基于大概念的小学科学概念教学策略探微

2018-12-22 08:39楼曙光
小学教学研究 2018年12期
关键词:概念模型大概念

楼曙光

【摘要】科学中共有14个大概念,它们是小学科学教育的指南,为科学教育教学改革指明了方向。如果把小概念比作一颗颗珍珠,大概念则是串联珍珠的丝线,有了这根主线,一颗颗珍珠就不会散落,而会显得更有魅力。基于大概念的小学科学概念教学是一种智慧教学。

【关键词】大概念 小概念 原有概念 概念外延 概念模型

中国工程院院士韦钰提出:“以大概念的理念进行科学教育”。大概念是有组织、有结构的科学知识和模型,科学中共有14个大概念,它们是小学科学教育的指南,为科学教育教学改革指明了方向。科学大概念的提出旨在让学生获得一个完整的科学框架体系,而不是建构分散细碎的科学知识。概念的掌握与模型的建立能力是学生的重要能力,它影响着学生的科学判断能力与科学创新能力。如果把科学世界比作森林,科学概念则是一棵棵枝繁叶茂的大树,大概念就是大树的根茎,小概念则是众多的枝叶。如果把小概念比作一颗颗珍珠,大概念则是串联珍珠的丝线,有了这根主线,一颗颗珍珠就不会散落,而会显得更有魅力。我们要关注科学概念的教学,在大概念的观照下开展教学。现以教学《物质在水中是怎样溶解的》为例,浅谈基于大概念的小学科学概念教学策略。

一、宏观概念观照,聚焦微观概念

大概念犹如大树的根基,少了大概念的支撑,小概念则成了无本之木,没有大概念这个主线的串联,其他小概念的教学就会支离破碎。“宇宙中所有的物质都是由很小的微粒构成的”是14个科学大概念中的一个,它是一个顶层的宏观概念,在它的组织体系中,还有物质、原子、电流等下位概念,而溶解则是这一概念链中的下下位概念,即属于大概念下的微观概念。

小学科学教学中一般开展的是一些具体的微观层面的概念教学,在微观概念的教学中,我们首先要厘清各概念之间的上下位关系。理顺教学思路,要以大概念为引领,在宏观概念观照下,在既定轨道中运行,逐步聚焦微观概念。大概念理念下的科学教学是一种板块教学,以整体性思想去设计教学程序,避免概念教学的零散与混乱。如《物质在水中是怎样溶解的》一课,旨在从观察溶解现象开始,让学生经历溶解实践活动,理解溶解的本质特征,建构溶解的一般概念,渗透溶解是物质的基本属性这一概念。在教学该课时,我先让学生观察盐,使学生感知到盐是一粒一粒的,从而初步接触“盐是由一些小颗粒构成的”。接着,我让学生把盐放入水中,之后用玻璃棒搅拌,盐慢慢地看不见了。盐溶解到水中的现象,其实说明了盐从小颗粒又分解成微小的颗粒,均匀而稳定地分散到水中,从而给学生渗透“物质是由很小的微粒构成的”这一概念。本课的概念教学从大处设计小处着手,从盐的溶解、高锰酸钾的溶解,以及沙子、面粉的不溶解等现象的观察入手,理解溶解现象的本质,在对比、归纳中帮助学生形成溶解概念。

二、创设生活情境,唤醒原有概念

“生活是科学的发祥地。”生活中处处有科学,科学教育要基于学生生活,科学概念的建构要让学生联系生活实际,从真实的生活经历去感知与提炼,而不是在教师的枯燥讲授中机械记忆。“建构主义”也倡导学习要建立在学生已有的概念、经验和技能之上,认为科学概念的教学应当以学生的生活为背景,以原有概念为基础,从学生的最近发展区出发,借助他们的原有经验和技能,以发展学生对新概念的认识与理解。

创设生活情境,唤醒学生原有概念是科学概念教学的有效策略。如在教学《物质在水中是怎样溶解的》一课时,我首先创设了一个生活情境:这两天气温突降,抵抗力较弱的小明患上了感冒,小明妈妈给他买了一盒“感冒灵颗粒冲剂”,小明用温开水冲服,没几天感冒就好了。我话锋一转:“同学们有喝过感冒灵颗粒冲剂的吗?”全班学生几乎都举起了手。看到这种情况,我知道这就好办了,学生所具有的冲服感冒灵颗粒的生活经验为溶解的理解提供了基础。为了唤起学生更多的生活经验,我又问:“感冒除了吃药,你们还有哪些办法?”甲学生说:“我感冒时,奶奶用生姜加红糖冲水给我喝。”乙学生说:“我妈妈泡正柴胡冲剂给我喝。”“同学们知道的可真多!看来治疗感冒的方法还真不少!”我边表扬边将问题引向深入:“一粒粒的固体颗粒,为什么放入水里就不见了?”“它们都溶化到水里去了。”学生几乎异口同声地说出了答案。学生嘴里的“溶化”是“溶解”概念的原有概念,也是理解“溶解”的前概念。生活情境唤起了学生的生活回忆,激活了学生的生活经验,看来他们已经在生活中充分接触过溶解现象,为溶解概念的理解与建构奠定了良好的基础。

三、经历自主探究,丰富概念外延

古人言:“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”大概念理念下的概念教学,以学生自主探究为方式,以實验操作为载体,通过数据的收集与应用来促进对概念的理解。科学概念由外延和内涵组成,概念的外延越丰富,则越容易归纳概括出概念的内涵。因此我们在教学中,要为学生提供大量的探究材料,扩大实验的数量和范围,增加学生的感知体验,为思维对象本质属性的概括提供有力支撑。

探究式学习是科学教学的目的和方式,学生只有充分经历自主探究,才会获得丰富的感知与体验,才能有效提取出思维对象所特有的本质内涵。在教学《物质在水中是怎样溶解的》一课时,为了让学生准确地把握溶解的本质特征,我给学生设计了丰富的实验操作活动,让学生对多种溶解现象进行观察与感知。我为学生提供了红糖、食盐、沙子、面粉、粉笔灰、高锰酸钾、滤纸、烧杯等实验材料,学生亲手操作,将红糖、食盐、沙子等物体一一放入水中,观察它们在水中的状态。然后再用玻璃棒搅拌,观察它们的变化,看它们变成的微粒大小,在水中是否均匀分布,是否沉淀于水中。接着,我引导学生学习用滤纸过滤,利用过滤的方法来鉴别物体能否从水中分离出来,从而为判断物体是否溶解提供充足的依据。学生通过自主探究活动,获取了大量一手资料,为溶解本质属性的提炼积累了宝贵素材。

四、致力实验分析,建构概念模型

概念教学的过程实际上是一种建模的过程,前面的所有教学都是为概念模型的建立所做的准备。实验分析是概念建构的最终环节,实验中所获得的数据、记录的现象等,都将成为概念建构的重要内容,概念建模是一个去粗取精、去伪存真的过程。

实验分析可以培养学生的分析能力、归纳能力、概括能力等思维能力。部分科学教师不太注重数据分析和现象分析,往往实验结束后就直接把结果告诉学生,让学生失去了发展思维的大好时机。我在教学中有始有终,致力于实验分析,引导学生剖析实验现象,在自我分析中建构概念模型。如在教学《物质在水中是怎样溶解的》一课时,在学生实验结束后,我组织学生汇报交流实验过程与结果,对各种实验现象进行分析与归纳。学生在比较中将实验对象分为两类:一类是红糖、食盐、高锰酸钾,将这类物体放入水中后,原有颗粒都看不见了,均匀分散到水中,而且不会沉淀,过滤后不能被分离出来;另一类是沙子、面粉、粉笔灰,它们被放入水中后,颗粒大小没有变化,最终沉淀在杯底,过滤后被分离出来。经过大家的讨论与分析,学生终于自己建构出溶解概念模型,形成了“溶解”的描述性概念:像红糖、食盐、高锰酸钾等,在水中看不到颗粒,没有沉淀,不能用过滤的方法分离的是溶解。

科学概念的教学是一个从具体到抽象、从简单到系统的过程,让我们在大概念理念的观照下,为学生创设生活情境,唤醒原有概念,引导学生自主探究,丰富概念外延,引领学生自我建构概念模型,不断完善科学概念体系。

【参考文献】

[1]蔡铁权,姜旭英,胡玫. 概念转变的科学教学[M].北京:教育科学出版社,2008.

[2]吴蓓蓓.小学科学课堂中非预设生成的应对[J].教育观察(中下旬刊),2015(10).

[3]盘燕云.探析六年级学生构建科学概念存在的问题与对策[J].教师,2018(22).

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