徐莉莎

科學(xué)概念和科學(xué)知識(shí)是有區(qū)別的，科學(xué)知識(shí)是對事物的描述；科學(xué)概念是認(rèn)識(shí)事物的模型。科學(xué)概念教學(xué)，就是幫助學(xué)生建構(gòu)“模型”的過程。建構(gòu)性教學(xué)，是在原有前概念基礎(chǔ)上建構(gòu)新概念的教學(xué)。探究活動(dòng)，是建構(gòu)科學(xué)概念的基本途徑。在定向探索時(shí)暴露前概念，在探究活動(dòng)中初建新概念，在解釋拓展后形成科學(xué)概念，是我在小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中提煉出的科學(xué)概念教學(xué)模式。運(yùn)用該模式，能夠提高小學(xué)科學(xué)教學(xué)有效性。

為了提高小學(xué)科學(xué)教學(xué)有效性，探索不同課型的基本教學(xué)模式，筆者對小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)問題進(jìn)行了認(rèn)真的學(xué)習(xí)、實(shí)踐與思考，在研究中獲得了兩點(diǎn)新的認(rèn)識(shí)。

一、科學(xué)概念不完全等同于科學(xué)知識(shí)

許多小學(xué)科學(xué)教師，包括以前的我，以為科學(xué)概念就是科學(xué)知識(shí)，其實(shí)不然?？茖W(xué)概念是對科學(xué)知識(shí)的抽象，是關(guān)于事物普遍規(guī)律的模型?？茖W(xué)概念除了包括一般的科學(xué)事實(shí)和知識(shí)性概念，還包括科學(xué)的觀念和對科學(xué)的看法，它的內(nèi)涵要比科學(xué)知識(shí)更豐富更深刻。

《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（小學(xué)3-6年級）在論述課程總目標(biāo)時(shí)指出，“通過課程的學(xué)習(xí)，知道與周圍常見事物有關(guān)的淺顯的科學(xué)知識(shí)，并能應(yīng)用于日常生活，逐步養(yǎng)成科學(xué)的行為習(xí)慣和生活習(xí)慣?！憋@然，只有從事實(shí)性的知識(shí)層面上升到普遍性的概念層面，才能使學(xué)生領(lǐng)會(huì)科學(xué)的本質(zhì)，逐步學(xué)會(huì)用科學(xué)思維方式解決自身學(xué)習(xí)、日常生活中遇到的問題。也可以通俗地理解為：科學(xué)知識(shí)陳述事實(shí)，科學(xué)概念提供模型。

正如教科版小學(xué)《科學(xué)》主編郁波老師所言：“科學(xué)概念就是用一句完整的話，表達(dá)的對事物或現(xiàn)象的理解和解釋。反映了事物或現(xiàn)象間的聯(lián)系，體現(xiàn)的是一種科學(xué)觀念。科學(xué)概念是以事實(shí)為基礎(chǔ)的，是對事實(shí)的超越。根據(jù)概括程度的不同，科學(xué)概念可分為核心概念、具體概念等不同的層次?！?/p>

二、建構(gòu)主義理論適合應(yīng)用于科學(xué)概念教學(xué)

課堂教學(xué)的改進(jìn)，需要教育教學(xué)理論的指導(dǎo)，可以提高教學(xué)改革的科學(xué)性和有效性，避免走彎路。在建構(gòu)主義理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的概念轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：科學(xué)學(xué)習(xí)是學(xué)生原有概念的改變、發(fā)展和重建的過程，也就是學(xué)習(xí)者的前概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變的過程；建構(gòu)性教學(xué)，實(shí)際上是推動(dòng)學(xué)生科學(xué)概念建構(gòu)的教學(xué)，即促進(jìn)學(xué)生在原有前概念基礎(chǔ)上不斷建構(gòu)新的科學(xué)概念的教學(xué)。把建構(gòu)主義理論應(yīng)用到小學(xué)科學(xué)概念課堂教學(xué)中，指導(dǎo)改進(jìn)小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)策略，探索新的概念教學(xué)模式，切實(shí)可行。

基于上述兩點(diǎn)認(rèn)識(shí)，我在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中堅(jiān)持把握：科學(xué)概念建構(gòu)在學(xué)生前概念基礎(chǔ)上，建構(gòu)的途徑是探究活動(dòng)。本文試以我的同事執(zhí)教的《水和水蒸氣》（三下教材，區(qū)公開課，下文簡稱案例）為例，闡述小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)“建構(gòu)性”模式：在定向探索時(shí)暴露前概念，在探究活動(dòng)中建立新概念，在解釋拓展后形成科學(xué)概念。本模式可用流程圖簡明表示為

（一）定向探索，充分暴露前概念

科學(xué)概念教學(xué)的起始階段是定向探索，該階段的主要任務(wù)是引出并診斷學(xué)生的前概念。

前科學(xué)概念，也有人稱日常概念、生活概念，就是學(xué)生在日常生活、學(xué)習(xí)中已經(jīng)形成的關(guān)于事物的認(rèn)識(shí)。這種認(rèn)識(shí)，往往有片面性，甚至是錯(cuò)誤的，但也能夠真實(shí)地反映學(xué)生思維中一些潛在的、原型的想法。例如，案例中的三年級學(xué)生，基本上已經(jīng)知道水會(huì)變成水蒸氣跑到空氣中去，但水蒸氣還會(huì)凝結(jié)成水，知道的學(xué)生就不多了。課堂交流中發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)都誤認(rèn)為“水燒開后冒出的白氣就是水蒸氣”，這種認(rèn)識(shí)與“水蒸氣是看不見摸不著的”相矛盾；還誤以為水的沸騰就是水的蒸發(fā)，把“蒸發(fā)”與“沸騰”兩個(gè)概念混淆了。在互動(dòng)討論中，學(xué)生暴露出很多關(guān)于“水和水蒸氣”正確的、不正確的生活經(jīng)驗(yàn)，即前概念。

所謂定向，就是教師創(chuàng)設(shè)特定的探究性問題情境，為學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)指明指向。為了引導(dǎo)學(xué)生用自己已有的認(rèn)識(shí)經(jīng)驗(yàn)嘗試解釋科學(xué)問題，課堂上常用“你已經(jīng)知道了什么？”“對于這個(gè)問題你想說什么？”“請把你的想法告訴大家好嗎？”“關(guān)于這個(gè)問題你有什么困惑？”等啟發(fā)式提問，使學(xué)生對于研究主題的既有經(jīng)驗(yàn)顯山露水，即引出學(xué)生對這個(gè)研究主題的前概念。例如，案例《水和水蒸氣》課堂上，上課伊始教師在黑板上用抹布蘸水寫了四個(gè)字，讓學(xué)生觀察黑板上的“字”有什么變化。接著，又讓學(xué)生用浸濕的紙巾在手背上劃一水痕，觀察水痕變化。兩個(gè)小活動(dòng)后，以“水哪里去了”為主題，讓學(xué)生討論。這樣處理，確定了這節(jié)課研究的主題和方向——研究水和水的蒸發(fā)問題。

教學(xué)中，教師充分了解了學(xué)生前科學(xué)概念，那么指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念時(shí)，就能夠有的放矢，把重點(diǎn)放在學(xué)生有錯(cuò)誤或者認(rèn)識(shí)模糊的前科學(xué)概念上。這樣做的針對性強(qiáng)，可以節(jié)省課堂教學(xué)時(shí)間，提高效率。而且，在學(xué)生對某一現(xiàn)象原始想法基礎(chǔ)上善加利用，會(huì)有迎刃而解的好效果。就如上述《水和水蒸氣》案例，因?yàn)榻處熗ㄟ^幾個(gè)觀察活動(dòng)、一番談話交流，充分了解學(xué)生把“沸騰”跟“蒸發(fā)”搞混了，把懸浮著的已是液態(tài)小水珠的“白氣”跟看不見摸不著的“水蒸氣”當(dāng)一回事了，所以在后續(xù)的教學(xué)環(huán)節(jié)中對癥下藥，著重加以區(qū)別。

定向探索階段，教師要提出一些啟發(fā)性問題，設(shè)定探究主題和方向，提供探究活動(dòng)的材料，讓學(xué)生進(jìn)行自主探究。在探究活動(dòng)中，學(xué)生可能會(huì)獲得一些結(jié)果，也可能一無所獲，但這些不是主要的，重要的是在探索中匯集更多的與概念相關(guān)的事實(shí)，讓學(xué)生的既有經(jīng)驗(yàn)跟科學(xué)事實(shí)產(chǎn)生沖突，在暴露前概念的同時(shí)激發(fā)探究的欲望。

（二）探究活動(dòng)，初步建立新概念

《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（3-6年級）》強(qiáng)調(diào)，科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心，親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑。郁波老師在《關(guān)注科學(xué)概念》一書中同樣指出：“核心概念和‘大概念的構(gòu)建無法通過講授和記憶得到，主要依靠于科學(xué)探究的過程?！币虼宋艺J(rèn)為，科學(xué)概念教學(xué)還是以學(xué)生參與豐富多彩的探究活動(dòng)為主要教學(xué)形式，通過活動(dòng)讓學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)，在探究活動(dòng)中建構(gòu)科學(xué)概念。這個(gè)理念在定向探索階段已經(jīng)體現(xiàn)。本模式的第二階段，教師更要注重精心組織探究活動(dòng)。當(dāng)然，探究活動(dòng)要緊緊圍繞科學(xué)概念的構(gòu)建開展。

案例《水和水蒸氣》一課，需要學(xué)生建構(gòu)三個(gè)具體概念：水變成水蒸氣的過程叫蒸發(fā)；水蒸氣變成水的過程叫凝結(jié)；加熱能加快水的蒸發(fā)。而真正需要上升到科學(xué)本質(zhì)的核心概念有兩個(gè)：物質(zhì)是不斷變化的，溫度對物質(zhì)的變化有很大影響。正是后兩個(gè)隱性概念，從個(gè)別物質(zhì)“水”抽象到一般物質(zhì)，這才是學(xué)生以后看待事物的模型，教師一定要幫助學(xué)生建構(gòu)好。

為幫助學(xué)生建構(gòu)“蒸發(fā)”概念，教師設(shè)計(jì)的學(xué)生探究活動(dòng)有：水涂在手背上并觀察；猜測視頻中“魚缸”水位的變化；小組討論生活中類似的“水慢慢干了”的現(xiàn)象。從多個(gè)具有共同特征的事實(shí)，引導(dǎo)學(xué)生歸納出像這樣“水變成水蒸氣的過程叫作蒸發(fā)”，并在黑板上用圖表示（見下圖）。

“凝結(jié)”這個(gè)概念的建構(gòu)，教師設(shè)計(jì)了一個(gè)分組實(shí)驗(yàn)和一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。先分組實(shí)驗(yàn)：四人為一組，每組提供兩個(gè)盛有溫水的杯子，分別同時(shí)蓋上冷玻璃片和熱玻璃片，觀察玻璃片上產(chǎn)生的現(xiàn)象，并思考“冷玻璃片上的水珠從哪里來的？熱玻璃片上為什么沒有水珠？”接著，教師演示：他從塑料袋中取出一瓶冰凍礦泉水，先請一學(xué)生檢查后告訴大家瓶子外壁是干的；過一會(huì)兒，再讓多名學(xué)生摸摸瓶子，告訴大家瓶子外壁濕漉漉的；請學(xué)生思考“瓶子上的水又是怎么來的？”然后，引導(dǎo)學(xué)生從上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象，歸納出“水蒸氣變成水的過程叫凝結(jié)”。在黑板上把圖補(bǔ)充完整：

顯而易見，從本案例中可以看出，科學(xué)概念的初步建構(gòu)，要建立在學(xué)生對熟知的生活現(xiàn)象探究之上，要在學(xué)生的具體探究活動(dòng)中完成，教師不能把科學(xué)概念直接呈現(xiàn)給學(xué)生。所設(shè)計(jì)的探究活動(dòng)也要為建構(gòu)科學(xué)概念服務(wù)。

（三）解釋拓展，形成科學(xué)概念

解釋與拓展，一般安排在科學(xué)概念初步建構(gòu)之后，也是本教學(xué)模式的第三階段。

1.這里的解釋，是指學(xué)生對自己原有的經(jīng)驗(yàn)及探究中獲得的事實(shí)進(jìn)行抽象，成為便于表達(dá)的語言形式，用來陳述自己的觀點(diǎn)。在師生、生生的互動(dòng)交流中，對自己的解釋進(jìn)行修正、求證與評價(jià)，達(dá)成共識(shí)。

小學(xué)生的年齡特點(diǎn)和認(rèn)知水平，決定了概念的抽象、概括、形成往往不是一次完成的，而要經(jīng)過一系列反復(fù)的過程。也就是說，需要經(jīng)過多層次的比較、分析與綜合，才能真正形成明晰的科學(xué)概念。這就需要對科學(xué)概念進(jìn)行語言詮釋。如案例中，教師為了讓學(xué)生用科學(xué)語言敘述“凝結(jié)”概念，他是這么做的：先引導(dǎo)學(xué)生解釋觀察到的兩個(gè)現(xiàn)象——冷玻璃片上的水來自哪里？為什么聚集在冷玻璃片上？冰凍礦泉水瓶外壁的水又來自哪里來的？假如換做裝溫開水的塑料瓶，瓶壁還會(huì)聚集水珠嗎？學(xué)生眾多的回答最后歸結(jié)為：杯子中的水蒸氣遇冷凝結(jié)成水，空氣中的水蒸氣遇冷也凝結(jié)成水。就這樣，從反復(fù)的解釋交流中學(xué)生漸漸形成“水蒸氣遇冷變成水叫作凝結(jié)”這個(gè)科學(xué)概念。

2.這里的拓展，是指學(xué)生要擴(kuò)展自己的概念，從個(gè)別事物推廣到普遍事物，并能應(yīng)用所建構(gòu)的新概念解釋其他事物，以此鞏固科學(xué)概念，建立模型。

應(yīng)用科學(xué)概念，既是學(xué)習(xí)科學(xué)概念的目的，也是檢驗(yàn)科學(xué)概念掌握情況的重要標(biāo)志，還是加深對科學(xué)概念理解的必要手段。因?yàn)?，只有通過應(yīng)用，學(xué)生才能掌握科學(xué)概念；同時(shí)，在應(yīng)用過程中也能顯露出學(xué)生對科學(xué)概念理解上存在的問題，以便進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)概念的正確理解。這就需要對科學(xué)概念進(jìn)行拓展應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)對新概念的驗(yàn)證、應(yīng)用、鞏固和提高，使新獲得的概念在應(yīng)用和拓展中成為“科學(xué)模型”固化在頭腦中。

就如案例中，在學(xué)生初步理解“加熱能加快水的蒸發(fā)”后，教師讓學(xué)生找找生活中類似的例子，學(xué)生列舉了“衣服晾曬在太陽底下干得快”、“用電水壺?zé)畷r(shí)，如果忘記了，不久水燒干了”等等，這些生活實(shí)例說明學(xué)生已經(jīng)掌握“加熱能加快水的蒸發(fā)”這個(gè)概念。在建立“凝結(jié)”概念后，教師又讓學(xué)生說說生活中的凝結(jié)現(xiàn)象：冬天早晨房間內(nèi)窗戶玻璃上的水霧、清晨草地上的露珠、燒菜做飯時(shí)鍋蓋里面的水滴等等。這樣拓展，為的是讓學(xué)生用剛建構(gòu)的科學(xué)概念解釋生活事實(shí)，鞏固新學(xué)概念。

為了從具體概念抽象到核心概念，案例中執(zhí)教教師在課的結(jié)束階段這樣處理：剛才我們研究了水的蒸發(fā)和凝結(jié)問題，那么，其他的液體如醬油、鹽水等會(huì)不會(huì)蒸發(fā)呢？溫度對這些液體的蒸發(fā)有沒有影響呢？請大家發(fā)表意見。這么做，為的是引導(dǎo)學(xué)生從個(gè)別事物“水”擴(kuò)展到一般事物“液體”，觸及本課的兩個(gè)核心概念，雖然教師沒有用語言文字明確的描述這兩個(gè)概念，但是學(xué)生若有所悟，為以后的學(xué)習(xí)做好了鋪墊。

小學(xué)生科學(xué)概念的形成，要經(jīng)歷反復(fù)的過程。像這樣的解釋拓展活動(dòng)，不僅推動(dòng)學(xué)生準(zhǔn)確掌握科學(xué)概念，而且培養(yǎng)了學(xué)生課后進(jìn)行實(shí)踐探究活動(dòng)的能力；不僅使學(xué)生加深對概念的理解，還激發(fā)了學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。

三、結(jié)語

小學(xué)科學(xué)概念建構(gòu)性教學(xué)，是一種以學(xué)生的前科學(xué)概念為基礎(chǔ)，通過概念轉(zhuǎn)變不斷建構(gòu)新的科學(xué)概念的教學(xué)模式。概念建構(gòu)的主要途徑是探究活動(dòng)。在教學(xué)過程中，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)自由探究的情境，讓學(xué)生充分暴露已有的前科學(xué)概念，學(xué)生經(jīng)由活動(dòng)探究、討論驗(yàn)證彼此前概念的異同，并與教師的意見交換、溝通，呈現(xiàn)可能的認(rèn)知沖突，進(jìn)行同化與順應(yīng)，建構(gòu)新的科學(xué)概念，并通過對新概念的解釋、拓展與應(yīng)用，強(qiáng)化科學(xué)概念，形成科學(xué)模型。實(shí)踐證明，該模式有助于提高科學(xué)教學(xué)有效性。

【作者單位：湖州市織里鎮(zhèn)太湖小學(xué) 浙江】