丁曉華

【關(guān)鍵詞】深度參與 同化論 小學(xué)科學(xué)

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）12A-

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認知心理學(xué)認為，有深度的學(xué)習必須是經(jīng)過主觀思考和自主建構(gòu)的，知識的學(xué)習不是來自于閱讀內(nèi)容，而是來自于加工、思考或反省內(nèi)容。同化論認為，學(xué)生獲得新概念的主要方法，是借助他們認知結(jié)構(gòu)中已有的有關(guān)概念與新信息之間的有效結(jié)合。因此，科學(xué)課要想引導(dǎo)小學(xué)生深度建構(gòu)科學(xué)概念，必須從學(xué)生實際出發(fā)，借助學(xué)生已有經(jīng)驗，投放適當?shù)男畔ⅲ⑼ㄟ^以探究為核心的系列活動，讓學(xué)生在思考與操作中，獲得對科學(xué)本質(zhì)的認識。在教學(xué)中，筆者使用如下策略幫助小學(xué)生深度參與科學(xué)課堂，有效建構(gòu)科學(xué)概念。

一、深度建構(gòu)科學(xué)概念的前提——充分暴露學(xué)生的前概念

根據(jù)同化論的理念，學(xué)生獲得新概念的主要方法是借助認知結(jié)構(gòu)中已有的有關(guān)概念與新信息之間的有效結(jié)合，使新知識與學(xué)習者認知結(jié)構(gòu)中已有的適當觀念建立非人為的和實質(zhì)性的聯(lián)系。因此，充分暴露和利用學(xué)生的前概念是科學(xué)學(xué)習的前提。對此，教師可以設(shè)計一些暴露學(xué)生前概念的活動，激起學(xué)生對前概念的回憶，從而更好地學(xué)習新概念。例如，在上自編教材《水的浮力》一課時，筆者設(shè)計了一個情境：把一塊石頭放入水中，讓學(xué)生思考石頭有沒有受到水的浮力。學(xué)生的前概念一下子就暴露出來了：石頭沒有受到浮力，因為石頭沒有浮起來；石頭受到了浮力，但是石頭太重，浮力太小，所以石頭沉下去了；石頭是受到浮力的，但是石頭太重了，水的浮力托不起石頭。一個活動就把學(xué)生對浮力大小的前概念完全暴露出來了，這里面呈現(xiàn)了三個不同層次的理解：第一層理解浮力的大小跟沉浮狀態(tài)有關(guān)；第二層理解物體受到浮力的大小跟物體的輕重有關(guān)；第三層理解比較深入，他把水的浮力與石頭受到的重力進行了比較，更接近概念的本質(zhì)屬性。有了對學(xué)生前概念的了解，教師組織教學(xué)時就可以做到有的放矢了。

呈現(xiàn)學(xué)生前概念的方法還有很多，如直接提問、預(yù)測、制作圖表等。前概念的暴露不僅可以為教師的教學(xué)設(shè)計服務(wù)，同時也是學(xué)生進入學(xué)習狀態(tài)的最佳切入點。

二、深度建構(gòu)科學(xué)概念的關(guān)鍵——充分利用認識沖突

科學(xué)家認為，在學(xué)習科學(xué)的過程中，學(xué)生會注意到事件與自己的期望相矛盾，即與自己的圖式不匹配，從而引起腦脈沖的警覺，產(chǎn)生認識沖動，或挑戰(zhàn)沖動，進而促進學(xué)習活動的進行。由此可見，認識沖突是深度建構(gòu)科學(xué)概念的關(guān)鍵。

（一）沖突可產(chǎn)生批判性思維。上例中“石頭沉入水中是否受到浮力”的問題，引出了學(xué)生大量的前概念，同時認知間的矛盾也呈現(xiàn)了出來。學(xué)生有了矛盾就產(chǎn)生了強烈的求證欲望，就產(chǎn)生了批判性思維，就有了概念遷移的可能。

（二）沖突可激活探究欲望。在《水的毛細現(xiàn)象》導(dǎo)入階段，筆者創(chuàng)設(shè)了一個實驗情境：把一杯水和一個空杯放在一起，然后提問：“水能自己流到空杯子里去嗎？”“有沒有辦法給這兩個杯子架一座橋，讓水自己爬過去？”學(xué)生的回答是“不能”。當教師放入用餐巾紙做的橋，水沿著紙巾上升的現(xiàn)象呈現(xiàn)在學(xué)生面前時，這個現(xiàn)象與學(xué)生的原有認識產(chǎn)生了沖突，學(xué)生產(chǎn)生了“怎么會這樣”的探究熱情。

（三）沖突可引出核心問題。在《水的浮力》一課中有這樣一個問題：“物體在水中下沉的過程中受到的浮力大小有什么變化？”學(xué)生的預(yù)測是：

而實際通過準確的測量，最終得出的變化圖是這樣的：

實證與預(yù)測間產(chǎn)生了強烈的沖突，“怎么會是這樣的呢，引起浮力大小變化的原因到底是什么呢？”關(guān)于浮力大小的核心問題很自然地就切入了進來。

（四）沖突可以將概念指向本質(zhì)特征。塑料片是光滑的，對于光滑的物體水不能沿著它往上爬；玻璃棒是光滑的，水也不能往上爬。這時，教師給出一根內(nèi)徑很細的有孔隙的玻璃管，問學(xué)生水能不能往玻璃管爬。有不少學(xué)生認為不能，而實驗證明是能的。這個沖突一下子就把“光滑、毛糙”等非本質(zhì)屬性排除了，而把概念真正建立在了“孔隙”上，是孔隙造成了水的毛細現(xiàn)象，這一沖突讓概念的建立指向了本質(zhì)特征。

三、深度建構(gòu)科學(xué)概念的保證——充分解析科學(xué)概念的基本結(jié)構(gòu)

（一）提供有結(jié)構(gòu)的材料，為解析科學(xué)概念提供有效信息。奧蘇伯爾的有意義學(xué)習理論認為，新概念的形成主要是靠新信息與學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中已有的有關(guān)概念的相互作用。因此，深度學(xué)習的又一重要條件是給學(xué)生提供有指向性的新信息，以幫助學(xué)生建構(gòu)新的概念。比如，教學(xué)《水的毛細現(xiàn)象》一課，筆者提供了這樣幾組材料：第一組：布條、宣紙條、塑料紙條。材料提供的信息指向“能使水上升的物體上有明顯的孔隙”。第二組材料：鐵釘、玻璃棒、粉筆、木塊。材料提供的信息指向“孔隙不明顯，但只要有孔隙，水就能上升”。第三組：玻璃棒、玻璃管。材料提供的信息指向“孔隙能讓水往上升”。將能使水上升的原因由帶孔隙的材料提升到純孔隙上，使學(xué)生明白水上升的原因是孔隙而不是材料。第四組：四根內(nèi)徑粗細不同的玻璃管。信息指向“孔隙小水位上升得高，孔隙大水位上升得低”。

提供信息的方法有很多：實驗器材、文本文字、多媒體等，但不管哪一種材料，呈現(xiàn)的信息都要有針對性，要準確，不容易引起疑義；要簡約，防止思維干擾；出示要有序，要符合建構(gòu)的邏輯順序；要易于學(xué)生操作，便于學(xué)生自主建構(gòu)科學(xué)概念。

（二）將問題轉(zhuǎn)化為可操作的活動，用實證來詮釋概念的內(nèi)涵。由于小學(xué)生抽象思維水平相對較低，因此，行為化的活動更有助于學(xué)生建立科學(xué)概念。在教學(xué)過程中，我們要將抽象問題轉(zhuǎn)化成可操作的活動。比如，在研究“物理變化與化學(xué)變化各有什么特點？”這一問題時，我們可以轉(zhuǎn)化為“讓蠟燭發(fā)生一些變化”這一活動來進行研究。學(xué)生在對蠟燭進行切碎、融化、凝固、燃燒等一系列變化操作之后，進行歸類，從而得出“千變?nèi)f變，物質(zhì)本身沒有變化，這種變化叫物理變化”“物質(zhì)本身變了，產(chǎn)生了新物質(zhì)，這種變化叫化學(xué)變化”等認識。

（三）厘清概念內(nèi)外的關(guān)系，建構(gòu)有層次的概念體系。概念是用來反映事物本質(zhì)屬性的。因此，建立的概念必須具有穩(wěn)定性和可辨性。穩(wěn)定性主要明確“它是誰”，它的內(nèi)涵是什么，外延有哪些；可辨性是指它跟其他概念有什么區(qū)別，有什么聯(lián)系。要想在教學(xué)中厘清概念內(nèi)外的關(guān)系，需要建構(gòu)有層次的概念體系。

第一個層次表現(xiàn)在概念的內(nèi)涵描述上有層次。比如，在《水的毛細現(xiàn)象》中，可以設(shè)計這樣的一個層次序列：第一步解決水能借助物體向上升的問題，第二步解決水能借助孔隙向上升的問題，第三步讓學(xué)生明白水上升的高度跟孔隙的大小有關(guān)系，第四步讓學(xué)生用給定的材料制造一個能讓水上升到不同高度的裝置。四個步驟層層推進：水能上升；水能借助孔隙上升；水能借助大小不同的孔隙上升，孔隙小水位上升得高，孔隙大水位上升得低。爾后再設(shè)計一個綜合活動，讓學(xué)生用逆向思維對概念進行再加工：水要上升必須要有孔隙，水位要有高低，孔隙必須要有大小。這樣，水位的毛細現(xiàn)象的概念就被學(xué)生所認識、理解并運用。

第二個層次表現(xiàn)在概念在知識體系中所處的位置。新概念的產(chǎn)生是由原認識中的概念和新的信息結(jié)合而成，因此，在概念教學(xué)中我們應(yīng)當幫助學(xué)生弄清新概念在概念體系中所處的位置，以及與它相鄰概念間的區(qū)別。比如，蘇教版教材四年級下冊《無處不在的力》這一單元就對概念的體系進行了有序的組織。如果我們能利用概念體系建構(gòu)概念，就對學(xué)生的認識有很大的幫助。第一課《力在哪里》首先建立了本單元的上位概念：力。學(xué)生發(fā)現(xiàn)了力存在于對物體運動和形狀的影響；有施力者、受力者；力有方向、大小、作用點三個要素。第二課《物體的形狀改變以后》要建立的是一個彈力的概念，這是力的下位概念，教學(xué)中就可以從力這一上位概念入手。彈力首先是一種力，有力的基本特征，就能在對運動和形狀的影響中表現(xiàn)出來，就有施力者、受力者，就有方向、大小、作用點。爾后再找出“恢復(fù)原來形狀”這一彈力特有的屬性，這樣對于彈力的概念就建立得比較清楚了。

總之，在概念教學(xué)中，我們要根據(jù)新概念的特點提供各種直觀的、具體的信息，為新概念找到固定點、結(jié)合點，幫助學(xué)生建立有層次的概念。

（責編 黎雪娟）