基于建模活动建构科学概念

⦿朱金静

众所周知，概念是思维的基础，如果没有了概念，思维也就无从产生。而科学概念是帮助学生获得知识、探究知识之间内在联系，有效解决科学问题的一种有效工具。然而，在平时的教学中，学生时常会认为科学概念枯燥无味，无法提起学习的热情，陷于消极接受的境地。就现状来看，教师的教学方法过于固定，因为应试教育和教学习惯的影响，有的科学概念要求学生死记硬背去掌握，学生对于这种学习方式本身就比较排斥，从而导致学生很难真正去建构学生概念。

科学模型是科学课堂教学中常用的重要工具。教师借助建模活动，让学生内化科学概念，不仅可以帮助学生清晰地掌握科学概念的核心内涵，还可以明确概念的形成过程，从而建构更加完善的知识结构，而且能促进学生思维的转变，提升思维的灵活性和创造性。笔者结合教科版小学科学《简单电路》这一课的课堂教学，谈谈如何逐步建构电路模型，让学生轻松建构电路这一科学概念。

一、勾画模型结构，初建概念框架

学生在学习这一课科学概念之前，对这个概念不是一无所知，他们借助生活中的经验，对这个知识有一定的认知，同时有自己的想法。因此，教师在上课之初，可以先让学生把自己对这块内容的理解表现出来，比如可以通过绘画和课堂上的表达展示出来，在这个基础上再针对性地开展教学，更利于学生对科学概念进行构建。

在教学《简单电路》这一课内容时，笔者首先拿出小灯泡、电池和导线这三样工具，请学生来说一说特征，教师再完善一下其结构特点和作用。微笑着对学生说：“老师把这3样材料给你们，你们能很快地让小灯泡亮起来吗？然后把你们的想法，画在课堂实验记录单上，看谁完成得又快又好。”学生凭借着自己的想法纷纷动笔展示自己的连接方法。学生画好后，教师没有着急评价，而是请学生进行展示，说一说方法。通过这个活动，可以让教师更好地了解学生的前概念，了解学生的知识基础，再有针对性地展开课堂教学会更高效。

二、创设建模环境，形成电路概念

为了使概念的建构更加科学合理，教师可以通过让学生自己动手验证自己的前概念是否正确，教师将这些材料发下去，鼓励学生将他们刚才画下来的方法实际去搭建尝试是否能点亮小灯泡，发现只有部分同学成功只有用两根导线时才可以点亮小灯泡，一根导线不能点亮小灯泡，而且用两根导线时灯泡也不一定亮，有时灯泡不亮且导线还会变得很烫(教师提示一旦烫手时要立即松手)。接着，教师组织学生讨论：“刚才的方法中，用了两根导线时，为什么有的灯泡会亮，有的不亮？有什么不同点？”学生发现导线连接小灯泡的部位不一样，两根导线要连在小灯泡的两个不同的连接点上，如果两个导线放在小灯泡的同一个连接点上，导线和电池就会发烫，而且小灯泡不亮。通过充分讨论后，学生发现导线要从电池的正负极出发，分别接触小灯泡的两个连接点，灯泡就会亮。

学生点亮灯泡后，教师介绍这种电路就是通路，而学生出现“烫手”这种情况是短路，分别补充短路和断路的概念理解，再用课件将电流的流动情况进行演示，学生在观看演示中，对简单电路的概念有了初步的认知。

三、检验建模成效，促进概念内化

科学概念的建立不是一蹴而就的，在学习过程中，学生要经历质疑、反思和修正等学习活动，才能逐步完善概念。教师通过建模活动让学生对科学概念的理解只是科学概念的第一步。要实现概念的吸纳，实现深层次的理解，还需要培养学生运用所学概念的能力。

在学生成功构建了用两根导线搭建基本电路的模型后，笔者设计了这样的任务：“只用一根导线可以点亮小灯泡吗？看看哪些小朋友在只用一根导线的前提下能用多种方法点亮小灯泡？”话音刚落，学生就开始纷纷动手，顺利用一根导线找到了多种方法让小灯泡亮了起来，通过学生的汇报和尝试，找到了4种只用一根导线点亮小灯泡的方法。培养了学生解决实际问题的能力，强化了对所学概念的印象。

科学课是一门综合学科，科学概念多且概念之间又相互联系。在教学中，教师如果能运用好建模的方法，通过这个方法帮助学生建构科学概念，相信学生的思维能力和科学兴趣度会有很大的提升，实现全面发展。