立足科学概念建构促进学生思维发展

欧阳海晏

《义务教育小学科学课程标准》倡导将大概念落实到课堂教学之中。对于每一节课来说，教师需要对大概念进行细化，将上位的概念和核心概念拆分成一系列较为具体的概念，并在一定的应用情境下显得生动和有意义。学生在建构科学概念的同时获得思维发展也是非常重要的任务，因而在具体的概念教学中，教师要根据学生的认知水平，设计层层深入的教学活动。下面以《昆虫》一课为例，浅谈立足概念建构下的思维发展。

教学分析

关于昆虫的教学，从以前的“自然”到现在的“科学”一直都有，现在各个版本的教材中也都有这一经典内容。本次的磨课案例《昆虫》一课，是湘版三年级上册第二单元《各种各样的动物》中的第1课。整个单元是学生步入中年段后继续学习动物的第一个单元，旨在更科学地、分门别类地认识几类动物，在归纳、概括等思维训练中，把握各类动物的共同特征，并能识别区分各类动物。此时的共同特征，不是对动物整体而言的，而是某类动物都具有又区别于其他类动物的共同之处。

《昆虫》这一课的知识目标针对的是课程标准中的主要概念“地球上生活着不同种类的生物”，需达成的年段学习目标是“识别常见的动物类别，描述某一类动物的共同特征”，而这一内容指向的科学大概念是“生物的多樣性”。

在学习《昆虫》这课之前，学生对“昆虫”这个名词并不陌生，他们知道昆虫指的是某一些动物，而且是相对比较小的动物，他们也能够说出一些昆虫的名称，如螳螂、蚂蚁、蝗虫、蝉、蚊子、苍蝇等。但从学生的前测中也可以看出，他们并不清楚到底什么样的动物才属于昆虫，关于昆虫的认知是模糊的、不完整的和不准确的。

基于教学内容和学情分析，设定了如下教学目标：

知道昆虫的共同特征：身体分为头、胸、腹三部分，头部长有一对触角，胸部长有三对足;会用昆虫的共同特征判断某种动物是否属于属虫。

逐步形成归纳概括和演绎的推理能力，初步体验研究某类动物共同特征的方法。

对研究昆虫表现出兴趣;认真观察、如实记录和描述;在归纳与演绎活动中，形成严谨的科学态度。

教学设计简案

1.引出“昆虫”概念

谈话：（出示PPT：《昆虫记》封面）老师有这样的一本书，它可能是讲什么的？你知道生活中的哪些昆虫呢？

提问：它们真的都是昆虫吗？什么样的动物才属于昆虫？

谈话：《昆虫记》目录中我们熟悉的蚂蚁就是昆虫。

2.建构“昆虫”概念

（1）回顾已知，交流对蚂蚁的身体的印象。

谈话：有同学可以说说蚂蚁的身体长什么样吗？

（2）仔细观察，记录蚂蚁的身体特征。

提问：蚂蚁的身体到底长什么样，怎样才能知道？

谈话：现在给大家提供活的蚂蚁，还有蚂蚁的真实照片，请认真观察，并把蚂蚁身体的特征用图画的形式如实记录下来。

（学生观察、记录。）

交流：蚂蚁的身体是什么样的？

小结：蚂蚁的身体可为头、胸、腹三部分，头部长有一对触角，胸部长有三对足。

（3）类比观察，归纳昆虫的共同特征。

谈话：螳螂、蝴蝶也和蚂蚁一样是昆虫。请找一找，它们的身体结构有什么相同的地方？

（学生分组观察螳螂、蝴蝶图片，交流汇报。）

提问：现在，你能说出昆虫的共同特征是什么吗？

小结：跟蚂蚁、螳螂和蝴蝶一样，身体分头、胸、腹三部分，头部有一对触角，胸部有三对足，这样的动物都属于昆虫。目前，没有发现不符合这些特征的昆虫。

3.运用“昆虫”概念

谈话：（播放PPT）椿象也是昆虫，想想它的身体应该有什么特征？

提问：老师这里还有一些动物的图片（鼠妇、蝴蝶、蜗牛、蝗虫），请你们根据今天所学的昆虫的共同特征判断哪些动物是昆虫、哪些动物不是昆虫？为什么？

谈话：课前大家说到的动物，都是昆虫吗？

4.延伸“昆虫”概念

视频：拓展介绍竹节虫等昆虫。

谈话：请大家课后带着质疑去阅读《昆虫记》。

磨课感悟

1.有效观察——学生思维发展的有形载体

学生的思维发展是一个由具体形象思维到抽象逻辑思维的过程，他们的思维离不开具体形象的事实。有效的观察活动是学生思维发展的有形载体，在《昆虫》一课的教学中，如何选择观察对象才能帮助学生更好地建构昆虫概念？这是一个思维方向的问题，从本课来看，是“从少到多”地观察，还是“由多到少”地观察？

（1）“从少到多”地观察

从一种典型的、公认的昆虫（如蚂蚁）开始观察，找出它的身体结构特征，再补充第二种、第三种典型的、公认的昆虫（如螳螂、蝴蝶），通过类比观察找到它们的相同特征;然后从众多的相同特征中筛选出它们独有的特征，也就是几种昆虫的共同特征;最后进一步推理一般的昆虫应该具备的共同特征，并观察更多昆虫的图片或标本加以验证。“从少到多”地观察，为学生的观察降低了难度，他们仔细观察一种昆虫（蚂蚁），细致地了解它的身体结构，也为后面观察第二种、第三种昆虫（螳螂、蝴蝶）奠定了基础。通过这样的观察活动，学生的思维深度增加了，他们需要把观察到的发现，进行类比分析、归纳总结，从而建构、完善“昆虫”概念，也学到了研究某类动物共同特征的方法。

（2）“由多到少”地观察

从众多的“虫子”入手，如螳螂、蚂蚁、蝗虫、蝉、蜘蛛、蚊子、苍蝇、蚯蚓、蜗牛、西瓜虫等，让学生观察这十多种“虫子”并进行分类，然后将属于昆虫的动物（螳螂、蚂蚁、蝗虫、蝉、蚊子、苍蝇）放一起，仔细观察这些动物有什么共同特征，并与其他类动物对比，找出它们特有的共同特征。这种观察对象“由多到少”、从众多动物聚焦到昆虫的研究，也是一种比较常见的观察研究思路。但在具体教学中，三年级学生对众多“虫子”进行分类时，他们更愿意按“虫子”身体的大小来分，或按有没有翅膀来分，或按身体颜色的深浅来分。教师可以让学生把“三对足”的动物归为一类，再找出它们的共同特征，学生很容易将“昆虫”与“三对足的虫子”建立联系，为辨识昆虫提供了可靠的依据，也降低了难度。

从几次磨课来看，观察对象的选择“从少到多”或“由多到少”，都可以帮助学生建构“昆虫”概念，但前者更有利于学生思维的培养与方法的习得。

2.原有认知——学生思维发展的重要基础

学生在走进科学课堂之前并不是一张白纸，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理解和看法。这些理解和看法，是学生思维发展和概念建构的重要基础。教师要充分认识学生的原有认知的重要性，采取一定的教学策略来丰富学生的感性认识，以此建立、健全科学概念，促进学生思维的发展。学生对昆虫的原有认知体现在两个方面：一是似是而非的“昆虫”，二是不清不楚的“蚂蚁”。

（1）似是而非的“昆虫”

在学习《昆虫》这课之前，学生对“昆虫”这个名词并不陌生，而且他们对“昆虫”这个概念有自己的界定。基于学生的这种认知，上课一开始，教师就出示《昆虫记》这本书，引导学生思考“书可能是讲什么的”，有学生认为书中讲的是昆虫，有学生提到书中可能是講蚂蚁、螳螂、蟑螂、蜘蛛、蚯蚓等。当教师追问学生：“你知道生活中哪些常见的昆虫呢？”学生会说出更多是昆虫和不是昆虫的动物名称。教师继续追问：“它们真的都是昆虫吗？”学生马上不确定了，因为他们的头脑中没有一个准确的“昆虫”概念来支撑他们的思维活动。这时，学生也会意识到他们对“昆虫”的认知是模糊的，是需要学习的，正是这样，教师既调动了学生的原有认知，也让其明确了这节课的学习任务。

（2）不清不楚的“蚂蚁”

建构、完善“昆虫”概念，离不开对昆虫身体结构的观察，为此本课着重针对蚂蚁展开观察活动。之所以选择蚂蚁为观察对象，是因为蚂蚁比较常见，具有典型特征，其头、胸、腹的分段明显，三对足的生长位置明显。但在观察蚂蚁之前，学生对蚂蚁身体特征的前认知是怎样的呢？从图1学生画的蚂蚁可见一斑。

可以看出，学生平时对蚂蚁的观察，只注意到身体的颜色和大小，知道蚂蚁有触角、有足，但对足的数量、足的生长位置以及身体分几部分等就不太清楚了，而且他们画蚂蚁时喜欢把它拟人化。这些原有认知的呈现，很好地引出了有针对性的观察蚂蚁的活动，引导学生观察并画下来。

3.交流研讨——学生思维发展的关键时机

在概念建构的过程中，好的观察活动很重要，但活动后的交流与研讨更重要，它可以看出学生的观察是否有效，思维参与是否积极，还可以对学生的发现进行梳理、归纳和提升。交流研讨是学生思维发展的关键环节，在本课的教学中，交流研讨的问题从“昆虫的共同特征是什么”到“它们是不是昆虫”，是一个从归纳到演绎的较高思维水平的活动。

（1）昆虫的共同特征是什么

学生找到蚂蚁的身体结构特征后，教师出示图片，引导学生研讨“螳螂、蝴蝶也和蚂蚁一样是昆虫，它们的身体结构有什么相同的地方？”“这些相同点中，哪些是昆虫特有的、其他类动物没有的？”从而得出结论：蚂蚁、螳螂和蝴蝶，这三种昆虫，身体分为头、胸、腹三部分，头部长有一对触角，胸部长有三对足。

接着教师提出“现在你能说出昆虫的共同特征是什么”这个问题，引导学生归纳出昆虫的共同特征，并给出描述性的昆虫概念。

（2）它们是不是昆虫

上一个研讨活动是引导学生从个别到一般的归纳过程，昆虫的概念已得出，接下来的研讨便是演绎，需要教师引导学生分析或判断。“椿象，也是昆虫，想想它的身体应该有什么特征”，此问题一提出，学生虽然不知道椿象是什么样的，但他们根据昆虫共同特征马上会想到椿象的身体分头、胸、腹三部分，头部有一对触角，胸部长着三对足。这样便加深了学生对概念的理解，当出示更多动物的图片时，学生能根据所总结的昆虫的共同特征判断哪些动物是昆虫，哪些动物不是昆虫，并能说出理由，在新的情境下解决实际问题。在研讨过程中，学生相互补充、相互启发，在概念的运用中发展了思维。

4.自主提问——学生思维发展的有效表征

有意义的课堂应该是学生带着问题进来，带着新的问题离开的。经历了前面的学习活动后，教师询问学生关于昆虫是否有新的问题时，学生的提问令人欣喜：

毛毛虫是不是昆虫？它不是三对足，但它会变成蝴蝶，蝴蝶的身体分头、胸、腹三部分，头部长有一对触角，胸部长有三对足。

蜘蛛到底是不是昆虫？它不是三对足，但是《昆虫记》有介绍蜘蛛，是法布尔搞错了吗？

以后会不会有不是三对足的昆虫？

学生自主提出的这些问题，不仅说明他们建构了昆虫概念，更说明他们的思维得到了进一步提升，也许课后他们还会有更多的问题，也许还会自己探索一些问题，这便是课堂教学的意义和科学教育的价值体现。

在《昆虫》一课的磨课过程中，仍然有一些地方有待改善，如过度局限于观察昆虫的主要特征，忽略了一些细节特征，而这些细节特征同样重要，也是学生非常感兴趣的观察内容。再如凸显“生物的多样性”也有局限，提供给学生观察和研究的动物太少。这些，在后续教学中还需完善。当然，立足科学概念建构，促进学生思维发展，不是一节课或几节课可以达成的，但需要教师有这种意识和行动，从而让学生在科学学习中得到更好的发展。