在科學(xué)課教學(xué)中，教師如何引導(dǎo)學(xué)生展開自主、合作、探究學(xué)習(xí)，從眾多客觀事物中舍棄個別的、非本質(zhì)的屬性，抽象出共同的、本質(zhì)的屬性，把事物的共同特征歸結(jié)在一起，概括形成科學(xué)概念，是中高年級科學(xué)啟蒙教育必須深入研究的課題?？茖W(xué)概念的建構(gòu)，必須建立在學(xué)生自己原有的生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。新概念必然是對生活中原有的概念進(jìn)行重新組合、提升的一個過程。

[案例]

下面《物體的形狀改變以后》教學(xué)片段：

師：用雙手對海綿拉一拉、壓一壓、擰一擰、擠一擠，給海綿一個力，看看海綿有什么變化；把力去掉后，看海綿又有什么變化。

生：海綿的形狀發(fā)生了不同的變化，但去掉力之后，海綿又恢復(fù)了原來的樣子。

師：在托盤中的另外10種物體，哪些和海綿比較像?哪些和海綿不太像?

生：和海綿像的有彈力球、橡皮、彈簧、橡皮筋、鋼尺、塑料套；和海綿不像的有硬幣、玻璃片、橡皮泥、方便筷。

師：為什么?

生：因?yàn)檫@些物體受力后，形狀都能改變，而去掉力之后，都能恢復(fù)原來的樣子，所以我們認(rèn)為它們和海綿比較像。

師：像彈力球這些物體受到力后，形狀發(fā)生改變，去掉力后又恢復(fù)原來的樣子的這種特點(diǎn)、本領(lǐng)，我們把它叫做物體的性質(zhì)。知道這種性質(zhì)叫什么嗎?

生1：彈性。

生2：彈力。

(教師在板書下面畫了一個問號，繼續(xù)帶領(lǐng)學(xué)生探究)

師：(給每個小組提供一個拉力器和一個握力器)請每人拉一拉、握一握，看你有什么感受。

(學(xué)生活動后匯報：覺得有點(diǎn)累)

師：為什么會感覺到累?

生：因?yàn)槟憷ζ鞯臅r候，彈簧就向里拽著你，而你握握力器的時候，握力器就把你的手給彈起來，所以感覺到累。

師：你拉拉力器的時候，彈簧有什么變化?

生：變形了。

師：變形后，它產(chǎn)生了什么?

生：向里的力。

師：你握握力器呢?

生：它產(chǎn)生了一個向外的力。

師：這個力我們能很容易感受到，那這個力叫什么呢?

生：彈力。(學(xué)生對于彈力理解得比較好)

師：(手指向問號)彈力是在物體的這種性質(zhì)表現(xiàn)出來的時候才產(chǎn)生的，那物體的這種性質(zhì)如果不表現(xiàn)出來的時候，是否也有彈力呢?

生：沒有。

師：那你們說說看，物體能夠產(chǎn)生彈力的這種性質(zhì)叫什么?

生：彈性。

師：彈性是物體本身所固有的一種特點(diǎn)、一種本領(lǐng)，無論物體是否受到外力的作用，它的這種特點(diǎn)和本領(lǐng)，也就是它的這種性質(zhì)都是存在的。而彈力只有在物體受到外力作用的時候，才會產(chǎn)生；物體沒有受到外力作用的時候，并沒有彈力產(chǎn)生。

師：這是實(shí)驗(yàn)室中用的燒瓶，也是由玻璃制成的，它是否有彈性呢?

生：沒有。

師：燒瓶中裝滿了水，通過橡皮塞，插入一根玻璃管，在玻璃管中有一段水柱，用手使勁捏一捏燒瓶，看看玻璃管中的水柱有什么變化。

(學(xué)生活動后匯報：使勁捏，水柱的液面上升；松手，液面又下來了)

師：為什么會有這樣的現(xiàn)象呢?

(引導(dǎo)學(xué)生分析：燒瓶受到外力作用后，凹進(jìn)去，把水面擠上升了；去掉力后，燒瓶又恢復(fù)了原來的樣子，所以，液面就下來了)

師：你們說說看，玻璃制成的燒瓶有沒有彈性呢?

生：有。

[解讀]

科學(xué)課的教學(xué)，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在認(rèn)識事物的過程中，在學(xué)生原有對事物認(rèn)識的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)思維和多種科學(xué)探究活動，建構(gòu)準(zhǔn)確的、科學(xué)的概念。

《物體的形狀改變以后》一課是“無處不在的力”單元中的一課，本節(jié)課的主要目的是組織學(xué)生通過各種科學(xué)探究活動，認(rèn)識物體具有的共同性質(zhì)——彈性，并在探究活動中，能親自感受彈力，從而對彈性和彈力之間的關(guān)系有比較清晰的認(rèn)識。

本教學(xué)片斷，教師在了解學(xué)生的前概念之后，通過組織學(xué)生充分展開科學(xué)探究活動，幫助他們建構(gòu)“彈性”和“彈力”的科學(xué)概念。

一、尊重學(xué)生的前概念

對學(xué)生的前概念教師耍予以充分尊重，要把它們作為一種嘗試性的解釋加以處理，不能武斷地否定掉一些“不科學(xué)”的前概念。我們要提供更多的機(jī)會。讓學(xué)生親自發(fā)現(xiàn)自己前概念中的錯誤之處。在這種情況下，教學(xué)情境所引出的問題就應(yīng)相對集中，否則學(xué)生無法對自己的已有認(rèn)識進(jìn)行驗(yàn)證和澄清。教師應(yīng)對學(xué)生的前概念采取更為理解和容忍的態(tài)度，要清楚地看到這些前概念具有一定的合理性與必然性。或者說，在一定程度上看成是逐步形成科學(xué)概念的一個必要的前提和準(zhǔn)備階段。

二、暴露學(xué)生的前概念

科學(xué)概念的建構(gòu)要建立在學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上。把學(xué)生前概念暴露出來的主要方法是訪談法和提問法。另外，在訪談中還可以用繪圖和實(shí)驗(yàn)操作等手段。我們在課堂教學(xué)中要創(chuàng)設(shè)一個寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)置一定的教學(xué)情境引出問題，鼓勵并激發(fā)學(xué)生對新問題進(jìn)行猜想和解釋，在必要的時候鼓勵學(xué)生之間進(jìn)行質(zhì)疑和辯論。另外，也可以在課堂或課前專門設(shè)計一些問題讓學(xué)生去回答，以此獲得學(xué)生的前概念。在上述案例中，通過學(xué)生的問答，老師很明顯地感受到，學(xué)生對于物體的性質(zhì)并不理解，他們認(rèn)為，彈力就是物體的性質(zhì)，而回答出“彈性”的同學(xué)，在老師的追問下，也不敢作出肯定的回答。怎么辦?學(xué)生對于性質(zhì)與力并沒有分清楚，直接告訴他們定義，學(xué)生也并不能真正地理解。于是，在板書下面畫了一個問號。在此基礎(chǔ)上設(shè)計有針對性的教學(xué)活動，帶領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)探究。

三、建立有效的認(rèn)知沖突

有的前概念非常頑固，需要經(jīng)過較長的時間才能得到轉(zhuǎn)變。在暴露學(xué)生的前概念后，讓學(xué)生明確意識到他們和別的學(xué)生想法不同，接著讓學(xué)生嘗試解釋一個矛盾的事件，以引起概念沖突，最后鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知調(diào)整，建立與科學(xué)概念一致的新的概念模型。如：學(xué)生的第一次分類是根據(jù)原有的生活經(jīng)驗(yàn)，在他們的印象當(dāng)中，硬幣、玻璃片、橡皮泥、方便筷這四種物體和海綿一點(diǎn)也不像。學(xué)生的分類是否正確，教師并沒有急于下結(jié)論，而是把問題先放一放。在學(xué)生對彈性和彈力的概念有了比較準(zhǔn)確的認(rèn)識之后，教師又帶領(lǐng)學(xué)生分析硬幣、玻璃片、橡皮泥、方便筷這四種物體有沒有彈性。

四、選擇合適的探究方法

轉(zhuǎn)變學(xué)生的前概念要講究策略。教師面對的挑戰(zhàn)是如何尋求不同的經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計問題、實(shí)驗(yàn)以及示范。要研究適合學(xué)生經(jīng)歷的科學(xué)探究方法。上述案例中在準(zhǔn)備學(xué)具時充分考慮到學(xué)生現(xiàn)有的生活經(jīng)驗(yàn)，選擇了11種比較典型的、學(xué)生比較熟悉的材料。首先讓學(xué)生探究海綿。在這個環(huán)節(jié)當(dāng)中，教師通過讓孩子親身體驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)到力的存在，親身感受到彈力。在后續(xù)的探究活動中，再幫助學(xué)生理解彈性、彈力的含義。在學(xué)生對于彈性和彈力的概念有了比較準(zhǔn)確的認(rèn)識之后，教師又帶領(lǐng)學(xué)生分析硬幣、玻璃片、橡皮泥、方便筷這四種物體有沒有彈性。概念的抽象與概括要多層次地進(jìn)行，概念的形成也不是一次完成的，要經(jīng)過一個反復(fù)的過程，經(jīng)過多層次的比較、分析與綜合，才能真正發(fā)展學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生真正理解概念。

五、重視概念間的聯(lián)系

有意義的學(xué)習(xí)指的是學(xué)生將經(jīng)驗(yàn)、概念、原理、知識框架建構(gòu)起聯(lián)系的過程。正是在概念之間和概念內(nèi)建立聯(lián)系的過程中產(chǎn)生了有意義的學(xué)習(xí)。為此，教師必須在弄清學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上，充分挖掘?qū)W生前概念中可以利用的因素，努力尋找學(xué)生前概念與科學(xué)概念之間的差異與內(nèi)在聯(lián)系，為科學(xué)概念的建立牽線搭橋，以激活學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，促使學(xué)生展開積極主動的學(xué)習(xí)活動。

1 把握前概念與科學(xué)概念間的同化關(guān)系。在教學(xué)過程中，當(dāng)既有知識與待學(xué)知識之間有共享屬性時，概念的改變是較容易發(fā)生的，因?yàn)閷W(xué)生的感性材料基本能解決將要建立的概念。在這種情況下建立概念，一般沒有很大的阻力，通過分析、歸納、分類、對比等思維方法，可以摒棄非本質(zhì)的東西，突出本質(zhì)特征和屬性。學(xué)生能很快地找出相應(yīng)的知識點(diǎn)同化新概念。從而實(shí)現(xiàn)認(rèn)識上的飛躍。

2 把握前概念與科學(xué)概念間的順應(yīng)關(guān)系。根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論，學(xué)生在遇到新概念時總是先用已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)去同化，如果獲得成功，就得到暫時的平衡；如累同化不成功，則會調(diào)節(jié)已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)或重新建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，以順應(yīng)新概念，達(dá)到新的平衡。當(dāng)既有知識與待學(xué)知識之間沒有共享屬性時，單純依靠一般的科學(xué)教育是很難轉(zhuǎn)變的，因?yàn)閷W(xué)生已有的相當(dāng)充分的前概念與將要建立的概念相抵觸。這時，直接講授新概念往往收不到好的效果，因?yàn)閷W(xué)生習(xí)慣于用原有的概念框架去理解事物、建構(gòu)意義。如：學(xué)生將11種材料進(jìn)行分類時，是根據(jù)他們原有的生活經(jīng)驗(yàn)。在他們的印象當(dāng)中，硬幣、玻璃片、橡皮泥、方便筷這四種物體和海綿一點(diǎn)也不像。學(xué)生的分類是否正確，教師并沒有急于下結(jié)論，而是把問題先放一放，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)探究。在學(xué)生對于彈性和彈力的概念有了比較準(zhǔn)確的認(rèn)識之后，教師又帶領(lǐng)學(xué)生分析硬幣、玻璃片、橡皮泥、方便筷這四種物體有沒有彈性。親歷這樣的探究活動，學(xué)生真正打破了原有的生活經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)識到生活中的大部分物體都有彈性，從而形成了一個比較科學(xué)的概念。這樣，學(xué)生就能在實(shí)驗(yàn)中得出正確的結(jié)論，并養(yǎng)成辯證唯物主義的思維習(xí)慣。

其實(shí)，一則科學(xué)概念的成功建構(gòu)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止筆者所作的幾點(diǎn)解讀。