用探究式去构建科学概念 小学科学优秀教学论文

---浅谈有效的科学教学实施

香荏堂 莞城区中心小学

〖摘要〗小学科学是以认识和理解概念为前提的教学，而要小学生理解和认识科学概念是比较难的事情，因为科学概念是抽象的复杂的。但是如果通过探究式的教学，让学生亲身去经历，去观察，去实验，然后再总结形成文字，概括成定义，那要比单纯文字上的认识要来深远。探究的形式太多，笔者这里只是从不同的角度去讲述探究式的教学方法。

〖关键词〗探究式    科学概念  

〖正文〗

《小学科学新课程标准》指出：“科学知识是学生学习内容的主要部分，在标准中以概念的形式系统呈现。从物质科学、生命科学、地球与空间科学三个主要的自然科学领域中选取了21个主要概念，要求学生认识和理解。”“概念的陈述以叙述内容为主，即说明“这是什么”，尽量减少过于抽象的名词定义。希望学生了解科学并不是空泛的定义，科学来源于生活实际，为解决生活中的实际问题服务，以保持他们对科学的兴趣和探究的热情。”

现今的科学课普遍存在“注重探究方式，忽略科学概念”的做法，学生这种课堂里只实验、阅读、比较，缺少对概念的概括和理解，更不能用自己的语言来表述科学现象，这对培养学生的科学素养有一定的阻碍，不利于学生的科学观的发展。那什么是科学概念呢？在这里笔者借用陈建秋老师的话来解释“概念”一词。“科学概念包括一般的科学事实和概念；科学概念还包括科学的观念和对科学的看法。”也就是说现在老师通常说的概念只是知识上形成的概念，而不是真正意义的科学概念。那么在科学课的课堂上，应该如何更好地去认识科学概念呢？答案是有效的探究式教学。

换言之，在科学课中既要注重探究式的教学，又要关注科学概念。在科学课中要做到两者兼备，不偏不离。所以科学老师都要清楚，探究式只是手段，只是形式，只是方法，而真正的目的是关注科学概念。探究式教学是主要的方式，这里强调以学生为中心，让学生动手、动脑地去学习，在认知的同时还要知行，正如前中国科学院院长郭沫若先生所说：“教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。”那么如何使用探究的方式去认识科学概念呢？笔者认为探究式教学要做到“四要”。表述如下：

一、探究要摸底。

1.重视学生学前认识。

在教学前笔者认为对学生进行一次的学前调查有利对课堂教学的设计和调整。毕竟学生在深入了解事物之前已经有一定的认知，但他们这样的认知却存在偏面的、错误的、误导的等信息，而这些信息会阻碍学生在探究过程中判断。如：在《认识动物的特性》一课中，当大家都总结了昆虫的特征后，总有学生认为蜘蛛是昆虫的一种，还挺有道理地说：“在某本书上看到过蜘蛛是昆虫的一种。”所以当学生的错误认识程度深了，往往会增加老师的引导，使教学变得困难起来。因此，重视学生的学前认识是必要的。

2.了解学生的学习需求。

“兴趣是最好的老师。”如果老师在布置学生任务之前，学生对这项知识不感兴趣的话，那么就可以说他们会以应付的心态去对待此次的探究，哪怕老师给他鼓励。所以在教学前，情境教学无疑会增加学生对知识的兴趣，利用学生的好奇心更可以让学生对学习充满动力。如：粤教版四年级上册《热对物质状态的影响》中，老师在演示蜡块受热实验，学生在观察中发现蜡块慢慢融化变成液体状。就有学生提出问题：“蜡块为什么会变成这样的呢？”正因为学生想知道才会提问，这样引起学生的好奇心，比口头上的鼓励学习好上千百倍。

探究摸底是构建科学概念的基础，在对科学知识的认识上提供了方便与方向。是学生从旧知识更新到新知识的必要路径。

二、探究要渐进。

探究活动是以层层深入的形式进行。这是认识科学概念的载体，也只有在探究活动中，学生才会利用活动得到的知识形成新观点，通过了解事物的本来面目才会引发他们的疑问，才会更深入地认识事物的本质，形成科学概念。

如：粤教版六年级上册《代代相传的特征》一课，

师：同学们，这里是全班每个小组的汇报情况图，你从图中发现什么呢？

（学生看汇总图表）

生：原来每个人都是从父母那里遗传一些东西过来的。

生：每个人都会遗传父母的一些特征。

师：你总结得真好，学到这里，同学们还有疑问吗？

生：我发现小时候我有酒窝，现在我的酒窝不见了。而爸爸和妈妈却没酒窝，这是遗传吗？

师：从我们的调查中确实的到了这样的结果，同学们也总结的很好，回想一下你们的调查过程，你们利用怎样的方法或方式进行调查的呢？

生：我们是抓住一个身体特征，先从父母那里开始调查，然后再调查祖父祖母或外祖父外祖母。

师：其实这方法很好。但如果这样的方法也解决不了问题呢？

学生无语。

师：接下来我来看关于遗传的一段视频，或者你从中找到答案。

从上面例子看学生的认识是从已知到新知，再从新知再到深知，渐渐了解遗传的性质，老师还从表面可以看到的遗传，再让学生了解隐性遗传，这是更加深入地认识遗传学，最后学生从探究活动中不断更新知识，最后可以总结地为遗传特性下一个定义：一般是亲代的性状又在下一代表现的现象。

从教学活动的形式来看，笔者认为探究渐进可以用这样的模式来概括：了解现象（观察、情境引入、实验现象等）         活动初探（实验验证、观察生活现象、收集相关资料）                 提出问题           解决疑问（实验、访问、资料验证、调查等）          分析结果。这是笔者总结的探究渐进的模式，通过这种模式，学生的科学概念不断地在脑里更新、形成，并且会锻炼成一种解决问题的思维模式。学习不再是单纯的寻找答案了。

三、探究要多样。

在《新课标》中这样阐述“学生从自己身边的事物出发，逐步建构概念，亲历概念形成的过程，有效地组织和理解知识，而且有助于他们学会探究的方法，培养探究的能力，促进科学思维的发展。”探究方式的多样性其实是思维培养的关键，是构建科学概念的关键。探究模式一般可以是实验、访问、查找资料、阅读、分析、观察、亲身的体验。如南京市北京东路小学吴京钧老师的《大脑》一课：

玩游戏，右手画圈，游戏的难度渐大。

师：我们的大脑在哪里。摸摸你的大脑。

学生在摸自己的大脑比划大小。

师：如果我们要研究它，可以有什么方法？

生：看人体大脑。

生：看模型。

老师出示模型。

师：你观察什么了？

生：为什么大脑的表面总是凹凸不平的呢？

师：凹进去的叫沟；凸的叫回。

然后老师将一张捏成一团的纸团展开

师：是什么增大了？

生：是面积增大了。

师：大脑有多大呢？

学生用双手作比较。

师：（双手比划成拳）双手握成拳，人脑比这个要大一些。

师：还有很多的信息，仅通过看图片是没办法知道的。我们可以怎样做呢？

生：可以通过解剖。

生：可以选择动物的大脑来观察。

师：可以选择什么样的动物大脑来观察？

为每组同学提供一个与人脑比较相似的猪脑（切除了小脑和脑干的）。

师：可以观察到什么？

师：认真观察猪脑，完成实验记录。并思考脑表面的沟回多不多？

吴老师这节课取用多种手法，让学生清晰地体验大脑的特征，学生通过摸、观察模型、观察纸团、观察猪脑进行探究学习，观察层层深入，学生的体验也随着深入，这个沟回的概念在学生的脑中留有深刻的理解。从吴老师的课例中知道，其实探究活动的方式可以千变万化的，如观察就可以不同层次，实验也可以用不同方式，调查更可以形式多样。探究方式的多样性是构建科学概念的策略。学生只有通过不同方式的探究体验，才会从不同的角度去认识事物的本质；只有通过不同的探究体验，才会懂得判断错误与正确；只通过不同的探究体验，才会养成科学的思维。

四、探究要躬行。

躬行是学生“认知升华”的过程。躬行是通过分析，综合，将抽象、概括过程中获得的概念运用于实际，通过实例来说明概念，加深对概念的理解。在课堂上可让学生利用所学的概念解释现象，分析实际问题，做实验那也是躬行。但躬行的基础必须是掌握大量数据与信息，对事物有一定的认识。在这里笔者说一个反例子，有个老师讲《大脑与神经》一课时，当中涉及到两个词“刺激”“反应”。老师是这样处理的。

师：现在老师手里有个球，我扔到那里，那里的同学就接。

老师开始扔球，同学都站起来接住了球。

师：你为什么知道接球呀？

生：我看到你扔，所以我的反应就是接球呀。

师：对，这就是我们书本所说的“刺激”与“反应”了。老师扔球的动作你看到了，就是刺激，你起身接球的动作就是反应。

只是一个很短的片断，老师就这样处理了“刺激”和“反应”。之后的应用大家可想而知，由于认识的肤浅，学生对 “刺激”和“反应”根本是不理解的，他们知道的只是在生活中得到的经验而已，那叫他们如何能在应用中知道什么是神经的刺激与反应呢？

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”要知道事物的真相、本质。首先是要有纸上得来的，躬行才会认识深刻，脑中会将生活概念渐渐排除人个的主观意识，去掉一些生活中错误认识，再抽象概括形成科学概念。嘉兴市实验小学的张晓萍老师在《运动与呼吸（一）》中做得相当典范：

师：什么叫呼吸？怎样叫呼吸？

（老师在说明如何呼吸的时候，让学生体验呼吸。）

……

师：看图，你能想象吸进的气在人体的路线是怎样的吗？排出体外的路线又是怎样的呢？

（学生看图，看动画。）

……

师：你知道当你深深吸一口气，你的一口气到底有多大？你怎样才知道？

生：利用保鲜袋测一口气有多大。

（给学生发材料，学生进行测量体验。）

师：你觉得这个方法有什么缺点？

（观察讨论后）

生：这样测不准确，会漏气的。

生：这塑料袋充气后并不是各个地方都那么大。

师：改进到不漏气，还有什么缺点？

师：怎样才能准确地测肺活量?

(小组讨论。)

……

听要求，要准确使用材料，老师讲解并示范，让学生判断对错，说原因。

……

师：汇总实验的数字，你发现了什么呢？（学生填写统计表）

……

师：知道医生是怎样准确测试的吗？

老师出示肺活量测量器。

……

师：你们说说看肺活量的大小与什么有关？

学生讨论，汇报。

师：请同学们看看这组运动员与平常人的肺活量数据对比，你有什么发现呢？

生：我发现运动员的肺活量都特别大。

师：有什么想法？想去参加什么运动呢？

从上述课例当中，我们不难明白张老师的课堂既要让学生思考，更多的是让学生去动手操作，摆弄每一样材料，因为张老师知道，学生只有通过层层深入的体验，在学习科学概念的时候才会深刻，才会理解更透彻。课堂中的讨论，操作，思考都能渗透在每个环节中，老师让学生尽理发挥每个人的操作能力，有比较，有汇总，有讨论。因此这样的课堂才是充实的，学生在学习过后，这些的科学概念才会明白理解，在生活才会懂得运用。这也是躬行的必要性。

学习与生活联系起来，学生学的不仅是知识还是技能。这也是大家所追求的科学概念。总之，构建科学概念，探究是基础，是形式，是策略，是思维。在小学科学课堂里既应该实施探究式的教学，还得关注科学概念的构建。

〖参考文献〗

陈建秋 关注科学概念，优化教学过程（C），新浪博客，2006，3：6

小学科学课程标准，实施建议（Z），2011，50：61