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立足科学概念建构促进学生思维发展

2020-05-26欧阳海晏

湖北教育·科学课 2020年2期
关键词:螳螂昆虫蚂蚁

欧阳海晏

《义务教育小学科学课程标准》倡导将大概念落实到课堂教学之中。对于每一节课来说,教师需要对大概念进行细化,将上位的概念和核心概念拆分成一系列较为具体的概念,并在一定的应用情境下显得生动和有意义。学生在建构科学概念的同时获得思维发展也是非常重要的任务,因而在具体的概念教学中,教师要根据学生的认知水平,设计层层深入的教学活动。下面以《昆虫》一课为例,浅谈立足概念建构下的思维发展。

教学分析

关于昆虫的教学,从以前的“自然”到现在的“科学”一直都有,现在各个版本的教材中也都有这一经典内容。本次的磨课案例《昆虫》一课,是湘版三年级上册第二单元《各种各样的动物》中的第1课。整个单元是学生步入中年段后继续学习动物的第一个单元,旨在更科学地、分门别类地认识几类动物,在归纳、概括等思维训练中,把握各类动物的共同特征,并能识别区分各类动物。此时的共同特征,不是对动物整体而言的,而是某类动物都具有又区别于其他类动物的共同之处。

《昆虫》这一课的知识目标针对的是课程标准中的主要概念“地球上生活着不同种类的生物”,需达成的年段学习目标是“识别常见的动物类别,描述某一类动物的共同特征”,而这一内容指向的科学大概念是“生物的多樣性”。

在学习《昆虫》这课之前,学生对“昆虫”这个名词并不陌生,他们知道昆虫指的是某一些动物,而且是相对比较小的动物,他们也能够说出一些昆虫的名称,如螳螂、蚂蚁、蝗虫、蝉、蚊子、苍蝇等。但从学生的前测中也可以看出,他们并不清楚到底什么样的动物才属于昆虫,关于昆虫的认知是模糊的、不完整的和不准确的。

基于教学内容和学情分析,设定了如下教学目标:

知道昆虫的共同特征:身体分为头、胸、腹三部分,头部长有一对触角,胸部长有三对足;会用昆虫的共同特征判断某种动物是否属于属虫。

逐步形成归纳概括和演绎的推理能力,初步体验研究某类动物共同特征的方法。

对研究昆虫表现出兴趣;认真观察、如实记录和描述;在归纳与演绎活动中,形成严谨的科学态度。

教学设计简案

1.引出“昆虫”概念

谈话:(出示PPT:《昆虫记》封面)老师有这样的一本书,它可能是讲什么的?你知道生活中的哪些昆虫呢?

提问:它们真的都是昆虫吗?什么样的动物才属于昆虫?

谈话:《昆虫记》目录中我们熟悉的蚂蚁就是昆虫。

2.建构“昆虫”概念

(1)回顾已知,交流对蚂蚁的身体的印象。

谈话:有同学可以说说蚂蚁的身体长什么样吗?

(2)仔细观察,记录蚂蚁的身体特征。

提问:蚂蚁的身体到底长什么样,怎样才能知道?

谈话:现在给大家提供活的蚂蚁,还有蚂蚁的真实照片,请认真观察,并把蚂蚁身体的特征用图画的形式如实记录下来。

(学生观察、记录。)

交流:蚂蚁的身体是什么样的?

小结:蚂蚁的身体可为头、胸、腹三部分,头部长有一对触角,胸部长有三对足。

(3)类比观察,归纳昆虫的共同特征。

谈话:螳螂、蝴蝶也和蚂蚁一样是昆虫。请找一找,它们的身体结构有什么相同的地方?

(学生分组观察螳螂、蝴蝶图片,交流汇报。)

提问:现在,你能说出昆虫的共同特征是什么吗?

小结:跟蚂蚁、螳螂和蝴蝶一样,身体分头、胸、腹三部分,头部有一对触角,胸部有三对足,这样的动物都属于昆虫。目前,没有发现不符合这些特征的昆虫。

3.运用“昆虫”概念

谈话:(播放PPT)椿象也是昆虫,想想它的身体应该有什么特征?

提问:老师这里还有一些动物的图片(鼠妇、蝴蝶、蜗牛、蝗虫),请你们根据今天所学的昆虫的共同特征判断哪些动物是昆虫、哪些动物不是昆虫?为什么?

谈话:课前大家说到的动物,都是昆虫吗?

4.延伸“昆虫”概念

视频:拓展介绍竹节虫等昆虫。

谈话:请大家课后带着质疑去阅读《昆虫记》。

磨课感悟

1.有效观察——学生思维发展的有形载体

学生的思维发展是一个由具体形象思维到抽象逻辑思维的过程,他们的思维离不开具体形象的事实。有效的观察活动是学生思维发展的有形载体,在《昆虫》一课的教学中,如何选择观察对象才能帮助学生更好地建构昆虫概念?这是一个思维方向的问题,从本课来看,是“从少到多”地观察,还是“由多到少”地观察?

(1)“从少到多”地观察

从一种典型的、公认的昆虫(如蚂蚁)开始观察,找出它的身体结构特征,再补充第二种、第三种典型的、公认的昆虫(如螳螂、蝴蝶),通过类比观察找到它们的相同特征;然后从众多的相同特征中筛选出它们独有的特征,也就是几种昆虫的共同特征;最后进一步推理一般的昆虫应该具备的共同特征,并观察更多昆虫的图片或标本加以验证。“从少到多”地观察,为学生的观察降低了难度,他们仔细观察一种昆虫(蚂蚁),细致地了解它的身体结构,也为后面观察第二种、第三种昆虫(螳螂、蝴蝶)奠定了基础。通过这样的观察活动,学生的思维深度增加了,他们需要把观察到的发现,进行类比分析、归纳总结,从而建构、完善“昆虫”概念,也学到了研究某类动物共同特征的方法。

(2)“由多到少”地观察

从众多的“虫子”入手,如螳螂、蚂蚁、蝗虫、蝉、蜘蛛、蚊子、苍蝇、蚯蚓、蜗牛、西瓜虫等,让学生观察这十多种“虫子”并进行分类,然后将属于昆虫的动物(螳螂、蚂蚁、蝗虫、蝉、蚊子、苍蝇)放一起,仔细观察这些动物有什么共同特征,并与其他类动物对比,找出它们特有的共同特征。这种观察对象“由多到少”、从众多动物聚焦到昆虫的研究,也是一种比较常见的观察研究思路。但在具体教学中,三年级学生对众多“虫子”进行分类时,他们更愿意按“虫子”身体的大小来分,或按有没有翅膀来分,或按身体颜色的深浅来分。教师可以让学生把“三对足”的动物归为一类,再找出它们的共同特征,学生很容易将“昆虫”与“三对足的虫子”建立联系,为辨识昆虫提供了可靠的依据,也降低了难度。

从几次磨课来看,观察对象的选择“从少到多”或“由多到少”,都可以帮助学生建构“昆虫”概念,但前者更有利于学生思维的培养与方法的习得。

2.原有认知——学生思维发展的重要基础

学生在走进科学课堂之前并不是一张白纸,他们对生活中发生的各种现象、遇到的各种问题形成了自己独特的理解和看法。这些理解和看法,是学生思维发展和概念建构的重要基础。教师要充分认识学生的原有认知的重要性,采取一定的教学策略来丰富学生的感性认识,以此建立、健全科学概念,促进学生思维的发展。学生对昆虫的原有认知体现在两个方面:一是似是而非的“昆虫”,二是不清不楚的“蚂蚁”。

(1)似是而非的“昆虫”

在学习《昆虫》这课之前,学生对“昆虫”这个名词并不陌生,而且他们对“昆虫”这个概念有自己的界定。基于学生的这种认知,上课一开始,教师就出示《昆虫记》这本书,引导学生思考“书可能是讲什么的”,有学生认为书中讲的是昆虫,有学生提到书中可能是講蚂蚁、螳螂、蟑螂、蜘蛛、蚯蚓等。当教师追问学生:“你知道生活中哪些常见的昆虫呢?”学生会说出更多是昆虫和不是昆虫的动物名称。教师继续追问:“它们真的都是昆虫吗?”学生马上不确定了,因为他们的头脑中没有一个准确的“昆虫”概念来支撑他们的思维活动。这时,学生也会意识到他们对“昆虫”的认知是模糊的,是需要学习的,正是这样,教师既调动了学生的原有认知,也让其明确了这节课的学习任务。

(2)不清不楚的“蚂蚁”

建构、完善“昆虫”概念,离不开对昆虫身体结构的观察,为此本课着重针对蚂蚁展开观察活动。之所以选择蚂蚁为观察对象,是因为蚂蚁比较常见,具有典型特征,其头、胸、腹的分段明显,三对足的生长位置明显。但在观察蚂蚁之前,学生对蚂蚁身体特征的前认知是怎样的呢?从图1学生画的蚂蚁可见一斑。

可以看出,学生平时对蚂蚁的观察,只注意到身体的颜色和大小,知道蚂蚁有触角、有足,但对足的数量、足的生长位置以及身体分几部分等就不太清楚了,而且他们画蚂蚁时喜欢把它拟人化。这些原有认知的呈现,很好地引出了有针对性的观察蚂蚁的活动,引导学生观察并画下来。

3.交流研讨——学生思维发展的关键时机

在概念建构的过程中,好的观察活动很重要,但活动后的交流与研讨更重要,它可以看出学生的观察是否有效,思维参与是否积极,还可以对学生的发现进行梳理、归纳和提升。交流研讨是学生思维发展的关键环节,在本课的教学中,交流研讨的问题从“昆虫的共同特征是什么”到“它们是不是昆虫”,是一个从归纳到演绎的较高思维水平的活动。

(1)昆虫的共同特征是什么

学生找到蚂蚁的身体结构特征后,教师出示图片,引导学生研讨“螳螂、蝴蝶也和蚂蚁一样是昆虫,它们的身体结构有什么相同的地方?”“这些相同点中,哪些是昆虫特有的、其他类动物没有的?”从而得出结论:蚂蚁、螳螂和蝴蝶,这三种昆虫,身体分为头、胸、腹三部分,头部长有一对触角,胸部长有三对足。

接着教师提出“现在你能说出昆虫的共同特征是什么”这个问题,引导学生归纳出昆虫的共同特征,并给出描述性的昆虫概念。

(2)它们是不是昆虫

上一个研讨活动是引导学生从个别到一般的归纳过程,昆虫的概念已得出,接下来的研讨便是演绎,需要教师引导学生分析或判断。“椿象,也是昆虫,想想它的身体应该有什么特征”,此问题一提出,学生虽然不知道椿象是什么样的,但他们根据昆虫共同特征马上会想到椿象的身体分头、胸、腹三部分,头部有一对触角,胸部长着三对足。这样便加深了学生对概念的理解,当出示更多动物的图片时,学生能根据所总结的昆虫的共同特征判断哪些动物是昆虫,哪些动物不是昆虫,并能说出理由,在新的情境下解决实际问题。在研讨过程中,学生相互补充、相互启发,在概念的运用中发展了思维。

4.自主提问——学生思维发展的有效表征

有意义的课堂应该是学生带着问题进来,带着新的问题离开的。经历了前面的学习活动后,教师询问学生关于昆虫是否有新的问题时,学生的提问令人欣喜:

毛毛虫是不是昆虫?它不是三对足,但它会变成蝴蝶,蝴蝶的身体分头、胸、腹三部分,头部长有一对触角,胸部长有三对足。

蜘蛛到底是不是昆虫?它不是三对足,但是《昆虫记》有介绍蜘蛛,是法布尔搞错了吗?

以后会不会有不是三对足的昆虫?

学生自主提出的这些问题,不仅说明他们建构了昆虫概念,更说明他们的思维得到了进一步提升,也许课后他们还会有更多的问题,也许还会自己探索一些问题,这便是课堂教学的意义和科学教育的价值体现。

在《昆虫》一课的磨课过程中,仍然有一些地方有待改善,如过度局限于观察昆虫的主要特征,忽略了一些细节特征,而这些细节特征同样重要,也是学生非常感兴趣的观察内容。再如凸显“生物的多样性”也有局限,提供给学生观察和研究的动物太少。这些,在后续教学中还需完善。当然,立足科学概念建构,促进学生思维发展,不是一节课或几节课可以达成的,但需要教师有这种意识和行动,从而让学生在科学学习中得到更好的发展。

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