◎賈迎春
在小學科學課堂中圍繞科學概念來組織教學,對提高學生的學習效率,促進學生發(fā)展是十分重要的。概念是學生建構更復雜能力的基石。圍繞科學概念來組織科學課的教學,符合人認知發(fā)展的特點,是我們有效認識世界的途徑。關注“科學概念”是當前發(fā)達國家的科學教育的一大特點,也是科學教育自身發(fā)展的需要。由關注科學知識向關注科學概念的轉化,是我國小學科學教育必須邁進的關鍵一步。
建構主義認為:“學習是學習者的一種主動的建構活動,是學習者在原有知識經驗的基礎上主動建構內部心理表征、及新知識意義的過程?!币簿褪钦f學生必須要在自己已有的認識基礎上,在一定的情景中學會對知識的再加工和再創(chuàng)造的方法,建構自己的知識。而一個科學概念的建立,必須建立在學生自己原有的生活經驗的基礎上(也稱為前概念),新概念必然是對生活中原有的概念進行重新組合、提升??茖W概念是科學知識的基本單位,是思維的基本形式,它的產生建立在前概念基礎之上。學生在真正學習新的科學概念之前,已經有了對一些概念樸素的理解,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,它包含原有的經驗和假設,但往往與概念的科學含義不一致。
金岳霖老師的《邏輯》一書關于充分條件的假言推論中提出,承認前件即承認后件,否認前件不能否認后件。前件是后件的充分條件,只要前件的條件成立,后件也就成立;但前件不是后件的必要條件,它不成立而后件的其他充分條件能成立的時候,后件依然成立。所以前件成立,后件亦成立;前件不成立,后件不見得就不能成立。承認前件即承認后件,否認前件不能否認后件;否認后件即否認前件,而承認后件不能承認前件。前概念是學生建構科學概念的基點。前概念即前件,后續(xù)孩子形成的科學概念即后件,否認前概念即否認前件。我們無視學生的前概念存在,就違背了以學生為本的教學理念,違反了教學規(guī)律,這是不利于學生學習的。在實際的科學教學中,教師只有善于揭示學生的科學前概念,促進各種類型科學前概念的生長與發(fā)展,才能真正提升教學的有效性。
在教學實踐中,我總結了幾個前概念轉化為概念的策略:
對于學生的前概念我們要給予充分地尊重,要把它們作為一種嘗試性的解釋加以處理,不能武斷地否定掉一些“不科學”的前概念。我們要提供盡量多的機會,讓學生親自發(fā)現(xiàn)自己前概念中的錯誤之處。所以在這種情況下,教學情境所引出的問題就不能太分散,否則學生無法對自己的已有認識進行驗證和澄清。改變學生的錯誤前概念是一件非常難的事。
首先通過一定的方法暴露學生的前概念,然后使學生明確意識到自己和別的學生想法不同,通過引起的認知沖突,以促進學生對已有前概念認識和和分析,并在實踐中得到科學概念的認識。這一過程中可以通過課堂辯論來實現(xiàn)概念的沖突,充分暴露前概念,形成認知沖突,從而引發(fā)更深入的學習。
可以通過課前談話,問卷、動手實踐等形式來完成。
教科版四下1-4《點亮小燈泡》,在教學過程中,首先讓同學們用一節(jié)電池、兩根導線來點亮一個小燈泡。當小燈泡亮了以后,讓同學解釋電路中電流的情況。有三種解釋:第一種觀點,有的同學認為電流從電池的正極出發(fā)到達小燈泡;第二種觀點,有的同學認為電流從電池兩端出發(fā)到達小燈泡;第三種觀點,電流是從正極出發(fā),然后流經小燈泡,最后流回負極。學生們所回答的這三種解釋只有第三種是科學的。在教學過程中,我首先摸清的孩子們對于電路的認識程度,然后通過具體的實驗操作,在探究過程中有意識引導,持有錯誤前概念的孩子認識到正確的概念,由于我對孩子電路的認識已經有了清晰的把握,實驗指導中更能做到有的放矢,這樣更容易幫助學生完成前概念到概念的轉變。
小學科學課的探究活動以實驗為主,在實驗過程中,教師結合學生前概念認識,精準引導學生在實驗探究中發(fā)現(xiàn)前概念認識中的錯誤,順利實現(xiàn)學生概念遷移。在教學中,我們可以通過創(chuàng)設情景,使新知識與學生原有認知產生沖突,激起孩子們的求知欲和好奇心,孩子們在經歷思想上的沖突和震撼的過程中,找出矛盾所在,實現(xiàn)前概念向科學概念轉變。
教科版三下3-6《水和水蒸氣》,在教學過程中,我問道:什么是水蒸氣?水蒸氣看得見嗎?孩子的前概念錯誤是水蒸氣是看得見的,熱水中冒出來的白汽就是水蒸氣。這時,我對孩子們的錯誤認識不置可否,而是讓孩子用酒精燈加熱不銹鋼勺子中的水,水蒸發(fā)后,我讓孩子思考水去了哪里?孩子回答水變成水蒸氣了,因為在加熱過程中同學們看到有白氣冒出,水漸漸沒有了。這個時候我并沒有急于說出結論,而是拿出了幾天前在教室窗臺上放置的畫了水位線的量杯,問學生為什么水位線下降了?水去哪啦?學生說變成水蒸氣蒸發(fā)了,我再追問,誰看到過水蒸氣蒸發(fā)的過程?學生回答沒見到過。我拋出疑問:水蒸氣到底是看得到還是看不到?剛才看到的白氣到底是不是水蒸氣?在接下來的探究中,學生目標明確,探究活動進行得很順利。
學生剛剛形成的科學新概念,往往是比較孤立的,很容易受到其他因素的影響。學生在通過自主探究獲得新的科學概念后,教師要通過新的學習方式強化學生的科學認識,扎實有效的實現(xiàn)知識遷移。其中讓學生通過運用已掌握的科學概念來解決問題是一個實現(xiàn)知識遷移的不二策略。
教科版五下1-2《沉浮與什么因素有關》,學生通過實驗掌握了物體的沉浮與物體的體積和重量有關,相同體積的物體,重的物體容易沉,輕的物體容易浮,相同重量的物體,體積小的容易沉,體積大的容易浮。于是我進一步引導學生實驗,首先讓學生把兩個重量和體積都相同的塑料球,分別放入水中和鹽水中,學生發(fā)現(xiàn)塑料球在水和鹽水中都是漂浮的,但是細心的孩子會發(fā)現(xiàn),塑料球在水中和鹽水中漂浮的程度不一樣,學生經過思考后作出解釋:兩種液體不同,沉浮也就不同。學生通過運用已有概念,同體積同重量的物體在同一液體中的沉浮情況是一樣的,因此推斷出物體的沉浮和液體也是有關的,這樣不僅強化了物體沉浮的原理,還進一步延伸了概念的認知。
實現(xiàn)學生前概念的糾正和遷移還與教師自身的科學素養(yǎng)有關。教師熟練掌握科學概念,運用自如并能實現(xiàn)知識的融會貫通,在學生的前概念轉變中才能順風順水的做到水到渠成。