暴露·转化·建构：科学概念深度学习进阶策略

2022-10-31浙江省海宁市实验小学

小学教学研究 2022年31期

关键词：通路灯泡建构

浙江省海宁市实验小学沈燕

一、暴露前概念：基于真实情境的学习动机“深度激发”策略

新课标指出，科学课程的基本理念之一是保护学生的好奇心和求知欲。科学课堂从一开始就要设置能引起学生足够探究欲望的情境，也要重视前概念的影响。

（一）创设情境，抓住学生兴趣

创设教学情境，能够诱发学生的好奇心，将“被动接受”转变为“主动探究”，充分抓住学生的学习兴趣。

本课伊始，笔者以视频、图片的形式请同学们欣赏海宁硖石灯彩。同学们惊叹于灯彩的制作工艺和绚烂灯光。以此为情境，笔者请同学们思考：灯彩中的小灯泡是如何被点亮的？以促进学生思考，开展科学探究。真实的情境会使学生发现科学学习并非遥不可及，而是与自己的生活息息相关，真正体会到学习的意义所在。

（二）做好前测，唤醒感性认识

科学概念是指在教学过程中通过揭示概念的内涵而形成的概念，而前概念是指没有经过专门的教学，在日常生活中通过辨别学习、积累经验而形成的概念。学生由于生活中的经历所形成的感性认识是他们学习的起点，因此，教师要充分重视学生的前概念，利用前概念为科学概念的建构服务。

本课中，笔者先进行前测，请学生想一想，利用一只小灯泡、一节电池和一些导线能让小灯泡亮起来的方法。经过统计、分析可知，大多数学生认为要将电池的正负极都连接到小灯泡上，但是，具体连接的部位有所区别；少数学生认为用一根导线连接干电池和小灯泡，小灯泡就能亮了。通过谈话，我们得知，学生认为生活中的电器都只有一根电源线，只要插上插头，电器就能工作了。由此看来，学生已有了让电流到小灯泡才能点亮小灯泡的感性认识，但对于“通路”的概念还认识不清。

二、转化前概念：引导理性建构的科学概念“深度体验”策略

杜威指出，教师的责任就是把学习者引入思考之中，使之通过激动、惊奇或消极经验在其已经获得的知识关系中开启新知识可以填补进去的“空间”，增添学习者经验中还不存在的某种东西，这就是教学方法的本质。笔者以学生的前概念为起点，引导分析典型现象，探寻小灯泡被点亮的连接规律，并通过学习支架，帮助学生理解“通路”概念。

（一）保障探究空间，引发冲突

新课标在阐述课程基本理念时指出，在小学科学教学中，教师要突出学生的主体地位，基于学生的认知水平，联系学生已有的知识和经验，创设良好的学习环境，引起学生的认知冲突，引导学生主动探究，启发学生积极思考。教师要引导学生在探究活动中提高积极性和主动性，增加体验，在实验中能清楚地观察现象，并对实验现象进行思考和反思。

为了让学生建构电路“通路”概念，笔者进行了精心设计。首先，笔者对实验的导线进行了改进，用焊锡将两端焊成小点，帮助学生在连接时确保位置正确。其次，本次小组合作人数为两人一组，给每个学生充分的探究时间。检验环节，两个同学互为公证员，是合作者，也是监督者。学生得到检测结果，自然会疑惑：“为什么有的亮，有的不亮？”从而引发学生的认知冲突，为探寻连接规律埋下伏笔。

（二）抓取典型现象，探寻规律

获取实验现象后，教师要引导学生通过分析、归纳等方法抓住现象看本质，使学生从具体的感性认识上升到抽象的理性认识，最终建构科学概念。

学生检测后已经知道了哪些连接方案能够点亮小灯泡，此时，教师要帮助学生抓住典型的现象，从中找到关键点。笔者请同学们重点聚焦以下两种方案（见表1），并以问题的形式引导学生找出连接方法上的共同点：

表1

通过观察，学生发现两个方案中电池正负极都分别连接了小灯泡的底部和外壳，这就是点亮方案在连接上的共同点。紧接着，笔者出示以下两种不能点亮的方案（见表2）：

表2

通过与之前的对比，学生很容易看出电池没有连通，也是不能让小灯泡亮起来的。紧接着，笔者再出示第三组对比（见表3）：

表3

通过这一组的观察，学生会加深“电池正负极要分别连上小灯泡的底部和外壳才能点亮”的印象，由此思考小灯泡的内部结构，为“通路”概念的理解进一步消除障碍。

（三）搭建学习支架，助推思维

维果茨基的“最近发展区理论”认为，要使有学习困难的学生获得发展，就要在学生的现有水平和潜在发展水平之间提供类似于建筑工地里的“支架”，帮助学生一步步攀爬“支架”来逐步完成学习任务，达到建构概念的目的。

本课中，笔者设计了以下三种学习支架来帮助学生理解并建构科学概念。

（1）方案板贴。将学生最常见的六种连接方案做成直观的大板贴贴在黑板上，能单独活动的板贴便于移动，能快捷、清晰地引导学生对比不同，为学生分析表达提供了有效载体。

（2）圆点贴片。学生分析出要将电池的正负极分别连接小灯泡的底部和外壳后，用蓝色、红色的圆点贴片分别贴于小灯泡的两个连接点和电池的正负极，方便学生归纳和理解这种正确的连接方式。

（3）微课视频。以视频动态呈现，使学生看到小灯泡的真实内部结构，并将不可见的电流变得可视化，帮助学生纠正原有的错误认识，基本完成对“通路”概念的建构。

三、建构新概念：指向学以致用的科学概念“深度迁移”策略

深度学习强调对知识的理解，要应用所学知识解决问题或者解释现象。教师要让学生在深度学习中领悟科学知识的本质，获得科学思想与方法，形成内在的、积极的学习动机。

（一）辨析错误方案，巩固概念

在学习中，学生的任何错误都可以成为学习的资源。教师可以利用这些错误资源，帮助学生丰富和完善经验。

课末，笔者引导学生将研究的重点聚焦在电流是否能流过小灯泡。经过分析，学生发现这四种错误的方案中，方案1和方案2中电流是无法流通的，方案3和方案4中电流能流通，但是没有经过小灯泡，以此总结出“断路”和“短路”的概念，从而引导学生从多样的表象中反向建构电流“通路”的概念。然后，笔者请同学们修正错误的方案，再连一连，从而巩固概念。