孙勇

摘要：《义务教育科学课程标准》中说"小学科学课程是一门活动性和实践性课程”，“小学科学课程把探究活动作为学生学习科学的重要方式，强调从学生熟悉的日常生活出发，通过学生亲身经历动手动脑等实践活动，了解科学探究的具体方法和技能，理解基本的科学知识”，本文以《气体能溶解在水里吗》一课为例，从学生如何让学生概念转变谈谈自己的一些想法。

关键词：社会性课堂 ；学习环境；知识构建；影响

《义务教育科学课程标准》中说"小学科学课程是一门活动性和实践性课程”，“小学科学课程把探究活动作为学生学习科学的重要方式，强调从学生熟悉的日常生活出发，通过学生亲身经历动手动脑等实践活动，了解科学探究的具体方法和技能，理解基本的科学知识”， 学生的前概念是学生科学学习的起点，而他们的前概念及其顽固。教师在科学教学中需要重视学生概念转变的困难。本文以《气体能溶解在水里吗》一课为例分析学生概念转变的过程谈谈自己的一些想法，共大家在以后的教学中参考。

一、前概念及其特点：

有的学生根据生活经验来判断气体是否能够溶解在水里：

“气体不能溶解在水里。因为我以前用吸管往水里吹过气，结果一堆泡泡冒上来。如果溶解了的话就不会有气泡了。”

这个事实对他来说非常有说服力。把盐加到水里，盐和水混合均匀不见了，说明它溶解了，把沙子加到水里，它沉到水底说明没有溶解，把气泡加到水里，气泡没有和水混合均匀而是冒出来了，当然也说明气体没有溶解。

有的学生根据学过的相关知识进行推断：

“我们三年级的时候做过一个实验，把一团纸塞在杯子底部，杯子倒扣在水里，结果纸团没有湿，就因为空气不能溶解在水里，保护了纸团。”

这个实验当初为了证明空气占据空间，但同时也说明占据杯子空间的空气没有被溶解在水里。

“我也认为氣体不能溶解在水里。因为烧水的时候一直在往外冒气。”

三年级的时候学过水冒气是因为水变成了水蒸气，如果水蒸气溶解在了水中自然就不会冒出来了。

对学生来说，他们的推断有理有据，非常令自己信服。

从以上三个个例来看，学生的思维过程有以下特点：

类比。他们都利用了类比推理，想象空气加到水里的后果，并与固体、液体的溶解情形进行类比。

短。对于个体学生而言，当面对“气体能否溶解在水里？”这样的问题的时候，他会立刻搜索（调动）以往的知识和经验，进行判断分析。当他想到一个他认为能够作为依据的事例或知识时，就倾向于停止搜索，作出自己的判断。

浅。一个事例包含了多方面的信息，他们只考虑到其中的某一个方面。上述三个学生都默认最初水中没有空气，就像清水中没有盐一样。而没有想到如果起初是一杯已经饱和的食盐水，再加盐的话也是无法继续溶解的，但不能因此说明食盐不能溶解在水里。同样的，那些实验中的水里原来有没有气体呢？他们的思维定势直接选择了“没有”。

趋同。对于需要较长时间思考、还没有考虑好的学生来说，如果先发言的学生讲得听起来比较有道理，他们会接受这个说法，甚至寻找支持这个说法的类似证据。因此课堂上常常会出现一串学生表达相同的看法。这是他们相互启发进行思维联想的结果。这在面对有一定挑战性的问题而独立思考时间有不足的时候尤为突出。

二、认知冲突与固执己见

也有人持不同意见。

“空气应该能溶解在水里，否则生活在水里的鱼怎么呼吸呢？”

在之前发言的几个同学的事例互相印证的压力下，这个反例的提出者底气并不太足。

为了解决矛盾，维护自己的立场，“也许水里的鱼不需要呼吸空气啊。”有人这样反驳。

“不对！鱼需要呼吸！鱼是通过鳃来呼吸的！”有人记得三年级观察金鱼时学过的内容，继续反驳。这时很多学生忍不住纷纷小声议论。

认知冲突产生。矛盾双方各不相让，部分学生左右摇摆。召唤更有力的证据。 我们研究气体到底能不能溶解在水里的方法是这样的：在注射器里吸1/3的水，用橡皮堵严管口，用力往外拉活塞，仔细观察气泡的大小和数量的变化。

“老师，你看！”两个学生向我展示。

“你发现了什么现象？”

“泡泡忽多忽少。”

“泡泡什么时候变多？什么时候变少？”

“往外拉活塞的时候变多，往里推就变少。”

“这些泡泡是什么？”

“气体。”

“那这些气体是从哪儿来的？”

“嗯……，橡皮里吧。”

“那我不用橡皮，直接用手指堵住管口再拉活塞，你看！”往外拉活塞后，注射器内壁以及活塞头上气泡一下子多了起来。

“可能是因为漏气，一些空气跑进来了。”

“那我不堵管口，直接拉活塞，让空气随便进来。”注射器里的水随着活塞在往下走，水里的气泡竟然没有变化。推出注射器里的空气后，再次用手堵住管口并往外拉活塞，气泡一下子又多起来了。

“泡泡里的气体来自哪儿呢？”我再次问。

“看来是来自水里了。所以水能溶解气体。”学生想了想。

学生很不情愿认为气泡是来自水里的，他宁愿荒谬的认为这些多出来的气体来自橡皮，当然他也觉得这种解释太牵强了，所以很快放弃这种推理。气泡来自于漏进来的空气这一想法就有道理多了，但如果是这样的话，不堵管口的情况下拉活塞产生的气泡应该更多才是，结果气泡大小和数量竟然是一点变化都没有。只有当能想到的可能性都被排除了之后，他才认为气体来自于水里。其实认为那些附在活塞头部的气泡来自于水里是最直接和明显的判断了，但这就要推翻他原来的想法——空气不能溶解在水里。他是多么不情愿承认自己最初判断错了啊。

这充分说明了学生对待自己原有概念是多么的固执，只有当所有可能的支持原来想法的线索都被排除后，他才肯改变原有想法，接受新概念。

在这个学生概念转变过程中，师生二人间的互动起了很重要的作用。教师根据学生的认知及时调整实验方法，一个个推翻学生的假设。如果只是按照原来的实验设计进行而没有补充实验的话，这个学生就不会放弃自己的原有想法。即使班上最后得出统一结论：气体能够溶解在水里，他也可能保持沉默而内心坚持自己原有认识。

而对于原来就认为气体应该能够溶解于水里的学生来说，他们看到注射器内壁附着的小气泡后，很容易就得出这些气泡来自于水里的结论，因为这样解释能够支持他原有的想法。

三、概念整理与协调

根据学生实验前的讨论，我请学生进一步思考：“气体能在水中无限溶解吗？”“气体在水中的溶解能力怎样？”“为什么往水里吹气，会有泡泡冒出来？”

在这样的问题的启发下，学生很容易联想起之前学过的盐和小苏打都不能无限溶解在水里，空气也不例外。而这个实验又说明了我们一开始取的水里就有气体，当在水中饱和了之后，多的气体就会形成气泡冒出水面。这样，学生原有的经验和推理和新的认识就协调起来。

这个过程包括在新旧事实性知识间建立更多的连系，以及改变原有各个事实（证据）间的连系方式。

四、知识建构过程中的社会性影响

1.互相启发与避免偏见

2.在集体学习过程中的个体学习经历

3.学生的知识建构与教师教学设计的相互影响

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准 [S].北京：北京师范大学出版社，2017版.

（作者单位：重庆市北碚区复兴镇大树小学校 400000）endprint