李杰
小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程,建立科学概念是培养学生科学素养的重要组成部分。科学学习要以探究为核心,但是探究不是唯一的学习模式,在科学学习中,灵活和综合运用各种教学方式和策略都是非常必要的。如何引导学生在亲历以探究为主的学习活动过程中建立科学概念,无疑是小学科学课研究的重要领域之一。本文将以建立“溶解”概念为例,谈谈对如何引导小学生建立科学概念的实践探索。
搭建良好的平台
课堂其实就是师生共同的舞台,学生是主角,教师是编剧、导演和剧务,有时还要上场当配角。在科学课上,教师一定要创设良好的情境,营造浓厚的探究氛围,激发学生的探究欲望。游戏、谜语、故事、魔术等都可以巧妙地安排在课堂的引入部分。如执教“溶解不是要用到水和盐吗?”内容时可以编一个“小马驼着盐过河,最后盐不见了”的故事。玩脑筋急转弯也行,比如“5+2=1”(5天加2天等于1个星期),然后过渡到“一满杯水加一勺盐”的话题,都能很好地引入关于“溶解”的课题。
暴露学生的前概念,引发认知冲突
关于“溶解”这一科学概念,学生肯定有不同的理解和不同的表达,教师不能直接把这个概念灌输给他们,探究之前要多听听他们的最初想法,“溶解”这个术语也不能直接出示给学生。我在执教这节课的时候,首先将盐放进一杯水中,让学生观察不搅拌时盐在水中的变化,然后观察搅拌过程中以及搅拌后的现象。学生汇报观察到的现象之后我抛出一个问题:这种现象在科学上叫什么?有学生说“盐藏到水里了”,也有学生说“化”“融化”之类的词语。我就以雪、冰棒为例引导他们理解“融化”是怎样的一种现象。
在经过一番分析、比较之后,学生又开始寻找其他更合适的词语来表达,通常,这时班上会出现学生使用“溶解”这一说法。教师此时应该继续追问:你能说说什么叫溶解吗?学生肯定有自己的想法,这就是前概念。虽然与科学的概念有很大差距,但在科学探究过程中却是不能缺少的一环。
不断丰富、修正和完善
在科学课堂上,教师要引导学生用新概念替换旧概念,这是需要经历一个过程的。科学课的学习就是改变学生初始想法的过程,不断修正和完善概念的过程。作为科学教师,在具体操作时要有策略。
1.要分层次,循序渐进
第一个层次,要解决“顆粒能否看见”这一问题。用盐和沙子(细沙要事先洗干净,晒干,避免实验时出现其他杂质影响观察效果)做对比观察。盐在水中出现的变化是颗粒最后看不见了,而沙子的颗粒可见。引导学生判断出盐溶解在水里而沙子没有溶解在水里。这样就帮助学生掌握了溶解现象的第一个特点。
第二个层次,要在此基础上解决“均匀分布”这一问题。材料采用高锰酸钾颗粒,因为它被溶解后具有明显的颜色,便于直观地看到高锰酸钾溶解后在水中的分布情况,引导学生获得“均匀地分布”这一认识,以此推测出“盐溶解在水里,也是均匀地分布在水里”。同时还可以观察沙子在水中并没有均匀地分布的现象,在比较中不断丰富自己的认识。
第三个层次,完成面粉在水中变化的实验。虽然面粉能在水中均匀地分布,但是能用过滤的办法提取出来。此环节也要让学生对食盐溶液或者高锰酸钾(高锰酸钾用量要少,否则颜色太浓,让滤纸着色太多,学生会误以为高锰酸钾留在滤纸上,不过教师要提醒学生注意看是否在滤纸上留下固体物质)溶液进行过滤。通过过滤,学生明白面粉没有溶解在水中,这样就让学生的认识又深入了一步。
第四个层次,指导学生观察盐水、沙子和水的混合物、高锰酸钾溶液、面粉和水的混合物,发现溶解后的物质在较长一段时间里不会自行沉淀,这又给判断溶解提供了一个依据。
第五个层次,引导学生进行整理、分析、综合、概括,揭示“溶解”的科学概念。
“溶解”概念的五个层次结构如图1所示。
2.要以事实为基础,注意观察与描述
学生亲自观察是获得事实的重要途径。溶解是一种结果,也是一个过程。教师要注意引导学生对溶解过程的变化情况进行认真观察。带着问题进行探究活动,这样的活动才有意义、才有效,才能真正形成科学概念。让学生的思维围绕各个小目标展开,最终实现大目标——形成“溶解”的科学概念。在学生观察、思考、交流与表达的过程中,零乱、模糊的概念会越来越清晰。
运用概念,同化和巩固
学生虽然对“溶解”的概念已经形成,但是要在运用概念的活动过程中同化,让概念得以巩固。在学生归纳出“溶解”的科学概念后,教师可以让他们举出生活中的相关的例子。比如,喝的饮料里就有溶解的某些物质,洗衣服时洗衣粉溶解在水里。教师甚至可以向学生提出一个问题:你们猜猜黑板上擦掉的粉笔灰能溶解在水中吗?用我们今天学的知识如何检验?这也是检验学生概念形成的情况,只有学生会运用,才能说明他们真正建立起了科学的概念。
总之,要使学生建立科学概念,必须遵循科学的教学原理,采取有效的策略,这样也才能真正提高小学生的科学素养。