基于科学概念的探究式教学

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1、基于科学概念的探究式教学——以《水能溶解一些物质》为例谈如何建构科学概念浙江省舟山市定海区廷佐小学王燕萍【摘要】：科学探究是科学学习的主要方式，建构科学概念是科学学习的重要目标。本文浅议了在教学《水能溶解一些物质》一课时如何帮助学生建构科学概念的策略。针对当前概念的建构凌驾于学生之上、为活动而活动等现象，在充分考虑教材和学生实际的基础上，提出“引发认知冲突、引领有效探究、引导有效交流、引致概念内化”等策略，帮助学生建构科学概念，提高课堂教学实效。【关键词】：前概念科学概念核心概念结构化活动新课程标准指出，科学课程不仅要让学生亲历探究过程，更要注重引导学生在探究过程中建构科学概念，促使

2、科学概念与科学探究协调发展，以达到培养学生科学素养的目的。科学概念的建构要经历一个抽象概括的过程，如何帮助学生在以探究为核心的科学学习中建构科学概念？下面结合新教科版四下册《水能溶解一些物质》一课的教学谈谈粗浅的看法。一、依据学生的前概念，引发认知冲突——建构科学概念的基础由于生活经历和学习情况的不同，学生在走进科学课堂之前已对日常生活中所感知的现象与对事物的认识形成了自己的看法，这就是学生的前概念。虽然学生的前概念是肤浅的，甚至是错误的，却是学习的起点，是建构科学概念的认知基础。奥苏伯尔认为：如果我必须将教育心理学的全部原理归结为一句话，那么我将会说，影响学生学习最重要的一个因素乃

3、是学生已经知道的东西，肯定这一点并据此教学。因此，教学要充分考虑学生的前概念，从激发学生的认知冲突与学习动机出发，促成完善概念的转化。我们可以采取一定的方式了解学生对学习内容已经有了哪些认识，以此为基础开展教学，比如熟悉教材、课前调查、课堂提问、图画展示、观察分析等方式。在教学《水能溶解一些物质》前，学生对“溶解”这个词并不陌生，但不清楚究竟什么是溶解。我在上这课时采用课堂提问的方式首先暴露学生对“溶解”的原有认识：师：妈妈在炒菜时会加一些食盐、白糖之类的物质，等我们吃的时候怎么找不到这些颗粒了呢？生1：因为它们溶化了。生2：因为它们溶解到菜里去了。师：哦，溶解？你能给大家解释一下什

4、么是溶解吗？生1：溶解就是溶化了。生2：溶解就是一样东西消失了。生3：溶解是被热气给化开了，没有了。师：其他同学有补充吗？生4：我认为溶解的意思是溶化了，分解开了。从学生的回答当中可以看出他们对溶解概念的认识是错误的。要转变错误的前概念，就得让学生从原有的认知结构中走出来，引导他们重新认识溶解的本质特征。不过，从教材的安排来看，溶解概念的建构是通过本单元《水能溶解一些物质》和《水是怎样溶解物质的》两课的教学来完成的。在起始课《水能溶解一些物质》的探究活动中承载的概念内涵是：物质变成肉眼看不见的微粒；不会沉淀；不能被过滤。教学可以从设置问题情境开始：大家原先认为“溶解”是这种物质消失了

5、、不见了，但是，大家都知道物质是不会“逃走”的，还在水里，既然还在水里怎么看不见了呢？当学生无法用自己已有的前概念来解释观察到的现象时，就不得不对已有的前概念进行反思，引发更深的思考，探究活动也就一步步深入进去。二、设计结构化的活动，引领有效探究——建构科学概念的关键活动是建构科学概念的载体，学生在一个个活动中不断修正、重构前概念，从而建构起科学概念。所谓结构化活动，就是知识逻辑与认知逻辑相统一的学习活动。设计结构化的活动时，能围绕科学概念，恰当地选择、组织、呈现活动及活动所承载的科学概念，促进学生科学概念的主动建构与发展。1．构建支架式活动“支架”原是建筑行业的术语，也可称“脚手架

6、”，美国著名的心理学家和教育学家布鲁纳最早把这个术语运用到教学上。他指出：“学生不是被动的知识接受者，而是积极的信息加工者。”如果把科学概念以阶梯状呈现，支架式活动就是引领帮助学生自己一步一步向上迈或为他们提供一根迈步的拐杖。为此，事先要把科学概念加以分解，用一个个有结构的活动把学生的理解逐步引向深入。《水能溶解一些物质》一课有三个活动内容，活动承载的概念内涵是不同的，呈递进关系，所以，活动内容也要有递进关系，以支架式的活动初步建构溶解概念。2.提供有结构的材料“巧妇难为无米之炊”。科学课堂上，提供有结构的典型材料是实现学生有效探究、构建科学概念必不可少的设计内容。教师要引导学生通过

7、对材料的操作、观察和思考，使学生能从直观现象中感悟、获取科学知识的方法和过程，从而揭示科学概念的结构和本质。在《水能溶解一些物质》这一课中，学生通过观察、比较食盐、沙、面粉在水中的不同变化，发现溶解和不溶解的主要区别和特征。辨别食盐和沙在水中是否溶解了对学生来说不难，关键是如何把它们在水中的变化描述出来。因此，在这个环节中增加了小苏打和荞麦（泡茶喝的小颗粒）两种物质，既有学生熟悉的食盐和沙子，又有跟面粉外观相似的小苏打，还有在比较长时间内会浮的荞麦颗粒，使