程斌

摘要：建構主義認為，科學概念的學習就是學生由前概念向科學概念的轉變過程。教師利用課內外易行的觀察手段與技術，探查學生的前概念和科學概念的發(fā)展，是實現(xiàn)概念轉變的前提。本文著重探討一線教師如何根據《小學科學課程標準》解構核心概念，探尋影響學生概念發(fā)展的因素，從而促進學生科學概念的形成。

關鍵詞：科學概念? 解構? 探查

小學科學教學是將科學素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力作為一個有機整體，使其內化成為學生認知行為的教育過程。從認知心理的角度來觀察學生科學概念的形成和發(fā)展，是《小學科學課程標準》有效落地的一個重要抓手?？茖W概念的學習能夠使學生更加深刻地認識生活中的現(xiàn)象，促進科學知識的內化，培養(yǎng)學生的思維品質。但我們在進行相關的課題研究中發(fā)現(xiàn)，目前小學科學概念教學的效果參差不齊，學生對概念的機械記憶明顯優(yōu)于對概念意義的建構。如何有效解決這一困擾概念教學的問題？筆者認為只有讓更多的小學科學教師了解學生前概念水平的特點，探查學生前概念水平與科學概念的聯(lián)系點，才能制定有效的教學策略。

一、根據《小學科學課程標準》對現(xiàn)行教科版科學課中的科學概念進行解構，幫助教師梳理科學 概念

《小學科學課程標準》在學生能夠感知的物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、技術與工程四大領域中，遴選了18個核心概念，分解成75個學習內容，分布在低、中、高三個學段的課程內容中。我們依據課標第三部分課程內容描述的知識結構圖，對現(xiàn)行教科版科學課中的科學概念進行梳理解構，建立了每一單元的模塊概念分解和科學概念結構圖。以四年級下冊第一單元電模塊為例，我們進行了如下的解構：

教師在教學中，可以根據課程標準、每一單元的模塊概念分解和科學概念結構圖，指導學生在探究過程中將這些分解的科學概念聯(lián)系起來，進而為逐級建構18個核心概念奠定基礎。

二、根據特定的學生實際，利用可行的手段與方法，探查學生概念發(fā)展

對學生科學概念的發(fā)展進行有效的探查，是改進和調整我們教學方法的主要依據。探查學生概念的發(fā)展就要深入分析科學概念，根據概念的適應性，采取相應的探查手段。要善于針對科學概念設計一些問題情境，通過師生互動，從中獲取學生最原始、最真實的想法和認識，即學生的前概念。探查學生概念發(fā)展，既要有以問題引導為主要手段的定性分析，又要有以課堂觀察為主要手段的定量分析。我和我的同事在教學中摸著石頭過河，進行了一些初淺的嘗試。

（1）課堂提問。常見的課堂提問有兩種。一種是面向全班提問，集體作答，可以粗略地診斷出全班對有關概念的認識水平。例如在上《紙的研究》一課之前，與學生口頭交流“你知道紙有哪些種類”“紙是從哪里來的”等，課堂提問方便快捷，能讓老師迅速知道學生對概念掌握的大致水平，但不能細致入微地了解每一個學生的想法。另一種是個別提問，可以診斷出不同學生可能擁有的前概念。在教學三年級上冊《我們周圍的空氣》一課時，讓學生將自己了解的有關空氣的知識表示在氣泡圖中，教師可以從中了解學生在教學之前對空氣的最初印象，85%的同學知道空氣是一種“看不見”“摸不著”“很輕”的東西，只有極小一部分學生對此一無所知，這對教師有效組織自己后續(xù)的教學是非常有益的。

（2）課外訪談。通過訪談能了解學生對生活中某些現(xiàn)象的認識，特別是通過深層訪談可以收集學生真實的前概念，為教師開展有效的概念教學打下基礎。我們可以抓住與學生共處的機會，在學生無拘無束的狀態(tài)下，傾聽學生真實地表達。教師在談話前要有充分的準備，這樣才能提高了解學生前概念的實效。

如在學習“宇宙”單元前，我就結合課外活動的機會與學生談日食、月食的現(xiàn)象及古代關于日食、月食的傳說。當學生把自己所了解的關于日食、月食的情況表述出來后，我們就可以和學生交流宇宙中是否真的存在傳說中的“天狗”等，如果不是這些傳說中的原因，那么又是什么原因造成了日食、月食。這種輕松的談話氛圍再加上學生感興趣的談話內容，就能幫助教師獲得學生關于日食、月食最真實的前概念。

運用課外訪談收集到大量學生真實的想法之后，教師還必須進行深度加工，思考學生前概念有什么特點，對學生的各種想法進行分類，嘗試弄清各類想法的成因，研判學生錯誤概念對教學的負面影響。

（3）問卷調查。問卷的題型可以是簡答題，也可以是單項選擇題或多項選擇題。前者可以收集學生較為細致的想法，而后者則更利于統(tǒng)計。我在教學三上“植物”單元前，為了解學生對“植物生命特征”的已有認識，對蕪湖市某小學三（3）班41名學生進行了一次開放式問卷調查。

根據問卷匯總統(tǒng)計的信息可知：學生能辨認出的植物并不多，主要集中在大蒜、豆芽、菊花、梧桐樹、桃樹、梨樹、柳樹等葉或花具有明顯特征的植物上，只有1位學生提到青苔。對陸生草本植物，有13位學生知道狗尾草、有5位學生知道三葉草;對水生植物，有11位學生提到荷花，有4位學生提及睡蓮;對植物的生長條件，羅列出陽光、空氣、土壤、澆水、施肥等;對植物的特點，一些學生提到了形態(tài)結構，有4位學生提到了可以凈化空氣，還有部分學生回答不完整。學生都認為植物有生命，因為跟我們人一樣會長大，還有歲數(shù)。只有3位學生提及植物會發(fā)芽、開花、會結果、最后死亡。

在《我們身邊的物質》一課教學中，為了對學生概念發(fā)展進行探查，分別對學生進行了前測和后測，其中前測一次，后測兩次。參與調查的班級是該校六（2）班，學生人數(shù)為38人。評測結果如下：

第一次對學生概念發(fā)展探查是在上課前，屬于前測活動，通過分析學生概念發(fā)展探查量表一發(fā)現(xiàn)：知道直接觀察到的東西是物質并舉出實例的學生為33人，占86.8%，其中能用“直接觀察到的東西是物質”語言表述具體概念的為12人，占34.2%。知道直接或間接觀察到的東西都是物質并舉出實例（如分別提出空氣、火、電、風是物質）的占14.2%。其中能正確用語言表述的學生有2人，占5%。認為物質會變化，并能說出具體事例闡述科學道理的有6人，占15.8%;認為物質會變化，但不能說出具體事例闡述科學道理的有28人，占73.7%。

第二次對學生概念發(fā)展探查是在完成新課教學的第一環(huán)節(jié)（世界是由物質構成的）之后，屬于后測活動。通過分析學生概念發(fā)展探查量表二發(fā)現(xiàn)：在回答“你知道有哪些物質構成了我們的教室？”“請你再舉出我們身邊的物質有哪些？”時，能寫出直觀物質（窗戶、桌子）和間接觀察到的物質（空氣、光、聲音、火、風、電）的學生有31人，占81.6%;只能寫出直觀物質（窗戶、桌子）的學生有7人，占18.4%。在回答“現(xiàn)在你認為什么是物質。用你認為準確的一個詞或一句話來表達”時，能用“所有能看到的，感覺到的，世界就是由物質組成的”“肉眼所能看見的，器官能感受到的，我們身邊的一切都是物質”等語言完整表述的學生有19人，占50%;用“我認為人們能夠感覺到的都是物質”等語言不完整表述的學生有15人，占39.5%;沒有回答的4人，占 10.5%。

第三次對學生概念發(fā)展探查是在完成新課教學所有環(huán)節(jié)之后，屬于后測活動。通過分析學生概念發(fā)展探查量表三發(fā)現(xiàn)：能通過具體實驗體驗紙片和蠟燭這兩種物質的變化，并體驗到物質是變化的，描述完全正確的學生有32人，占84%，其中能通過實驗記錄，分析、概括“世界是由物質構成的，物質是變化的”的學生有26人，占68.4%;體驗到物質是變化的，但不能正確區(qū)分什么情況下產生新物質的學生有6人，占16%。

（4）查閱學生聽課筆記。每學期開學，我都布置學生每人準備一本聽課筆記，用以記錄學生課前的原始想法和課中、課后學生對科學概念的理解情況，學期結束后計入學生學業(yè)成績（成長檔案）之中。從學生的記錄中，我發(fā)現(xiàn)中高年級學生利用涂鴉的方法更簡易表達他們的真實想法;而對于學生一些似是而非的模糊認識，我們可以通過他們的涂鴉還原學生更深層的想法。如五年級上冊《陽光下的影子》一課，新 課伊始，教材讓學生根據自己的理解，把物體的影子添畫在指定的插圖中，并要求學生說說推測及理由。這實際上就是對學生前概念的一次探查。在這里，有不少學生根據地面溫度的高低來判斷太陽與地面的距離，他們認為太陽高低就是太陽與地面的距離，而不會想 到角度。這往往讓授課教師始料未及。而課程設計的科學概念是：太陽位置最高時影子最短，位置最低時影子最長。學生的前概念：太陽位置最低時，離地面最近，溫度高。而一天中氣溫一般在下午2時最高，所以這時太陽位置是最低的，進而影子是最短的;如果太陽位置最高時，離地面遠，那么影子也就最長了。更早之前我對學生關于魚鰭在魚體表位置的前概念進行探查，我讓學生畫魚鰭的位置，通過對學生涂鴉的分析，我發(fā)現(xiàn)，原來學生還沒有鰭和鰓的概念，大部分學生不知道魚鰭的名稱，只有個別學生知道;有一部分學生把尾鰭和尾部混為一談，同樣證明了查閱學生聽課筆記對探查學生前概念的重要性。

（5）使用課堂觀察量表。從2003年參加華師大組織的教科研培訓，第一次接觸陳瑤先生著的《課堂觀察指導》算起，和課堂觀察結緣已有十七年，之后跟蹤研讀了崔允漷團隊出版的“課程實施與學校革新叢書”《課堂觀察：走向專業(yè)的聽評課》《課堂觀察2：走向專業(yè)的聽評課》《課堂觀察LICC模式：課例集》、張菁主編的《教學過程設計的價值取向與實踐成效——課堂觀察報告集》以及國外學者出版的一些專著。因為課題研究，也斷斷續(xù)續(xù)進行了一些觀察實踐。在復雜的課堂情境中進行學生概念發(fā)展探查，必須借助于一定的課堂觀察量表才能進行有效的觀察記錄，這是不言而喻的。但就教師個體和團隊而言，這種做法所耗費的時間成本也是巨大的。教師要設計有針對性的觀察量表，對觀察量表進行現(xiàn)場記錄、信息收集，之后的數(shù)據統(tǒng)計和整理，形成相應的觀察分析報告。我通常采用的課堂觀察工具是觀察量表（記號體系觀察表）和2臺攝像機，1臺用于記錄教師課堂行為，1臺用于記錄學生課堂行為，盡量在學校的錄播室內進行，收集更多的課堂信息。國內外研究者已經開發(fā)了大量的記號體系觀察量表，教師可以直接使用，也可根據研究目標進行微調。通常我們使用的是八種量表：《學生前概念展現(xiàn)量表》《學生對核心概念的理解量表》《學生對核心概念的運用量表》《學生思維能力的提升量表》《師生對話方式量表》《學生的錯誤和教師的處理量表》《學生活動與概念達成量表》《學生前概念和教師的遷移策略量表》。這八個量表，也是八個不同的課堂觀察點。通過這八個不同的課堂觀察點，完成診斷分析報告，提供相應的教學改進建議。

探查學生概念發(fā)展是教學干預的基礎，研究學生概念轉化的目的在于發(fā)展適合的教學策略，并以此為基點，幫助學生將其前概念和科學事實、認知水平相關聯(lián)，進行同化與順應，從而建構新的概念，并在新的場景中拓展與運用。

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