1、小學科學論文之小學科學課中學生形成科學概念的幾點策略 小學科學課中學生形成科學概念的幾點策略【內容摘要】筆者從對學生科學前概念的正確處理入手，借助完整的探究過程，幫助學生形成科學概念，再則讓學生應用科學概念解決實際問題，促進學生深化科學概念。讓學生能在探究活動中真正構建科學概念，從而落實科學教學的三維目標?！娟P 鍵 詞】科學概念 認知沖突 思維如果我們把小學科學課堂教學比喻成“過河”，活動好比一艘船，帶著學生從此岸到達彼岸的過程中使學生發(fā)展了知識、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀，而科學概念就好比這艘船的舵，掌握著船行使的發(fā)現(xiàn)，沒有行使發(fā)現(xiàn)的船是到不了彼岸的，課堂上沒有科學概念為主線，三維目標是無

2、法達成的。當學生進入小學中高年級學習科學課時，將要學習許多科學概念。概念是具有共同的關鍵屬性的一類對象、事件、情境或性質。學生掌握一個科學概念，實質上就是掌握同類事物的共同特征，況且科學概念是組成科學知識的基本單元，是科學知識結構的基礎。因此，我們的課堂探究活動應該在“科學概念”的引領下開展，引導學生用探究的方法形成概念，在形成概念的過程中發(fā)展科學素養(yǎng)。當然，概念的形成是要經(jīng)歷一個抽象概括的過程。在課堂教學中，越來越多的老師關注如何面向全體學生，引導學生開展探究性學習，指導學生從許多客觀事物中，舍棄個別的、非本質的屬性，抽象出共同的、本質的屬性，把事物的共同特征歸結在一起，概括形成概念或一般的

3、原理。這里筆者就如何在探究活動中有效地促進學生形成并掌握科學概念，談幾點自己的拙見。一、找準概念生長基點，引導學生感知科學概念 科學是一個在動手操作中的思考，不斷修正和完善科學概念并做出解釋的過程。學生的科學學習過程即概念改變過程。學生在真正學習新的科學概念之前，已經(jīng)有了對一些概念的樸素的理解，而不是空著腦袋的，這種理解可以稱為初始想法，或稱之為前科學概念、錯誤概念等，它包含原有的經(jīng)驗和假設，但往往與概念的科學含義不一致?？茖W教學過程就是改變學生原有的樸素理解甚至是錯誤的觀念，通過深入的探究活動，讓學生直面錯誤概念，引發(fā)認知沖突，然后進行各種建構活動，尋找證據(jù)，創(chuàng)建新模型，并能與自己的初始想法

4、做比較，在新的情境中運用新模型進行解釋。在奧蘇貝爾看來，學習的心理機制是同化，即學習者新舊知識之間相互作用產(chǎn)生聯(lián)系，原有認知結構中的知識吸收并固定新知識的過程。這一理論給我們的啟示之一是科學課上幫助學生建立的概念，要和學生原有的真實想法相互作用建立起聯(lián)系。1、學生獲得必要的感性認識，消除錯誤的前概念。心理學表明：小學生的思維是由具體形象思維逐步向抽象邏輯思維過渡的。因此，教學中應充分了解學生的實際情況，通過具體科學實驗消除錯誤的概念。如：在教學種子發(fā)芽實驗時，我先后用設計種子發(fā)芽的實驗、種子發(fā)芽的實驗和從實驗中獲得信息這三節(jié)課幫助學生掌握種子發(fā)芽必不可少的條件。根據(jù)學生已有的前概念，他們認為種

5、子發(fā)芽需要有水分、空氣、陽光、土壤（肥料）和溫度。之后通過一系列的實驗，證實了種子發(fā)芽時只需要適宜的溫度、水分和充足的空氣，只有當植物生長時才需要水分、空氣、陽光、土壤（肥料）和溫度。當學生轉變了認識以后，我又問學生如果在屋前和屋后同時播下一粒相同的種子，哪一粒會先發(fā)芽呢？學生們異口同聲地回答是屋前，因為他們的前概念都認為屋前陽光充足?？墒?，等實驗結束后，所有學生都發(fā)現(xiàn)自己錯了。因為屋前的種子在太陽光強烈的照射下，水分揮發(fā)得很快，因為沒有了充足的水分，它發(fā)芽的速度比屋后的慢了許多。所以，抓住小學生的思維特點，充分利用科學實驗，學生獲得了必要的感性認識，積極消除學生錯誤的前概念，對科學概念的滲透

6、是很重要的。2、學生經(jīng)歷認知沖突，消除錯誤的前概念改變學生錯誤的前概念是一件非常困難的事，有的前概念非常頑固，需要經(jīng)過較長的時間才能得到轉變。美國學者納斯伯姆和諾威克曾提出過“矛盾事件”的方法，具體的做法是：通過一定的方法暴露學生的前概念。使學生明確意識到他們和別的學生想法不同。讓學生嘗試解釋一個矛盾事件，引起概念沖突。鼓勵和引導進行認知調整，建立與科學概念相一致的新的概念模型。例如在路培琦老師所上的連通氣球一課中，教師提出將大小氣球連通后會發(fā)生怎樣的變化。學生們說出了自己的五種猜測，這是他們基于自己以前的概念作出的猜測，其中普遍認為大小氣球連通后是會一樣大的?？墒窃谧鰧嶒灂r卻發(fā)現(xiàn)大小氣球不是

7、這樣變化的，而是大的更大，小的更小。這與學生原有的前概念發(fā)生了沖突，從而引發(fā)學生思考為什么會氣球大的更大，小的更小？后又通過實驗證明這是大氣壓力有關?？墒怯钟行碌膯栴}產(chǎn)生了：小氣球為什么沒有全癟？經(jīng)過進一步的認知沖突，最后得出了正確的科學概念。這樣的例子在我們的科學教學中屢見不鮮，比如塞在杯底的紙團浸入水中后不濕等現(xiàn)象都是屬于就一類別。3、提供符合客觀事實的事物，發(fā)展學生不完整的前概念。在小學科學的教學內容中有一塊是關于生物的。對于小學生而言，生物在日常生活中經(jīng)常會接觸到的，也就是說有一定的認識。然而這種認識大多是片面的，不完整的，這是因為小學生對生物體沒有一個全面觀注和了解過程而造成的。對于

8、這種情況我們說可以把生物體引入課堂或讓學生自己親自飼養(yǎng)，為學生創(chuàng)造一個近距離接觸生物體的機會，從而達到形成正確科學概念的目的。 例如在教學三年級上冊第一單元植物單元的時候，從學生的已有前概念從發(fā)，他們對一些植物是有一定認識的，這包括認識一些不同種類的植物，對植物各部分也有一定的了解，對其生長所需要的條件等方面。在這個單元的教學中，我先讓學生觀察了校園的樹木，從這個活動中我了解了學生已有的對植物概念。很明顯是片面的，瑣碎的。于是我在第三課時就改變了教學方法，原本按排學生去校園里觀察狗尾草，可這不利于學生對植物整體的了解。因此，我從校園里拔了些狗尾草，組織學生在課堂上同桌共同觀察，并對觀察方法進行

9、了一定的指導。果然，學生不但畫出了比較完整的狗尾草圖，而且發(fā)現(xiàn)了許多特點。在交流中，說出了狗尾草的根、莖、葉、果實、種子，以及各部分的特點。第四節(jié)課上，我為孩子們帶來了水生花，他們已經(jīng)可以從植物的各部分去觀察了。通過對植株整體的觀察，學生在腦海中會逐漸形成對植物的一個本質上的認識，從而完善了前概念，達到形成正確科學概念的目的。二、借助完整的探究過程，幫助學生形成科學概念學生科學概念的發(fā)展過程要遵循概念發(fā)展的順序和學生個體科學概念發(fā)展的實際水平，要一步一步地發(fā)展。實踐證明，只有學生在科學的認識下，借助完整的科學探究過程，通過親身的探究和實踐，科學知識在其心中才能真正獲得新生，才能獲得“深層理解”

10、并形成科學概念。1.創(chuàng)設情境、激發(fā)思維、引入概念在科學課中如何將概念引入，直接關系到學生對概念的理解、接受。小學生學習概念一般以感知具體事物，獲得感性認知開始的。因此，教師的課堂中重視科學問題情境的創(chuàng)設，激發(fā)學生的思維，使學生產(chǎn)生積極主動的學習新知識的欲望，這種欲望是學生建構科學概念的前提。例如，在研究空氣的一節(jié)課中。一上課，教師就請每組學生按要求完成“浸不濕的紙團”這一實驗，所有學生都觀察放在玻璃杯底部的紙團沒有被水浸濕，教師不失時機地提出問題：“在日常生活中紙浸入水后是一定會濕的，但放在杯底，杯子倒扣入水后，為什么沒有濕呢?到底是誰在起作用呢？”學生們作出自己推測。這樣不僅引入了概念，激發(fā)

11、了學生的探究欲望，產(chǎn)生了解決問題的需要，還為后面的實驗驗證奠定了基礎。2直觀操作、深化思維、理解概念學生對概念的理解是形成科學概念的中心環(huán)節(jié)，概念的獲得是學生經(jīng)過分析、綜合、比較、抽象、概括的結果。只有在概念引入之后，引導學生自己主動探索，激發(fā)、深化學生思維，才能理解概念。比如“動物的卵”，首先學生應該由外而內的觀察動物的卵。在兒童概念重組中，當日常概念與科學概念產(chǎn)生沖突后，應該選擇一種最為適當、明確的方法，來揭示事物的本質特征，幫助兒童建立起科學概念。在對動物的卵的觀察活動中我們應該讓學生明白只有選擇解剖的方法，才能揭示動物卵的特征，使他們形成繁殖的科學概念。明確這一點后，每組學生用多種解剖

12、方法探究生熟雞蛋的內部結構。接著面對觀察活動中獲取的信息，學生只有通過整理，通過思維的進一步推進，才會形成“動物的卵有新生命發(fā)育生長的條件”的概念。這也正是我們期望學生形成的觀念性的概念。3分析歸納、強化思維、形成概念由于小學生的年齡特點和認知水平，概念的抽象、概括、形成不是一次完成的，要經(jīng)過一系列反復的過程。經(jīng)過多層次的比較、分析、綜合，才能真正發(fā)展學生的思維結構，讓學生真正地理解概念。 聲音的教學重點和難點就是讓學生建立起“振動”的概念。“振動”這個概念很少會出現(xiàn)在學生頭腦中，雖然他們也觀察到了一些振動的現(xiàn)象，但他們卻認為振動就是拍打、摩擦、敲擊等許多方式中的一種。部分老師在講解聲音產(chǎn)生的

13、原因時，會讓學生討論或者直接告訴學生，這樣的結果可想而知，學生不可能建立起“聲音是由于物體的振動而產(chǎn)生的。”的概念。那如何讓學生科學地建立起“振動”的概念呢？教師可以先給學生提供多種樂器，讓學生進行演奏。經(jīng)過一一演示，學生發(fā)現(xiàn)這些物體發(fā)聲的方式不是唯一的。接著，教師再讓學生進行總結：這些不同的發(fā)聲現(xiàn)象和發(fā)聲的方式有什么共同之處嗎？這個問題是學生比較能力、概括能力的一次提升。在解決這個問題的過程中，學生的思維逐漸向“振動”的概念靠攏。在“振動”概念的提升過程中，學生進行了多層次的比較、分析、綜合等活動，由表面的理解進入到概念的提升。三、讓學生應用科學概念解決實際問題，促進學生深化科學概念設置具體

14、的問題情境，運用已形成的科學概念解決問題，是學習科學概念的目的，也是檢驗學生對科學概念掌握的情況，更是加深學生對科學概念的理解，深化科學概念的重要環(huán)節(jié)。因為，只有通過運用，才能暴露學生對科學概念理解上的缺陷，以便進一步地深化學生對科學概念的理解。如在絕緣體與導體這節(jié)課上，學生經(jīng)過親身的探究已經(jīng)抽象出了絕緣體與導體的概念。我突然又拋出了一個問題：同學們，你們用來記錄實驗現(xiàn)象的鉛筆是絕緣體還是導體？一部分同學認為是導體（因為筆芯是導體），一部分同學認為是絕緣體（因為筆桿是絕緣體）。經(jīng)過綜合以后，同學們都達成了一致的意見：鉛筆的筆芯是導體，筆桿是絕緣體。一個小小的問題，使學生鞏固了已形成的科學概念，更重要的是學生學會了用形成的科學概念辨證地分析問題、解決問題。學生的科學學習過程在某種意義上說是改變學生原始知識、經(jīng)驗的過程，即概念改變的過程。只有通過消除錯誤的前概念，借助完整的探究過程，設置具體的問題情境才能從實際意義上引