建构指向科学概念的科学探究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇建构指向科学概念的科学探究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：建构科学概念是贯彻小学科学课标以探究式学习为主的课本课程理念。在小学科学课程教学中，如何贯彻指向科学概念的探究，使学生在探究活动中更好地形成科学概念，对此进行了建构科学概念模型的教学策略探究。

关键词：小学科学；建构；科学概念

周光召先生说：“科学教育不应该传授给学生支离破碎、脱离生活的抽象理论和事实，而应当慎重选择一些重要的科学概念，用恰当、生动的方法，帮助孩子们建立一个完整的对世界的理解”。近三十年来， 对学生的科学概念和以促进学生科学概念学习为目标的教学实践的研究成为了科学教育研究中最重要的领域之一。然而大量的研究结果表明：科学概念教学的实践效果并不理想，我国小学生对科学概念的掌握程度的总体合格率为 48.2% ，低于国外公众对科学概念的掌握的程度。科学教学没有很好地促进学生对科学概念的掌握，我们的学生不能牢固掌握科学中的关键性概念，即使经过详细的传授，学生也只是一知半解。

因此，加强基于以探究活动为基础的构建科学概念的教学刻不容缓。以构建科学概念为主线的小学科学课堂教学（基本模型如图1所示），是新课标理念下小学科学课堂教学三维教学目标的重要指向，也是小学科学课程作为培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程的主要体现。

一、“暴露”前概念，引起有效注意

学生并不是脑袋空空地进入学习情境的，他们在学习新知识之前，已经有了现实生活中通过长期经验积累与辨别式学习获得的感性经验，即前概念。我们在教学中只有暴露学生的前概念，重视学生的学习特点，并在此基础上进行教学设计，才能做到有的放矢，有效构建新的科学概念。如《物质发生了什么变化》第一次执教时，按照教材的编写我安排了两个实验：混合沙和豆子、加热白糖，最后我想方设法引导学生讲出“什么是物理变化，什么是化学变化”这些新概念时，学生还是不能很好地理解。

在后来的教学中，我根据学生的前概念状况，设计用方块糖代替白糖，实验一将方块糖击碎，观察方块糖的变化；实验二加热白糖，观察白糖在燃烧过程的变化。通过对方块糖形状从“块状――颗粒状――黏糊状”变化过程的比较，帮助学生构建新概念的“中介平台”，符合孩子的认知规律，有利于学生更正错误前概念，建立新概念。

二、创设概念情境，巧设认知冲突

教学通过创设问题情景，唤起学生经历过的生活情景，并尝试用前概念去解释实验现象，使学生通过直观形象的科学对比，促使学生产生强烈的认知冲突，激发它们的探究欲望，进而进入新的科学概念的构建过程。如《机械摆钟》一课，交流发现学生前概念认为：摆的快慢与摆幅的大小有关。有些学生认为摆幅大，摆运动得快；有的则认为摆幅小，摆运动得快……此时，我顺势提问：那么摆的快慢究竟与摆幅有怎样的关系呢？孩子之间的交流，很巧妙的引出了认知冲突，片面地打破了学生认知上的平衡，动摇了学生原有的心理图式。

通过探究实验，学生很快就发现：摆具有等时性，摆的快慢与摆幅大小无关。在这探究过程中，学生的思维逐步向“摆的等时性”靠近，但并不表示学生已经真正建立了新的概念图式，因为学生的原概念仍然顽固占据他们的头脑。所以，“不断反复的实验与研讨，细致的观察与分析”显得十分重要，只有建立在观察基础上的教学才能从众多的现象中抽象出共同的特征。

三、选用结构材料，促进概念整合

材料引起学习，材料引起活动，借助科学探究或构建科学概念，只有指向科学概念的探究才是有意义的。比如《磁铁有磁性》一文中，针对“磁铁能吸引哪些物质”准备三组实验的材料：

第一组：铁钉、钥匙、回形针、笔、布、钢珠、玻璃珠等；第二组：不同材质的硬币；第三组：饮料罐。

这三组活动材料均不同。第一组材料是学生较为熟悉，辅之以学生的前概念，学生能很容易猜测得出答案；第二组材料虽然都是银币，表面形状相似，但材质不同，学生猜测开始出现一些困难；第三组材料猜测难度愈加。这样三组具有分时、分层的结构性材料呈现，指向不同的思维层次，让学生经历发现问题、解决问题的一系列过程，使学生的概念在探究中得到更好的建构。

四、开展合作交流，应用科学概念

新构建的概念要想完全在学生脑海中占领阵地并不是一蹴而就，还需要通过一定的方式手段去巩固，才能真正实现教学的目的。科学概念的引入、辨析、形成、应用是一个由浅入深的古城，也是一个螺旋上升的过程。合作学习可以克服学生个体认知的局限性。通过学生与学生之间的合作、交流与讨论，使他们超越自己原来狭隘的认识，了解彼此的简介、不同的观点。而且在合作学习中，每个学生都可能成为积极的参与者，在自由平等相互信任的气氛中最适宜表达各种原始的观念，显露出各自的前概念，在交流中促使学生认识到原有认知的片面和不合理，从而促进新科学概念的构建。

科学概念不等同于科学知识，不仅包括一般的科学事实和知识性概念，更重要的是还包括孩子们对科学的思考、想法和看法。科学概念的学习，使促进学生更加本质地认识事物与现象，促进科学知识的系统化与机构化，帮助学生发展逻辑思维能力，提高学生的科学素养。

参考文献：

[1]温・哈伦.科学教育的原则和大概念[M].韦钰，译.背景：科学普及出版社，2011：序言.

[2]DuitR，Treagust D.Conceptual Change：a Powerful Framework for Improving Science Teaching and Learning[J].International Journal of Science Education.2003，25（6）：671-688.

[3]樊琪.科学学习心理学[M].北京： 中国轻工业出版社，2002

[4]Perkins D.Smart Schools：Better Thinking and Learning for Every Child[M].NY：Macmillan，The Free Press，1992.23.

[5]李高峰、刘恩山.“前科学概念”的属于和定义的综述[J].宁波大学学报，2006（6）