关于小学生科学概念形成的思考

　　摘 要：关注小学生科学概念的建构和应用，是突破当前小学科学课程改革瓶颈的关键。通过启发学生进行概念重组，引导学生开展交流，教给学生观察自然的正确方法，以实现帮助学生形成科学概念，提高学生解决实际问题能力的课程目标。
　　关键词：小学生；科学概念；概念重组；思考；对策
　　中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：1009-010X（2011）10-0056-02
　　
　　反思近年来的小学科学教学，特别是对课程三维目标的关系，我们始终没有把握好尺度：重视动手做而忽视探究的完整性和系统性；重视活动过程而忽视科学概念的形成。探究方向的迷失，探究活动与知识脱节……因此，关注小学生科学概念的建构和应用是突破当前小学科学课程改革瓶颈的关键。
　　一、启发学生进行概念重组，帮助学生构建科学概念
　　学生在建构科学概念之前，对这些概念大都有了一定的认识和了解，这种已有的认识和了解即为科学学习中的前概念。对学生头脑中的前概念，正确的应加以利用，错误的要引导消除。
　　小学科学教育的教学内容和小学生的认知水平决定了科学概念的获得还不可能摆脱前概念的影响，相反还必须把前概念作为获得科学概念的跳板。因此，在我们的教学设计上首先要充分利用学生的前概念。如在教学四年级科学（上册）《物体热胀冷缩》时，就没有从温度、体积等抽象概念出发，而是从受热和受冷后乒乓球是否胀瘪、铜球是否通过铁环、壶是否溢水等学生亲身经历的实际经验为基础，使他们获得这一概念。又如，教材在讲解昆虫、鱼、两栖动物、爬行动物等概念时，都是让学生在前概念基础上重新认识，归纳概括这些动物的本质特征，而后建立科学概念。在概念学习中，引导学生亲身感知自然事物，使他们更多地获得和积累具体经验，可以说是利用前概念积极因素形成科学概念的关键。
　　其次，要引发认知冲突，消除错误前概念。如在教学三年级科学（上册）《溶解》概念时，针对学生前概念中总是认为“溶解的物质在水中消失了”的错误，教材设计并使用了一些学生非常熟悉的物体：有味道的如盐、味精；有颜色的如糖、药丸等物质进行溶解实验，让学生自己通过一看，二尝，亲自感知这些物质溶解后并没有消失，而是变成了极小的微粒（分子）均匀地分散在水中，从而建立了溶解的概念。在概念学习中，针对学生前概念中的问题，研究如何消除障碍因素，可以说是克服前概念消极因素形成科学概念的关键。
　　二、引导学生开展语言交流，帮助学生理解科学概念
　　在课堂教学中，我经常发现学生在交流汇报时，用词不当，语言表达不明确、啰嗦且缺少逻辑性。因此，教师应将丰富学生的语言表达能力、激发学生的交流欲望、提高学生的科学素养作为重要的教学目标。
　　一是使用准确的语言表达正确的思维。概念是能用语言表达的，语言表达的准确程度影响着思维活动。如在教学五年级科学（上册）《导体和绝缘体》一课时，对各种材料进行实验、观察、分析，抽象出“导体”这个概念的过程中，教师一定要引导学生准确地运用“容易导电”这一语词来表达它们的本质特征，导体与绝缘体的导电能力没有绝对的界线，只有“容易”与“不容易”的区别，没有“能够”与“不能够”的界线。语言表达不准确，对学生思维活动的开展是有害的，所以，不仅教师要准确使用语言，正确表达思维，而且还要能及时发现、纠正学生不准确的语言，帮助学生把思维和语言融合在一起，建立正确的概念。
　　二是教师要引导学生进行充分地讨论和交流。语言是思维的外壳，交流是学生描述事实的过程，是认识升华的阶段。有些教师只注重了学生的观察和实验，不重视学生的交流汇报，有时只为“讨论”而“讨论”，为“交流” 而“交流”，殊不知这是科学概念形成的关键时刻。如在教学三年级科学（上册）《观察动物》一课时，课前先让学生到校园找一些小动物（学生找到了蜗牛、蚂蚁、蚯蚓等动物），上课时让学生认真仔细地观察这些小动物，当结束观察后把材料从学生那里拿走，再让学生分小组进行讨论，学生们提出了许多问题，这些问题都是学生通过观察小动物时所见所想的。通过研讨引发思维，而通过思维和语言的不断相互作用，又形成了越来越深刻的科学概念。
　　三、教给学生观察自然的正确方法，帮助学生形成科学概念
　　1．对学生的观察加以引导，明确观察目的。在科学探究前要确定观察目标，在探究时才能有的放矢地进行观察，才能在众多现象中捕捉到有价值的信息。要让学生清楚地知道要观察什么，通过观察得到什么，避免观察的随意性和盲目性。如在教学三年级科学《观察鱼》一课时，教师可顺势问学生：鱼的嘴、身体、尾巴有什么特点？看看它们游动时有什么特点？同时还提出：“鱼鳍有什么作用？”让学生边思考边观察，借助实验的手段进行观察，分析现象，得出各种鱼鳍的作用，最后综合得出鱼鳍的作用是帮助鱼在水中游动。通过一系列引导性的设疑，最终让学生知道了鱼的生活习性和行为特征。
　　2．观察时应有条不紊、井然有序。在科学探究过程中，各种现象有的同时出现，有的依次出现。对于同时出现的现象，观察的顺序是先整体，后局部，从上到下，从左到右，从头到尾，由近及远、由简到繁、由易到难地观察某一物体的外形特征。如在教学《观察蜗牛》一课时，先看蜗牛头的形状与“脚”，再看蜗牛的颜色、身体外形，最后观察蜗牛的行为习性（蜗牛出壳、爬行、食性、对刺激物的反应等），使孩子们获得对蜗牛的整体认识。对于依次出现的现象一般按时间顺序观察，特别要注意那些稍纵即逝的现象。
　　3．给学生介绍一些常用的观察方法和观察经验。如比较观察法：科学实验，有些现象很不明显，不易观察，教师要指导学生通过对比，发现异同，从而全面、细致、准确地获得观察信息。教师在指导学生观察时，还要注意引导学生开动脑筋、积极思考。把细致地观察与思维结合起来，把观察的感性认识上升到思维的理性认识。如在教学三年级科学《植物的不同与相同》一课时，利用多媒体比较两株植物（向日葵和桃树），找出不同与相同之处，引导学生选择有代表性的一年生草本植物（向日葵）和多年生木本植物（桃树）进行比较，通过对比观察，学生很快了解植物在结构、生长环境、生长条件等方面的共同特征，不同之处：外形、生长时间、叶子形状、果实等。这样的活动可以使学生的记录能力得到培养，经常这样做，会促使学生养成良好的学习习惯。又如在教学四年级科学《吸热和散热》一课时，指导学生在两个相同的玻璃杯内倒入同样多的、温度相同的热水，并在两个杯口同时分别盖上冷玻璃片和烧热的玻璃片，过一会儿让学生，看两块玻璃片下面会有什么现象发生，这样学生就会根据观察的目的，有的放矢地去观察，并发现在冷玻璃片下出现许多小水珠，在热玻璃片下没有小水珠。使学生清楚地看到不同的物质有不同的吸热和散热性能，同一个物质也会因其表面不同而使得它吸热和散热性能不同。
　　除此之外，我还向学生介绍一些常用的观察方法。如重点观察、整体观察和分步观察等，让学生通过观察，在众多现象中捕捉到有价值的信息并形成科学概念。
　　四、指导学生运用科学概念解决实际问题
　　在学生完成概念构建、初步形成科学概念后，应该让学生在实践中应用概念，以检验对科学概念掌握的情况，加深对科学概念的理解。应用概念于实际，能进一步丰富和深化对概念的理解，使之更加全面，更加深刻。只有在应用过程中对科学概念理解上的缺陷才能暴露出来，以便进一步地加深和深化对科学概念的理解。如要建立《鱼》的概念，就准备一些活鱼、鱼产卵的录像和挂图，有目的、有步骤地指导学生观察、分析鱼的身体结构、繁殖方式和生活习性，抽象出鱼的共同特征(身体表面有鳞，头部有鳃，靠鳍运动，终生生活在水里)。在建立了鱼的概念以后，提供一些外形不像鱼而是鱼（泥鳅、鳝鱼等）、名字叫鱼而不是鱼（章鱼、鱿鱼等）、外形像鱼而不是鱼（鲸、大鲵等）的各种在水中生活的动物挂图、录像和实物，引导学生联系实际运用概念去判断这些动物是否属于鱼类，了解学生是否真正理解了概念。又如在教学五年级科学（上册）《导体和绝缘体》一课时，先出示一些实物：电笔、螺丝刀、开关、插座等。然后概括出“绝缘体”这一概念，最后学生通过自己动手实验后，得出像木头、塑料、橡皮这些不容易导电的物体，叫做绝缘体。而对铅笔的导电问题产生了争论，有的认为铅笔是导体（笔芯），有的认为是绝缘体（笔杆），这时教师没有明确地判断谁对谁错，也没有指出问题出在哪里，而是让学生再次进行实验，再去观察，再去分析，再去比较，看看自己是怎么做实验的，别人又是怎么做实验的，别人的实验过程跟自己的有什么不同，让学生充分发表意见，产生争论，最后达成一致的意见。这样获得的概念将是终身难忘的。
　　总之，要指导学生建立科学概念，教师在理论上必须掌握好一系列的概念问题，在实践中必须把握教师的“指导”作用。正如中央教科所郁波老师所说：“从关注事实性知识到关注科学概念是中国小学科学教育必须迈出的关键性一步。”因此，如何建构小学生的科学概念是需要科学教育工作者共同关注的。