课堂要促进学生科学观念的形成

杨洋

中国学生发展核心素养研究成果的发布，对新一轮的课程改革起到引领作用。北京市教育科学研究院相关课题组在广泛征求意见和调查研究的基础上，概括指出“小学科学学科核心素养”应包括科学观念、科学思维、科学探究、科学态度等内容。很显然，培养学生的科学观念是科学教育的重要任务之一。科学观念是科学概念和理论等在头脑中的提炼和升华，科学观念的形成离不开科学概念和科学理论，而科学概念和理论的建构则需要科学事实的支撑。引导学生对科学事实进行搜集、整理、分析，经历抽象概括、归纳推理的过程，能帮助他们很好地形成科学观念。下面以《植物的繁殖》一课为例，谈谈如何帮助学生形成科学观念。

本课蕴含的科学观念和教学流程

植物的繁殖所蕴含的科学观念主要是“多样性与共同性相统一”。植物世界具有丰富的多样性，它们的繁殖方式千差万别，但也有一些共性。小学阶段需要学生认识的科学概念是：有的植物通过产生足够的种子来繁殖后代，有的植物通过根、茎、叶等来繁殖后代。

为了引导学生建构上述概念，我在教学中安排了两个课时：第一课时主要引导学生认识有的植物通过产生足够的种子来繁殖后代，第二课时主要引导学生认识有的植物通过根、茎、叶等来繁殖后代。本文主要基于第一课时来讨论教学策略，第一课时简要教学流程如下：

1.游戏导入

提出问题：蒲公英分布广泛，是如何做到的？

2.蒲公英的繁殖

（1）引导学生认识蒲公英的种子有繁殖功能。

（2）观察：蒲公英的种子在哪里？（找种子）

（3）活动：蒲公英的种子有多少？（数种子、算种子）

（4）小结：蒲公英能产生足够的种子繁殖后代。

3.其他植物的繁殖

引导学生按照学习蒲公英的种子特征的方法，分组探究其他植物种子的数量特征。

4.归纳总结，形成解释

（1）整理信息，分析信息：观察记录单，有什么发现？

（2）举例：你还知道哪些植物能够产生足够的种子繁殖后代？

（3）思考：产生足够的种子繁殖后代，对植物有什么意义？

5.拓展

提出问题：植物除了用种子繁殖后代，还有没有其他繁殖后代的方式？如果有，请你亲自尝试培育，下次上课交流。

促进科学观念形成的教学策略

在《植物的繁殖》一课，我通过组织学生充分观察植物种子特征，在“找种子、数种子”的活动中搜集事实，并依据观察获得的信息，运用分析、综合、概括等方法，逐步建构“有的植物通过产生足够的种子来繁殖后代”的科学概念，促进他们形成“植物种类不同（多样性），但都可以通过产生足够的种子繁殖后代（共同性）”这一科学观念。

1.通过科学事实促进科学观念的形成

为了让学生感受到种子植物有很多种类，我在呈现观察材料时结合实际情况，尽量选择种子着生方式不同、传播途径不同的植物种类。考虑到有的植物不能将整株植物带来，我为学生提供了三个不同层次的观察材料：

第一个层次：实际物体——蒲公英果序、二月兰、地黄、狗尾草、泥胡菜。

第二个层次：果序+植株图片——苍耳、鬼针草、萝藦。

第三个层次：图片+文字资料——枣。

以上观察材料在课堂上的呈现方式也不同，第一层次的材料同时发给学生，每组一种，组与组之间尽量不同;学生在找种子、数种子的活动中，速度快、效率高的小组，教师会配发第二、第三层次的材料。这样安排，能够在课堂有限的时间内，让学生观察到更多的植物种子，凸显植物的“多样性”。

由于课堂上学生是几个小组同时分别观察不同植物，为了有效利用时间，我将学生的观察记录单设计为拼插式，由每组学生的观察记录单可以汇总成涵盖多种植物观察结果的大的记录单（见表1）。

通过以上方法，课堂上学生观察了一棵植物产生的种子数量，然后通过全班交流，了解了其他几种植物的种子数量信息，为建构“有的植物通过产生足够的种子繁殖后代”这个概念提供了丰富的科学事实。

2.在亲身体验中促进科学观念的形成

亲身体验在学生的科学学习中必不可少，学生在亲自体验中可以获得直接经验，对他们理解事物、形成观念尤为重要。本课我为学生创设了一系列亲身体验的探究活动，让他们在探究活动中获得更多信息。

首先，教师示范引导。考虑到三年级学生年龄小，独立完成数一株植物种子的任务有困难，我利用学生比较熟悉的蒲公英进行示范：找到蒲公英的种子;数一个果序上的种子数量;估算一株蒲公英结有几个果序;最后利用乘法估算出这株蒲公英大概有多少种子。在此过程中，指导学生小组内人员如何分工、记录单怎样使用、如何列式进行计算等具体方法。

接下来，组织学生按照刚才的方法分组观察不同植物的种子，了解还有哪些植物也能产生足够的种子繁殖后代。学生通过亲身体验和相互交流，不仅认识到植物种子的数量足够多，而且运用了分析、综合等思维方法。这样的亲身体验，为学生形成观念奠定了基础。

3.在尝试解释中促进科学观念的形成

语言是思维的外壳，概念的表达与观念的形成需要充分的表达与交流。本课教学，我为学生提供多次尝试解释的平台，让他们在表达与交流的基础上建构概念，形成观念。

课堂伊始，我引导学生关注“蒲公英分布这么广泛，它是怎么做到的”这一问题，针对学生提出的“靠它的毛毛，会飞，飞到哪里就在那里生根发芽”“毛毛就是它的种子”等认識，我引导他们找到蒲公英的种子仔细观察，他们发现蒲公英的种子不仅会飞，而且数量很多，进而认识到：蒲公英靠产生足够的种子繁殖后代。

在学生了解了多种植物的种子数量，形成一张大的记录单后，我引导学生思考：观察记录单，你有什么发现？学生小组讨论后指出：植物种类不同;种子数量不同;有的多，有的少（多样性）。也有同学发现：虽然具体数量不同，但是大多数植物的种子还是有很多共同点。接着，在讨论的基础上揭示概念：有的植物通过产生足够的种子繁殖后代。然后让学生试着列举更多实例，学生纷纷举出青椒、草莓、木瓜、苹果等例子，有些学生认为：“苹果种子不多，每个果实也就只有4～5粒。”导致学生产生了意见分歧，我出示了苹果树的图片和苹果结构图，让答案一目了然。这样教学，学生在举例的同时也巩固了科学概念，丰富了“多样性与共同性的统一”这一观念的内涵。

本课最后，我向学生提出几个直指科学观念的问题：“植物产生足够的种子繁殖后代，对它们来说有什么意义？”“如果只有1粒种子，假如被小鸟吃了，这棵植物就会消失吗？”“种子足够多，是不是增大了成活概率，不容易灭绝？”这些问题，促使他们思考现象背后的原因，进一步思考植物在进化与适应环境中的表现。

学生科学观念的形成不是一蹴而就的，需要我们结合具体内容真抓实干，从学科核心素养的大处着眼，从具体教学的小处着手，在潜移默化中帮助他们形成科学观念。