浅谈概念转变法在小学科学人体科学板块中的运用

边媛 王海明

科学概念是科学教学的基本单元，是科学知识结构的基础。在学习科学概念之前，学生会带有已有的看法和观念，我们将这些看法和观念称之为“前概念”。前概念中有科学概念，也有迷思概念，迷思概念也并不都是完全错的，它是学生在现实生活中对周围事物获得的感性印象，只是缺乏概括性和科学性。科学教学，也可以被认为是“概念转变教学”。所谓“概念转变”，是指个体原有的某种知识经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生的重大改变。这种转变，不是简单的概念交换，而是对旧概念进行改造与重构，并在新旧经验不断影响的作用下形成新概念的过程。在生命科学领域关于人体科学板块的教学中，笔者结合该领域的内容特点，通过激活前概念、建构新概念、巩固新概念和应用新概念四个环节，促进了学生迷思概念向科学概念的转变。

一、联系生活实际，激活前概念

准确把握学生的前概念是实施概念转变教学的基础。美国教育心理学家奥苏贝尔指出，影响学习的唯一重要的因素，就是学习者已经知道了什么。可见，准确把握学生的前概念对于科学教学非常重要。教师可选择访谈、绘图、观察等合适的方法搜集学生的迷思概念，准确把握学生的前概念。

如教学青岛版小学科学“食物去哪里了”一课，创设情境导入环节，教师先带领学生品尝西瓜，然后提出二段式问题“西瓜在我们身体中的运动路线是怎样的？你的观点和理由是什么？”。二段式问题是探测学生前概念的有效方式，这种格式的问题是先让学生说出问题的答案，然后说出理由。由于学生的生活经验不同，答案也不同。这时，教师不予评价谁对谁错，而是让学生拿出画笔，在教师提供的学具——“人体半身图”上画出食物在人体内的运动路线，并标注人体器官。学生画完后，教师组织学生进行交流、汇报。有的学生认为，西瓜先由口腔进入食道和肺，然后经过胃、大肠、小肠、直肠和肾，最后排出体外；而有的学生认为，胃下面连接小肠，小肠下面是大肠，西瓜在人体内的运动路线是“口腔—食道—胃—小肠—大肠—肛门”。通过师生问答、画图、讨论交流的方式，学生真实而准确地暴露了前概念，教师收集了迷思概念，为促成前概念向科学概念的转变奠定基础。

二、提供支撑材料，建构新概念

皮亚杰认为，认识的发展被看作是一个不断前进的平衡过程，认知从较低的平衡状态走向较高的平衡状态。当学习者面对新的问题和知识时，首先需要在自己的知识结构中找到与其相关或者相近的知识，以获得对问题意义的同化。如果新概念与前概念发生冲突，就会做出认知结构的调整，实现顺应，直至达到更高层次的平衡。在实际教学中，教师在了解了学生的前概念之后，要借助一定的材料和教学策略，帮助学生实现同化和顺应，建构新概念。

在本课教学中，教师了解了学生的前概念之后，随即提供有关消化器官的构造与功能的文本和视频资料，让学生自主阅读、观看，然后再次绘制食物运动路线图。这次绘制要求比第一次有所提高：要求将前面讨论交流中涉及的各种器官全部放到正确位置，并准确画出食物运动路线。绘制完成之后，小组讨论、展示、汇报交流。这样，通过绘制任务，学生能够说出各个器官的准确位置，纠正原来错误的认知，通过认知的同化和顺应，实现了概念的巩固和转变。由于身体内脏器官“看不见、摸不着”，给学习和研究带来了一定难度。因此，在人体结构领域的教学中，教师可借助科学文本阅读和视频材料等进行辅助教学。

三、建立结构模型，巩固新概念

学生经历了同化、顺应的过程，认知达到了新的平衡。為巩固这种平衡，教师应结合生命科学领域的内容特点，采用搭建实物模型的教学方法，帮助学生加深对概念的理解。

教师提供若干种材料，学生用这些材料搭建消化系统模型。材料包括细而光滑的软管、有螺纹的细管、有螺纹的粗管、气球、彩泥等。制作器官模型前，教师先让学生选择材料，并说出理由。有的小组制作“胃”，他们选择了气球，理由是胃和气球一样，都可以根据容积变化而变化；有的小组制作“小肠”，他们选择了细管，理由是小肠的形状和细管一样，细而长。接下来，教师要求学生将制作好的器官模型在提前准备好的人体T恤模型上进行组装，并根据食物的运动顺序依次进行。组装完毕后，学生分组展示制作的模型并再次陈述食物在人体内的运动过程。

从平面绘图到组装模型，通过讨论交流到“做中学”，学生不仅了解了每个器官的外形特点和功能，而且认识到人体器官是上下贯通的，组成了一个有机协调的整体。在人体教学板块，关于心脏和血液循环、耳朵的构造、眼睛的构造、人体的骨骼等内容，都可以通过组装实物模型的形式加深对这些内容的理解。

四、着眼健康教育，应用新概念

《义务教育小学科学课程标准（2017年版）》关于人体生命科学的大概念教学活动建议中指出：“教师应指导学生，通过观察、调查、讨论等多种途径，初步认识人体的结构组成及保健常识，进而形成健康生活的意识，养成良好的生活和行为习惯。”由此可见，生命科学领域教学中，关于人体科学的教学部分不仅要求学生了解人体器官，保护人体器官，还要懂得健康生活。教师必须将培养学生健康的生活方式作为该领域教学目标。

在本课教学中，教师引导学生观察人体消化器官模型，学生演示试着取出某一个器官或者假设某一个器官损坏，思考“这样做会对我们的身体产生什么影响”。形象的演示会让学生意识到，身体是一个完整的工作系统，如果某一器官受损，食物就不能在身体内正常运动和消化，营养不能被吸收，废物不能被排出，整个身体的消化功能都会受到影响。接下来，教师让学生列举生活中的例子，教育学生要积极锻炼身体，养成健康的饮食习惯，从而保证整个消化系统的正常运行。

综上所述，在小学科学人体知识板块教学中，通过以上四个教学环节，能够有效探测学生的前概念，并能实现前概念向科学概念的转变，在建构科学概念的同时，发展学生的科学认知能力。

（作者单位：边媛 山东省淄博市临淄区金山中学；王海明 山东省淄博市临淄区稷下小学）

责任编辑：闵 婕

注：本文系山东省淄博市教育科学“十三五”规划2020年度重点课题“小学生科学认知能力提升与教学策略实施研究”（课题编号：2020ZJZ034）阶段性成果；2020年度山东省教育教学研究课题“基于学生自制的小学科学实验器材改进与创新研究”（课题批准号：Y2019234）阶段性成果。