小学科学要注重引导学生构建科学概念

□江苏省苏州市吴中区木渎实验小学 周建东

学生在新课教学之前对所学知识已有的认识和了解称为前科学概念，简称前概念。前概念是学生参与学习的重要资源，教师要充分加以利用，在此基础上引导学生形成科学概念，发展科学素养。在小学科学教学中，教师要注重利用学生已有的经验和知识，引发认知冲突，引导学生有效地迁移学习，优化学生的认知构建，在探究的过程中产生积极的体悟，主动构建科学概念，不断提升探究能力，发展科学素养。

一、小学生前科学概念现状概述

从建构核心主义角度上来讲，前科学概念大多数都是来源于人们的日常生活中所积累的生活经验。小学生的生活经历所形成的多数概念都是来自于生活，其所构建的大部分概念都属于前科学概念，也正是由于其其科学概念没有转变成科学概念的原因，小学生在进行科学知识的学习过程当中，通常都会运用已经建立和了解的一些错误概念进行知识的学习和理解，固执地不肯学习正确的概念，也无法实现对正确概念和知识的掌握和及时纠正。新知识的学习也就流于形式。按照惯性思维的理解，小学生这种情况属于对生活经历的固有错误理解并出现了延续误导思想。

另外，小学生的前科学概念具有较大的自发性和隐蔽性，并且依据不同学生的个性特点而显得很顽固，错误的前科学概念对学生形成科学概念有着极为严重的影响，作为小学教师，必须要在科学课堂教学过程当中进行有效的引导，帮助小学生形成科学概念，并实现小学生由前科学概念向科学概念转变。

首先教师要对学生当前所具有的前科学概念水平进行详细了解，并通过科学测验进行学生前科学概念的测评，并且要结合多种方式进行，例如问答调查法、问卷调查法等，问答调查法是比较常用并且十分有效的了解小学生前科学概念水平的重要方法，其具有较大的灵活性，并且更具深度，也更科学，在问答调查法当中教师可以进行主导，并结合心理学方法进行问题的设定，时刻掌握交流节奏，其结果更加科学，也更加真实有效。同时教师要充分利用课堂教学当中的时间，创造出充分的交流时间，积极地与学生进行问答式沟通，以所了解的学生的实际想法为依据不断对学生的前科学概念进行纠正。

二、科学概念的构建分析

在小学阶段进行科学学科课程的教学其原因主要是为培养小学生建立正确的科学价值观并培养学生的科学素质，提升学生对科学的认知水平，同时科学课程也是我国九年义务教育当中的核心教育课程设定。依据小学科学课程的核心教学目标来讲是要提高小学生对科学概念的学习，在整个教学过程当中对科学概念要做到充分的认知并实现科学概念的理解。所以，小学的科学教学课堂教学中，教师要积极帮助学生进行科学概念的构建。

基于科学概念来源于日常生活当中的经历以及生活习惯的养成，所以在进行小学生科学概念构建的过程当中教师要注意将科学概念与日常的生活进行紧密的联系，并实现学生对科学概念与生活之间关系的认识。实现科学概念构建的方法与手段可以具有较大的多样性，不局限于固定的几种，教师可以结合科学课程教学内容和教材进行，例如在进行科学实验的过程中将科学概念进行传授和完善。

值得注意的是，在进行科学概念构建的过程中，学生首先是具备对科学概念一定认知程度和基础进行学习的，其一定会产生一些疑问和想法，教师必须要全面掌握学生的这种认知，通过一系列行动和方法让学生从一点一滴开始科学概念的构建，其是需要一个逐渐认识和转变的过程，必须要避免对学生观念的强行改变。另一方面，科学概念的构建也的确需要一个缓慢的过程，是无法进行快速的实现的，特别是很多科学概念的知识需要学生进行反复的了解和思考，通过教师的解答才能够慢慢理解和掌握，教师要时刻关注学生的学习状态以及思想状态，帮助学生学会独立思考，并懂得如何提出问题，且要学会自己探寻答案。教师的作用在于引导、启发、纠正，让学生在每一次的思考和探寻中都能够找到新的知识和新的答案，由此让学生逐渐形成科学概念。

三、前概念转变向科学概念的重点

小学的科学课堂教学更加注重对科学知识以及科学现象的讲授，因此，对于小学生科学概念的构建具有很大的优势。

在进行科学课堂教学过程中，教师要注意在整个教学环节贯穿科学概念的引入，有效实现对学生前科学概念向科学概念的转变，其也是目前教师要重点关注和思考的重点。首先，教师要对当前学生对前科学概念的水平进行了解，通过在课堂上进行有效的沟通，但注意不要进行主观判断，要注意客观分析，避免由于个人的一些想法来确定学生的前科学概念情况。教师应时刻关注学生对科学概念构建的过程和进度，针对学生掌握科学概念的情况决定引导的速度，小学生正处于心理与生理的发育初期，难免会因为理解能力和接受能力的缓慢而导致其对科学概念的认知不够全面，所以在进行科学概念的构建时，教师要不断为学生解答其学习方面的问题，并且引导学生学会独立思考，给学生充足的自由时间和空间去消化和理解科学概念的知识。要特别注意不要揠苗助长，切忌不要将学生直接推向终点，要保持循序渐进。

通过学生自主摸索可以加深其对科学概念的理解和记忆。而且学生独立思考和自主探寻也能够使其对同一科学概念的学习和构建有不同的见解，教师只要注意纠正即可。并且如此也可以丰富学生的人生阅历和生活经验。使其可以形成自己的科学价值观和人生观。因此，小学的科学课堂教学中要教导学生从实际生活出发，以前概念为基础和起点，通过不同教学方法和实践学习活动推动前科学概念向科学概念的转变。

四、利用已有知识经验，引发学生的认知冲突，有效构建科学概念

（一）引出问题，呈现学生的错误概念

个别访谈是发现和判断学生前概念的有效的方法。教师可以在课前或课中有针对性地设计一些问题让学生回答，从而发现学生的认识和思维状况，获知学生的前概念情况。

比如教学《电磁铁》一课时，如何让“电磁铁”这个装置闪亮登场，是本节课的小荷露角的一个精彩片段，它关系到学生能否对本课产生浓厚的兴趣，以及整节课能否积极参与。对于没有接触过电磁铁小朋友来说，电磁铁是一个陌生而又神奇的事物，所以把电磁铁包起来靠近并吸起一些回形针时，学生一致认为里面包的是磁铁。当学生由思维定势形成的“错误概念”被否定时，反而激发了他们的认知兴趣，为接下来认识“电磁铁”提供了探究的动力。

（二）引发冲突，打破固有的前概念

在学习新的知识时，学生总是试图用已有的认知来同化新知识。教师要允许学生为自己的前概念辩护，鼓励学生充分交流自己对事物和概念的不同意见和看法，当学生发现他人的观点比自己更为合理时，会对自己先前所持有的观点作出自我反省和自我调整。当遇到争论不下或者一时难以解决的问题时，就会引发认知冲突，进一步激发起学生的好奇心和求知欲，从而探索认识正确的、新的科学概念。教学《电磁铁》一课伊始，学生一致认为包装里的是磁铁，教师明确告知学生猜测错误，并用充满“噱头”的小游戏调动学生继续猜测，“听话的磁铁”更是吊足了学生的胃口。打开包装后，学生发现里面的“磁铁”和平时的磁铁完全不一样，他们学习的积极性和求知欲就更为高涨了。

（三）设置悬念，充分利用前概念导学

教师要充分尊重学生已有的前概念，不能以“不科学”为由轻易地否定掉一些学生的前概念，要尽量多地提供机会，让学生把它作为一种尝试性的解释运用到学习中，通过探究发现并修正自己前概念中的错误。对此，教师要合理创设教学情境，精选学生提出的问题引导学生开展学习活动。如：教学《电磁铁》一课，在学生明确猜测错误后，可设置疑问：你知道电磁铁为什么能吸起回形针吗？想一起来学习怎样制作电磁铁吗？于是，学生的思维很快就顺利地转到新知的探索学习中。

五、优化构建活动，形成科学概念

（一）积累感性认识，初建科学概念

仅仅通过一般的知识传递是很难让学生的前概念转化为科学概念，教师要善于创设启发学生发现问题、思考问题、探索问题、解决问题的教学情境，激发学生学习的动机和兴趣，引导学生通过探究性的实验积累相关的感性认识，再通过思维加工实现认知顺应，从而较好地掌握科学概念。

例如：制作电磁铁对于五年级的学生来说是一件完全能够做到的事，教师可先引导学生自主观察电磁铁用了哪些材料，讨论是怎么制作的，然后指导学生自主设计，自己动手制作电磁铁。这样，在制作电磁铁的过程中，锻炼了学生的观察能力、分析能力和动手能力，为后继的探索学习打好了相应的基础。

（二）提供具体类比，完善科学概念

在学生通过观察、设计、制作等一系列活动对概念有了初步的认识后，教师可以提供相关的具体类比，把要学习的新观念与学生熟悉的观念进行类比，使学生通过推理加强对新概念的理解。

如：研究电磁铁的主要特征：“通电产生磁性，断电磁性消失”这一重点时，学生主动围绕“电磁铁在什么条件下能吸起回形针？（产生磁性）在什么情况下不能吸起回形针？（磁性消失）”这两个问题设计实验研究，并努力通过实验研究验证科学的结论。如此，学生较好地理解了电磁铁是利用电产生磁的科学概念。

（三）整理加工事实，形成科学概念

科学概念是对自然界的现象、过程等感性材料进行科学抽象的产物。因此，在科学概念的教学时，教师不光要为学生提供形成科学概念的感性材料，还要注意引导学生经历思维加工的过程，运用分析、综合、概括等思维方法对感性认识进行加工，上升为理性认识，在生活经验的基础上形成科学概念。

例如：“电磁铁有没有两极”是学生容易产生争论的一个问题，教师如能把学生的争论转化成学生探究的动力，将是本课的一个精彩片段。

教师可“坐山观虎斗”，帮助认为“电磁铁没有两极”的学生造势：要使我们相信电磁铁有两极请拿出证据。让认为“电磁铁有两极”的学生想方设法证明推论。这样，学生冲在课堂探究学习的最前沿，在充分的辩论交锋中达成最后的融合，较好地构建了科学概念。

（四）建构联系生活，灵活运用科学概念

究其实质，科学概念还是源自于生活，其本身也是从生活中提炼出来并再次融入生活当中的，人们通过对科学概念的理解并使其服务于人们的日常生活当中。

因此科学概念的构建也要融入生活。学生在进行科学知识的学习和掌握后，也要学会运用科学知识去解决生活当中的实际困难和问题，如此也能够促使学生对科学概念的知识理解更加具有独特性，也更加容易理解和建立成就感，让学生充分地认识到科学时刻环绕于身边，而且对科学概念的构建和学习也更加充满兴趣，也更加轻松。很多科学的抽象名词和难以理解的现象也能够更加容易理解和轻松的认知。

从兴趣角度来讲，生活中融入科学概念的学习也更加容易激起学生学习的兴趣和欲望，让他们能够体验到科学知识带来的成果，也更加想要参与到科学概念的验证当中。

六、指导有效迁移，灵活应用新概念

运用科学概念是学习科学概念的目的，是检验科学概念掌握情况的重要标志，也是深化理解科学概念的重要环节。只有通过运用，才能了解学生对于概念的掌握情况，才能进一步完善学生对科学概念的理解，充实科学概念体系。

概念从实践中产生，也要在实践中得到检验和发展。学生对任何一个概念的认识，都不是一次完成的，他们每次形成的有一定水平的结论，还会随着学习的深化不断发展，逐步提高，逐步完善。在不同的阶段，教师要引导学生在实践中一步一步拓展他们的观念，真正建立科学的概念，切实发展科学素养。

（责编 侯 芳）