研究发现，一年级有9.15%、二年级有8.28%、三年级有7.10%，四年级有6.87%，五年级有5.56%，六年级有3.49%的学生认为水是有颜色的，在这部分学生眼中，从影像资料或者见过大海的说水有蓝色;有的说绿色，有的说白色;还有的学生说褐色等，说明这部分的学生获取水的颜色是从视觉体验而来。

随着学生年龄的增长认为水是无色的学生数量越来越多。由于日常学习生活获得更多的经验，五六年级95%以上的学生已经建立起“水无色”的概念。

（二）对“水的形状”的认知发展情况分析

研究者提供了三个不同的容器，分别是烧杯，锥形瓶，上大下小的喝水普通杯子，装了不同高度的水，问：“这三个容器里的水，它们的形状一样吗？”

研究发现，一年级有91.46%、二年级有92.36%、三年级有93.55%，四年级有96.18%，五年级有96.30%，六年级有96.37%的学生认为水是没有固定形状的，认为这三个杯子的水的形状跟容器的形状有关，随着年龄的增长，越来越多的学生认识到水是没有固定形状的，数据表明这部分学生已经建构起“液体没有固定形状，随着容器的形状改变而改变”的概念。

（三）对“水的味道”的认知发展情况分析

研究发现，一年级有35.37%的学生认为水是有味道的，用访谈法了解到，这部分学生中大部分认为水的味道是甜的，说明一年级学生受味觉影响比较大，跟他们平时生活的饮用水有很大关系。这部分学生还没有建立起“水无味”的正确概念。

到了二年级有87.26%，三年级有87.74%，四年级有87.79%，五年级有89.81%，六年级有91.86%的学生认为水是没有味道的，从二年级到六年级，认为水没有味道的学生比例增加不明显，与学生在往后没有再学习“水无味”的概念有关。

（四）对“水的透明度”的认知发展情况分析

学生对“水的透明度”的认知达到100%，学生获取水的透明度是从视觉体验而来。

四、“水存在哪里”的认知发展情况分析

（一）对“食物里是否有水”的认知发展

研究者用调查表进行调查，发现一到三年级有95%以上的学生认为苹果、橙子、西瓜里面有水份。学生解释说榨果汁、吃苹果和西瓜有水份流出来。有的学生认为“水果”本身是含有水份的，从水果的角度来解释。

部分学生从视觉的角度判断青菜叶子和南瓜没有水份;多数学生通过尝的方法认为香蕉没有水份。

整体来看，多数学生对苹果、西瓜等含水量丰富的水果能建立正确的概念;学生对青菜、南瓜、香蕉等的含水量低的食材，多数学生不能建立正确的概念。

学生对“淀粉类食物是否有水份”，多数学生都处于错误概念发展阶段，虽然五六年级学生建构的正确概念比一二年级学生多，但高年段学生难以解释“淀粉类食物是否有水份”，只是用生活经验来解释：“饼干、面包是和面用到水”。学生很难用视觉、吃的感觉来判断“饼干、面包”这类食物里面是否有水。

（二）对“植物里是否有水”的认知发展

一年级有70.73%、二年级有83.44%、三年级有85.16%、四年级有90.08%、五年级有91.67%、六年级有93.02%的学生认为植物里面有水。

低年段的学生关注到植物的叶子有水珠，下雨之后叶子是湿的。关注的是树叶的外部而不是树的内部。

中年段的学生关注到植物需要吸收水分，种植植物需要浇水。三年级学生有种植凤仙花的活动，学生能从种植凤仙花需要定时给花浇水，推理出植物是需要水分的。

高年段的学生，知道植物的根吸收水分，输送到叶子，有的学生知道植物有蒸腾作用，虽然认知不全面，但多数学生知道“植物里面有水”的正确概念。

（三）对“动物里是否有水”的认知发展

一年级有52.44%、二年级有38.22%、三年级有28.39%、四年级有19.08%、五年级有17.59%、六年级有12.79%的学生认为“动物的身体里面没有水分”。

低中年段学生也有不少学生建立了错误的概念，但多数学生意识到人们需要喝水，动物需要喝水，意识到动物的身体里面是需要水分的。

高年段多数学生知道动物的身体大部分都是水分，个别学生知道人体有大约70%的是水分。多数学生从人推理出其它动物的身体里面有水分。

（四）對“自然界哪里有水”的认知发展

研究者采用开放回答的形式，让学生充分表达“自然界哪里有水”，并对研究结果进行分类。发现学生首先回答：“大海”“河流”“小溪”“自来水”等，极少部分学生能回答“人的身体里面有水”。中年段和高年段的学生在回答这个问题时并没有提到动植物身体里面有水，说明学生的日常生活经验所观察到的结果会比较牢固地存在他们的意识里。而间接经验对构建“自然界哪里有水”的概念起的作用不大。

五、对“水的三态变化”是同一种物质的认知发展情况分析

通过调查法和访谈法，表明低年段有96%、中高年段100%学生认为“冰融化变成水”“水可以变成冰”“水可以变成水蒸气”“水蒸气可以变成水”。已经为“冰是固态的水，水蒸气是气态的水”的概念构建做好了准备。但是，这部分学生里面有的认为：“水蒸气是气体，冰是固体，水是液体，所以水蒸气不是水，冰不是水”，认为这是三种不同的物质。

经过访谈，表明中年段学生已经能意识到“冰——水——水蒸气”之间的三态变化跟温度有关。能解释变干，多数知道温度影响结冰、沸腾、蒸发。

六、对“水的作用”的认知发展情况分析

研究者采用开放回答的形式，让学生充分表达“水有什么用”，并对研究结果进行主题分类。发现学生提到最多的是“洗”“喝”;低年段的多数学生提到水最多的是作为家庭生活起的作用如洗衣服做饭喝水拖地等;中年段多数学生能够突破日常生活的范围，意识到水可以发电作为能源作用、农作物需要水、水可以在公园作为景观使用、工业需要用水等;高年段的大部分学生能从更深的意义回答水在自然界中循环，在各个领域都离不开水，并意识到要珍惜水资源。

七、进阶视域下小学生水概念的转变教学策略

（一）教学要符合学生的年龄特点，以探究活动为主

在教学时，教师要善于在教学中运用探究式教学，让学生充分运用感觉知觉的体验来建构水的正确概念。

低年段学生对水概念的获得以直接感知为主，教师提供有结构的材料从感觉特别是触觉、视觉、味觉让学生进行科学探究活动，可以更好地促进低年段学生对水概念的建构和认知发展，让学生充分感知水是无色、无味、没有固定形状、透明的。使用动画、故事、科普类影片也能促进学生正确的科学概念的形成。

中高年段的学生对水概念获得来源于间接经验，教师可运用抽象化的教学方式，如科普故事，科普短文，甚至理性的说教也能建构正确的水概念，但教师提供相关实物进行探究活动帮助学生建构概念的正确率会更高。

（二）教学前要了解学生对水基本性质的认知状态

研究结果显示，随着年龄的增加，正确建构水概念的学生数量在增加。

对于“水概念”的认知，低年段的学生还处于事实水平，只看到水的表面特征，这部分学生以“体验感觉”方式进行判断，在视觉和味觉上感知尤为重要。所以有的学生认为水是有颜色的，水是有味道的。

对于“水概念”的认知，中年段的大多数学生处于理解水平，能够回答“水没有固定形状”的理由。

高年级大多数学生的认知达到理论水平，这部分学生对水概念的解释已经提升到普遍规律的认识，如能直接表述“水是无色无味无固定形状透明的”。高年段的学生还能直接表述“水有三种状态，温度变化导致水的三种状态相互转化”“水的用途广”“生物需要水”“人们的生活生产离不开水”等。

（三）教学时要引发学生对水概念的认知冲突，适当采用接受式教学

学生通过探究活动，发现水确实是有味道，这跟每个学生的感觉体验不同有关，这就跟“水无味”的概念发生认知冲突，这时候水概念的建构无法用感知觉去建构时，适宜采用接受式教学，如直接告诉学生：“水无味，水无色”“冰是固态的水、水蒸气是液态的水”。著名教育心理家奥苏贝尔曾经倡导采用直接告知的方式也是有意义学习的一种方法。

【参考文献】

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[4]王璟泓.奥苏贝尔学习理论在现代课堂中的应用[J].计算机与教育，2016.