谈如何以探究活动为载体帮助学生建构科学概念

孟红萍

【摘要】一个科学概念的建构是建立在学生自己原有的生活經验基础上，新概念是原有概念的重新组合与提升。这种学习之前的由长期的日常经验形成的对事物、现象的看法和观念的科学概念本身就来源于人们的日常生活，并服务于人们的日常生活。我们要让学生完整地经历科学探究活动，在活动中经历、体验和理解科学概念。

【关键词】探究活动 科学概念 生活 实践

科学概念的建构一定要从实际的日常生活入手，将科学概念的构建融于生活，将学习与生活相互融合。让学生在学习和了解了科学知识后，再用学到的科学知识解决生活中的实际问题，这样能够使学生对所学到的知识的理解更加深刻，时时感到科学就在我们身边，离我们并不遥远。同时也使的学生对科学概念的学习变得轻松和有趣。而且对小学生来说，将科学概念的构建融于生活更具有吸引力，更容易引起学生产生浓厚的兴趣，带给他们一种想要参与和验证的渴望和冲动。

一、了解前概念，探明科学概念建构的基础

我们的孩子在走进科学课堂之前并不是一张白纸，由于生活经历的不同，他们对生活中发生的各种现象、遇到的各种问题形成了自己独特的看法。尽管这些看法有的不全面，有的不深刻，有的甚至是错误的，但这些是儿童认知的开端，是儿童建构科学概念的起点。学生是以自己的经验为基础来建构现实的，在接受正式的科学教育前，学生已经积累了丰富的自然科学现象观察和过程体验，并由此产生“似理论般”的概念雏形，这种相对原始、不够精确的初始概念就叫做前概念。学生经历认知冲突，消除错误的前概念。改变学生错误的前概念是一件非常困难的事，有的前概念非常顽固，需要经过较长的时间才能得到转变。例如，在《谁流得更快一些》一课中，提出将三种液体比较快慢时，学生们说出了自己的几种猜测，这是他们基于自己以前的概念作出的猜测，其中普遍认为洗洁精是三种液体中流动最慢的。可是在做实验时却发现油的流动速度是最慢的。这与学生原有的前概念发生了冲突，从而引发学生思考油比洗洁精流动更慢呢？后又通过实验证明这与液体的黏度有关。可是又有新的问题产生了：怎样实验才是最公平公正的？经过进一步的认知冲突，最后得出了正确的科学概念。这样的例子在我们的科学教学中屡见不鲜，如塞在杯底的纸团浸入水中后不湿等现象都是属于就一类别。

可见，了解前概念是学生建构科学概念的基础，但学生的前概念往往具有内隐性，只有在特定的情境下才会呈现。因此，教师要创设有利于暴露已知的情境，了解学生的前概念。在学生原有认知和科学事实之间搭建起脚手架，帮助学生纠正、完善科学概念。

二、将探究融入生活，是深化科学概念的重要环节

科学的学习就是为了引领孩子们在科学探究的过程中建构科学概念，掌握科学探究的方法，培养学生求真、反思等科学精神，发展学生的实践能力和创新能力，解决生产、生活和学习中的实际问题。通过课堂提问，这是收集学生已有概念，最为常用、最为直接地方法。用“你已经知道了什么？”“对于这个你想说什么？”“请你先说”等问题，来引发学生的己有经验或前概念。但由于课堂时间有限，回答问题的学生并不全面，很难了解每个学生的已有概念。因此课后的探究应用不要流于形式，要有布置、有督促，有检查。像天气的持续观察，如果不督促、检查，往往最后没有结果。还有我校校本课程“让生命在春天绽放”，孩子们在教室种植地瓜、萝卜、绿豆芽、蒜等植物，这也需要学生持之以恒的培育和观察记录。建构主义认为学习意义的获得，是学习者以自己原有的知识经验为基础，对新信息重新认识和编码，建构自己的理解。可见，要帮助学生有效建构科学概念，必须要了解学生的概念水平，并以此作为科学概念建构的生长点。小学生的科学前概念大多源于日常生活中原有的生活经验，前概念往往与科学涵义不一致，甚至大相径庭。只有了解学生的前概念水平，才会使我们的教学更加贴近学生的思维，更能“有的放矢”。所以，科学探究活动要激发学生的思维，引导走向理性的分析。

三、依实推测、探究与验证，建构新概念

当引导学生对前概念进行回忆的同时，用事实来验证所做的推测，是非常必要的。很多时候，是教师和学生“一起学”。尤其是对于我们科学教师而言，对于某一现象、结论的得出，学生会有很多种方法或路径来实现，这个时候，这需要我们与学生交换思维，跟着学生去学习。例如，在证明空气具有热胀冷缩的性质一课时，我给学生提供实验器材，让孩子自由地去组合，去搭配，不论哪一种搭配，各小组几乎都能找到实验的窍门，并通过自己实验去得出结论，而我只是点拨者。在这个过程中，我们的交流不仅仅是师生在交流，还包括生生在交流，从而迸发出思维的火花，获得真实地体验。教师只要引入门，孩子就能想到并得出正确的结论。探究《斜面的作用》时，我们需要对比直接提升物体与利用斜面提升物体所用的力有什么区别，还需要探究不同坡度的斜面所用的力有什么样的特点。在分析数据时，我习惯用汇总表的形式把全班的数据都统计出来，这样便于分析总结，数据越多也更加具有说服力。此时，有个同学提出：老师我们用Excel表格来做统计图更容易看出坡度不同，所用力的大小也有区别，而且更显而易见。在师生交流中碰撞出思维的火花，初步建构新概念。思维的发展往往是在生生间、师生间多样化的会话交流中实现的。如“声音是由物体振动产生”的这一科学概念的建构。孩子们在讨论（甚至是争论）交流的过程中，出现思维碰撞的火花，认识到“敲击、碰撞、摩擦”不是声音发声的根本特征，再指导他们对收集到各类事实进行分析、综合、概括，在这个过程中去反思、去伪存真，寻找事物之间的因果关系和共同属性--物体发声时都在振动，并从共同特征中抽象出本质属性，建构起正确的科学概念。

四、探究中充分实践，重新建构科学概念

概念的构建来自于学生对事物的体验与感悟，学生只有在探究活动中充分运用感官参与了，实践了才会有深刻的感悟和体验。科学探究是“做中学”，它不同于传统的“读书”和“听讲”的学习方式，在课堂教学中，学生经历一个个科学探究的经历，在经历的获得中激发思维，建构科学概念。五年级上册第一单元“生物与环境”其教学目标之一：让学生经历种子发芽的实践历程，获得“种子发芽所需要的必备条件”这样的科学概念，教材安排了绿豆种子发芽这一探究活动。开学前让学生自主设计实验，等到上课时，许多学生已做了绿豆发芽的实验，其中有发芽较好的，有发芽不好的，也有不发芽的。学生这些实践活动是在“前概念”的指导下开展的，其实践的感悟和体验并不深刻。上课时，教师首先组织学生交流汇报，让发芽好的和发芽不成功的同学作交流，通过交流、比较得出“水、空气、和适宜的温度”是种子发芽的必备条件，然后组织学生展开讨论怎样来证明这三个条件是必要条件，通过讨论学生提出了反证的方法、对比的方法来进行探究，于是学生重新开展探究活动，分别以加水和不加水、给予充足的空气和用塑料袋套住“不给空气”、常温下和放在冰箱内的低温环境下等控制条件的方法进行探究，学生在经历了这样的对比实验，懂得了控制条件的科学实验方法，通过这样充分的探究，学生的思维得到激发，科学概念就在这样“做”中构建起来。

总之，具体的科学概念是建构科学知识体系的基本单位，是科学知识体系形成的基石，科学概念的建构要经历抽象、比较、归纳、概括的过程。聚焦的阳光才能燃烧，我们要让学生完整地经历科学探究活动，在活动中经历、体验和理解科学概念。

参考文献：

[1]小学科学课程标准.

[2]儿童创造力发展心理.