[摘要]在小学科学中,科学概念占有很重要的地位。小学科学概念教学要改变传统的模式,要善于在概念的引入、概念的形成、概念的深化这三个阶段化静为动、多元拓展,要基于起点,引入概念、关注思维,形成概念、注重应用,深化概念,从而让概念教学更有效。

[关键词]小学科学;概念教学;优化策略

《科学课程标准》强调,小学科学应该以主要的概念为基础开展教学,从学生日常生活的事物出发,让学生在探究学习中经历概念的形成,建构知识体系,使学生学会科学探究的方法,培养创新思维的能力。科学概念是学生学好科学知识的基础,是科学教学的重点内容。在小学科学教学中,如果学生对科学概念没有掌握,那么让他们系统地学习和掌握科学基础知识和基本技能、形成科学探究素养将成为空中楼阁。但是,目前一些教师在小学科学概念的教学中却依然存在“呈现概念——讲解概念——运用概念”的静态化教学模式,在这样的概念教学模式下,小学生接受与理解科学概念是被动的。在新课程下,小学科学概念教学要改变传统的模式,要善于在概念的引入、概念的形成、概念的深化这三个阶段化静为动、多元拓展,从而让概念教学更高效。

一、基于学情——找准概念引入的“点”

概念的引入是小学科学概念教学的第一环节。目前,一些教师在引入科学概念时,往往采取的是“照搬书本”的形式,这样的概念引入方式由于形式单一,不能够引发小学生学习科学概念的兴趣。任何一个科学概念都或是生活中一些科学现象的抽象或者概括,或是另一科学概念的延伸和拓展,因此,在小学科学概念的引入环节,教师要善于基于小学生的生活起点和认知起点这两大学习起点。

(一)基于生活起点,引入科学概念

科学概念不是凭空产生的,是人们在生活实践的过程中总结和提升的结果,因此在教学中可以将科学概念进行生活化的还原,创设接近学生实际的生活化情境引入概念,变抽象、枯燥的概念具象化、生动化。

例如,在《声音是怎样产生的》这一课的教学中,先让小学生建立“振动”这一概念十分重要。如何有效地引入“振动”这一概念呢?课堂上,笔者先给学生提供音叉、对鼓、喇叭等发音体,在这一些发音体的旁边放上一些面粉,学生很容易观察到这一些发音体发音时会由于振动而使它们旁边的面粉随之飞起来,此时,再引入 “振动”这一概念学生就很容易理解,并且在这个过程中,学生能够直观化地感受到声音是由物体的振动产生的。

(二)基于认知起点,引入科学概念

小学科学知识是一个系统,在前后知识之间存在着相互的联系,在教学中,教师要善于从学生原有的认知起点出发引入科学概念,这样,学生就能够在概念学习的过程中产生认知冲突,从而产生概念学习的兴趣。

例如,在引入“热的传递”这一概念时,课堂上给学生进行了一个演示实验:在一个圆型的铁片上涂上一层蜡,然后给这一个圆型的铁片进行加热。学生观察到的现象是,圆型铁片中间的蜡开始向外边融化去。学生原来的认知总认为热的传递过程是一个线型传递的过程,但实验的结果与学生原来的认知就产生了强烈的冲突,从而激发他们以积极的探究热情投入到热的传递的规律中去。

以上案例中,正是因为创设的实验情境引发了学生强烈的认知冲突,所以有效地激发了学生的探究欲望。在小学学科课的教学中,还有很多类似于这样的科学现象,教学中,教师要以此为切入点给学生创设冲突化的情境,以此激发学生的学习兴趣和探究欲望。

二、依托实验——拉长概念探究的“线”

概念的形成是概念教学的重要阶段,在概念形成的过程中,引导学生经历探究概念内涵与外延是重中之中。教育心理学研究表明,对于概念的形成只有学习者亲身经历,才能掌握概念的本质内涵。而实验是小学生经历科学概念的重要过程,因此,在小学科学课的教学中,教师要善于依托科学实验来引导学生经历概念的形成过程,这样,才能让抽象的概念教学形象化。

(一)利用探究实验,丰富对科学概念的感性认识

实践表明,当一个人对于已经形成的认识和观念常常是根深蒂固、难以撼动的,要想通过简单的说教就使其改变,那是很困难的,而且效果也很差。只有让主体亲身参与科学探究,在探究中通过感性现象深入事物的本质特征,从而产生认知冲突,实现认知顺应,建构科学概念。因此,在小学科学概念教学中,教师应通过科学实验的方式,使学生在亲历实验探究的过程中,获得生动的感性认识,帮助学生掌握科学概念。

例如,在教学“摆”这一概念时,课堂上,笔者利用多媒体出示问题情境,一个摆在一定时间内摆动的次数是一样的,然后出示探究问题:摆的快慢受哪些因素的影响呢?学生猜想,应该与摆绳长短有关、摆锤的重量有关、摆角的大小有关。然后教师指导学生进行实验探究:(1)在摆锤重量和摆角相同的情况下,测量摆线长度不同的摆摆动的次数;(2)在摆线长短和摆锤重量相同的情况下,测量摆角不同的摆摆动的次数;(3)在摆线和摆角相同的情况下,测量摆锤重量不同的摆摆动的次数。为了增加测量结果的准确性,一定要注意求多次摆动后的平均值。学生在亲手进行了以上的实验后,得出摆动的次数与摆锤和摆角无关而与摆线有关,与原有的认知产生冲突,重而构建了新知。

(二)利用类比实验,加强对科学概念的本质把握

类比法是概念学习重要而有效的方式,通过相似物质的类比实验,有利于学生掌握科学概念。在小学科学教学中,教师可以通过具有相同或相似性质的物质进行类比实验,克服原有物质进行实验的局限性,达到更显性的感性认识,加深对概念的把握。

例如,在教学“食盐在水中溶解”一课,为了让学生形象地理解食盐在水里的溶解过程,问:“同学们,食盐是怎么在水里溶解的呢?”激发探究热情。为了显性地了解食盐的溶解过程,就需要找一种可见的溶解物质,进行类比实验。将食盐换成高锰酸钾投入水中,学生清晰地观察到了高锰酸钾在水中逐渐消失的过程,而液体的颜色逐渐从无色到红色,颜色逐渐由淡到浓,颜色不断地进行扩散直至均匀地分布的过程。在这样的实验过程中,学生形象地感受到物质溶解的过程及溶解后的分布情况,由高锰酸钾到白糖、食盐等类似物质的溶解过程也得到了启发,于是学生自觉地同化或顺应了相关的新知,在动态的实验中构建了科学的概念。

三、注重迁移——拓展概念深化的“面”

从概念的引入、概念的形成,学生接受概念的过程是一个困难的过程,通过有效的教学,在学生实现了对科学概念的一定认识后,教师一定要趁胜追击,趁热打铁,通过有效的途径,帮助学生巩固概念,深化迁移知识。

(一)在实际应用中深化概念

科学建模是一种经常被采用的有效教学手段,科学建模是用科学的语言描述生活、生产中遇到的实际问题,应用科学知识解决实际问题的过程中,科学建模是一个十分关键的环节,而科学建模就是应用科学概念的过程。通过对科学概念的应用,能促进学生对概念本质的认识,深化和巩固概念。

例如,要掌握“鱼”的概念,教师出示多种鱼的图片,让学生进行探究,指导学生从外部结构、身体内部结构、生活习性、繁殖特点等方面归纳鱼的特点。在学生得出了初步的概念并表述出来后,教师再提供一些是鱼非鱼的水生生物,指导学生通过比较深化对鱼的概念。然后,再通过几种比较难界定的水生生物,让学生从鱼的本质属性上进行判断,教师根据学生判断中的情况进行点拨和指导,巩固对鱼的概念的理解,在动态中构建鱼的科学概念。通过这样的方式,学生在反复的比较和运用概念的过程中,在不断的讨论中,否定自己原来的错误认知,发展对概念的科学认知。

可见,学生通过探究学习得到的科学概念必须要用准确的语言表达出本质属性,才是达到了对科学概念的掌握。然而对于小学生来说,他们认知往往是比较浅层次的、不系统的,这就需要教师进行引导和规范,帮助学生构建科学的概念。

(二)指导学生注意科学概念的相关属性

事物本质是通过现象外显出来的,通过观察现象是认识事物本质的途径,但有些现象并不能真实地反应事物的本质,这就需要“插亮慧眼”,分辨现象。

例如,在指导学生探究果实的共同特征时,学生往往会观察果实具有的颜色、形状、质量、体积、口感等现象。这时就需要教师进行指导,通过反复地比较、解剖观察后,帮助学生透过这些表象,学会从果实的内部构造方面探究果实的共同特征,而排除非本质的属性。

总之,在小学科学教学中,科学概念是学生学好科学的基础,为帮助学生构建科学的概念,养成科学学习的兴趣,培养学生的科学素养,需要教师从学生的特点和学生生活的实际出发,引导学生在主动探究的过程中,充分动手、动脑、动口,教师通过对学生概念掌握中存在的问题进行指导和规范,使学生在动态的过程中,构建科学的概念,提高概念学习的效率。