柯愛娣

小學(xué)科學(xué)課程改革提出了課程發(fā)展的方向：科學(xué)概念和科學(xué)探究的雙螺旋協(xié)調(diào)發(fā)展，即科學(xué)概念通過科學(xué)探究而形成，科學(xué)探究以科學(xué)概念為基礎(chǔ)。那么，如何在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，促進科學(xué)概念的構(gòu)建與科學(xué)探究雙螺旋協(xié)調(diào)發(fā)展呢？我結(jié)合教學(xué)實踐提出四個策略。

一、情景探究，激發(fā)思維

要構(gòu)建科學(xué)概念，就要引入前概念?？茖W(xué)概念的建立，須從學(xué)生的前概念出發(fā)，并對其重新組合、修正與提煉。前概念可分成兩類。一類是雖與科學(xué)概念不一致，但在學(xué)生學(xué)習(xí)了相應(yīng)的知識后，并結(jié)合有關(guān)的實驗引導(dǎo)，便易于轉(zhuǎn)化成科學(xué)概念。另一類是已在學(xué)生的頭腦中存在，且已形成比較牢固的、錯誤的概念體系，不易轉(zhuǎn)換與糾正。例如，學(xué)生的已有概念是：熱水冒出來的熱氣是水蒸氣。教師糾正他們：水蒸氣沒有顏色，你看到的白色熱氣是水蒸氣受冷凝結(jié)成的小水珠。可有些學(xué)生在課后作業(yè)中依然寫道：冬天呼出的白氣是水蒸氣。基于此，教師必須瓦解學(xué)生原有的、錯誤的知識體系，以構(gòu)建科學(xué)概念。具體方法有三個：一是通過閱讀教材、課前調(diào)查、個別詢問、課堂提問、畫圖展示以及概念前測等方法了解學(xué)生的已學(xué)內(nèi)容、認知能力和理解程度，以把握學(xué)生的前概念。二是分析單元目標和本課目標，以確定本課的科學(xué)概念。三是創(chuàng)設(shè)典型的問題探究情景，以激發(fā)學(xué)生的思維，從而引起前概念與科學(xué)概念的認知沖突，隨之構(gòu)建科學(xué)概念，最終促使學(xué)生積極、主動地學(xué)習(xí)科學(xué)概念。

例如，在教學(xué)“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一內(nèi)容時，教師要幫助學(xué)生建立科學(xué)概念（聲音是由物體振動產(chǎn)生的），就要瓦解他們的前概念（聲音是由物體間拍打、摩擦和敲擊等方式產(chǎn)生的；并認為“振動”等同于“震動”）。因此，在問題探究環(huán)節(jié)，我提供了紙、鼓、皮筋和尺子等材料，要求學(xué)生想辦法使這些物體發(fā)出聲音，并提出探究性問題（聲音是怎樣產(chǎn)生的）。在這一環(huán)節(jié)，不僅呈現(xiàn)出學(xué)生錯誤的前概念，更反映出一個不良的學(xué)情：他們將實驗現(xiàn)象當(dāng)成科學(xué)原理。在這種情況下，我引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實驗現(xiàn)象，仔細分析，認真探討，最終學(xué)生認識到“敲打、摩擦、拉撥”都是物體發(fā)出聲音的方式，而不是聲音產(chǎn)生的原因。而且，學(xué)生認識到：雖然這些發(fā)聲物體的發(fā)聲方式不同，但它們都能發(fā)出聲音，這就說明，它們在發(fā)聲時肯定有著共通的地方。這樣，學(xué)生的思維被激發(fā)，探究活動向更深層次邁進，距離科學(xué)概念的構(gòu)建更近一步。

二、假設(shè)探究，深化思維

概念理解是概念構(gòu)建的中心環(huán)節(jié)。當(dāng)概念引入后，教師要引導(dǎo)學(xué)生親歷探究過程，以加深體驗，從而理解概念。當(dāng)學(xué)生的前概念在問題的探究中被質(zhì)疑時，學(xué)生的探究欲就會再次被激發(fā)，并渴望建立新的概念體系。在這種情況下，教師就要幫助學(xué)生向科學(xué)概念的方向邁進。具體有三步。其一，先讓學(xué)生根據(jù)問題進行猜想與假設(shè)，并說明理由。這樣，既有利于學(xué)生科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)，又有利于學(xué)生科學(xué)思維和語言表達能力的培養(yǎng)，還有利于學(xué)生嘗試用已學(xué)的科學(xué)概念分析、解釋現(xiàn)象。其二，由學(xué)生根據(jù)假設(shè)，制定相應(yīng)的、可行的研究方案，以驗證猜想與假設(shè)的正確性。在這一過程中，須特別重視學(xué)生對活動材料和輔助工具的選擇、應(yīng)用以及活動細節(jié)的考慮，必要時可采用“提示”和“方案論證”等方法引導(dǎo)學(xué)生完善探究方案。其三，引導(dǎo)學(xué)生進行小組討論、班級交流，以使探究方案更具科學(xué)性、操作性和可行性，從而保證探究活動的有序開展。這樣，學(xué)生便能有的放矢地開展探究，從而獲取足夠的信息和證據(jù)，并且，他們的思維得到進一步的訓(xùn)練與發(fā)展，最終逐步理解科學(xué)概念的內(nèi)涵。

例如，在教學(xué)“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一內(nèi)容時，學(xué)生已認識到物體發(fā)聲的方式不同，于是，就會關(guān)注物體發(fā)聲時的共同現(xiàn)象，因此，教師就要引導(dǎo)學(xué)生從“尋找物體發(fā)聲時的共同點”出發(fā)進行下一階段的探究。在這種情況下，我讓學(xué)生重做使物體發(fā)聲的實驗，并提出問題（請關(guān)注物體發(fā)聲時的共同現(xiàn)象，并總結(jié)這種“動”的共同規(guī)律）。學(xué)生發(fā)現(xiàn)：物體發(fā)聲時都在“動”，并且是“來回往復(fù)的快速運動”。這時，教師可順勢告訴學(xué)生：這種來回往復(fù)的快速運動，科學(xué)上稱之為“振動”。這樣，學(xué)生就真正理解了“振動”這一概念的內(nèi)涵。隨著科學(xué)探究活動的展開和教師的因勢利導(dǎo)，學(xué)生的思維進一步深化，從而推動科學(xué)概念的構(gòu)建。

三、研討探究，強化思維

概念的形成需要多次進行，只有通過多層次的比較、分析與綜合，才能真正強化學(xué)生的思維，讓學(xué)生完全理解科學(xué)概念。而科學(xué)概念的建構(gòu)，既要論證，又要推理，因此，教師應(yīng)幫助學(xué)生建立實驗現(xiàn)象、事實證據(jù)和科學(xué)概念之間的邏輯關(guān)系，以引導(dǎo)學(xué)生從事實出發(fā)，逐步形成科學(xué)概念。具體而言，教師可設(shè)置三個問題：一是實驗現(xiàn)象和事實證據(jù)是否來自探究活動？二是實驗現(xiàn)象和事實證據(jù)是否真正符合客觀實際？三是實驗數(shù)據(jù)是否進行了科學(xué)的取舍？然后，要求學(xué)生通過口頭匯報、小論文、小調(diào)查、辯論會和展示等形式，準確、清晰地表達自己或小組的探究結(jié)果，闡述推理過程，并運用事實證據(jù)回答質(zhì)疑。在表述和交流的程中，學(xué)生既要善于表達自己的發(fā)現(xiàn)，又要學(xué)會傾聽，從而獲得豐富的感性經(jīng)驗，最終形成既能自圓其說，又能被他人信服的研究結(jié)論。這樣，不僅學(xué)生的思維被強化，更從實驗現(xiàn)象和事實證據(jù)走向科學(xué)概念。

例如，在教學(xué)“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一內(nèi)容時，學(xué)生通過實驗探究和集體交流，獲得了十余種物體發(fā)聲時都在振動的客觀事實，并得出“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”這一結(jié)論，但距離科學(xué)概念的構(gòu)建還有距離。在這種情況下，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過反證法進行推理。既然這些物體發(fā)聲時都在振動，那么，如果不讓它們振動，它們是否還會繼續(xù)發(fā)聲？學(xué)生探究后發(fā)現(xiàn)：只有物體在振動時，才能發(fā)出聲音；物體停止振動，便停止發(fā)聲。這樣，學(xué)生親歷探究過程，通過不完全歸納和反證法，逐步構(gòu)建了“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”這一科學(xué)概念。在這一科學(xué)概念構(gòu)建的過程中，綜合了觀察、實驗、比較、辨別和歸納等多種活動，學(xué)生從對事實表象的認識階段進入科學(xué)概念的構(gòu)建階段。

四、應(yīng)用拓展，發(fā)展思維

科學(xué)概念的構(gòu)建以生活為基礎(chǔ)，也就是說，只有將探究的結(jié)論應(yīng)用于生活，才能解釋生活中的現(xiàn)象及事件，從而有助于科學(xué)概念的構(gòu)建，最終發(fā)展學(xué)生的思維。針對小學(xué)科學(xué)教學(xué)而言，一節(jié)課的結(jié)束既不是探究過程的結(jié)束，也不是科學(xué)概念的構(gòu)建的終結(jié)。因此，教師要完成兩個工作。其一，教師要引導(dǎo)學(xué)生反思探究過程，并從已有的科學(xué)概念中發(fā)現(xiàn)新問題，然后帶著新問題走出課堂，以便為以后的探究活動奠定基礎(chǔ)。其二，科學(xué)概念具有描述和說明的作用，它能預(yù)測在相似但不一定相同的情況下，會發(fā)生什么現(xiàn)象，并能對所發(fā)生的現(xiàn)象作出完滿的解釋。因此，當(dāng)學(xué)生通過探究活動構(gòu)建了科學(xué)概念后，教師必須將科學(xué)概念引向生活（解釋生活中的現(xiàn)象），以達到學(xué)以致用和鞏固概念的目的，最終促進科學(xué)概念和科學(xué)探究的雙螺旋協(xié)調(diào)發(fā)展。

例如，在教學(xué)“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一內(nèi)容時，學(xué)生已構(gòu)建了“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”這一科學(xué)概念。在此基礎(chǔ)上，我提出“人說話的聲音是怎么產(chǎn)生的”這一生活問題，既讓學(xué)生用已構(gòu)建的科學(xué)概念思考和解釋，又讓他們通過觸摸聲帶外的皮膚，感受發(fā)聲時聲帶的振動，以鞏固科學(xué)概念。然后，讓學(xué)生閱讀《蚊子“嗡嗡”的秘密》一文，以幫助學(xué)生構(gòu)建完整的科學(xué)概念體系。最后，我讓學(xué)生在課后探究其他動物發(fā)聲的秘密，即將課內(nèi)教學(xué)延伸到課外生活，并引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查詢和實驗探究的方法開展研究，最終進行研究成果的展示和交流。這樣，既激發(fā)學(xué)生的探究興趣，又培養(yǎng)他們的探究能力，還有利于形成與后續(xù)學(xué)習(xí)的科學(xué)概念相一致的前概念。

（作者單位：浙江省杭州市余杭區(qū)臨平第二小學(xué)）

（責(zé)任編輯：梁金）