徐晨来 吴秋影 韩旭

摘  要 基于小学生身心发展特点，在内容设计、活动组织、进阶模式等方面把握好方法，设计趣味性、科学性的教学游戏，能有效引导学生梳理、思辨新旧经验之间的联系，纠正错误概念，丰富概念，从而不断向科学大概念发展。

关键词 小学科学;大概念;核心概念;游戏式教学

中图分类号：G622.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）19-0069-03

0  前言

教育部原副部长韦钰（中国工程院院士）在《科学教育的原则和大概念》一书中写道：“科学教育不应该传授给孩子支离破碎、脱离生活的抽象理论和事实，而是应当慎重选择一些重要的科学观念，用恰当、生动的方法，帮助孩子们建立一个完整的对世界的理解。”[1]把科学教育作为帮助学生趋向理解大概念的进程，选择一些重要的科学观念，指向大概念，用恰当、灵活的教育方法，帮助学生建立一个完整的对世界的理解，初步形成科学态度，培育科学素养，掌握科学方法，了解科学精神：这是目前小学科学教师正在努力的一个重要方向。

《义务教育小学科学课程标准》（以下简称《课程标准》）指出：“科学学习内容应镶嵌在儿童喜闻乐见的科学主题中，创设愉快的教学氛围，保护学生的好奇心和求知欲，激发学生学习科学的兴趣，引导学生主动探究，积累生活经验，增强课程的意义性和趣味性。”游戏化课堂教学不仅能充分发挥游戏内在驱动性和规则性，使课堂充满乐趣，而且能帮助学生实现概念的自我构建或修复，有效达到教学目的。基于小学生生理和心理特点，立足于科学大概念方向，在游戏活动内容设计、活动组织、活动进阶等方面把握好方法，将科学游戏活动与教学目标巧妙融合或者镶嵌，创设符合学生兴趣的游戏学习情境，能有效引导学生在游戏中梳理、思辨新旧经验之间的联系，纠正错误概念，丰富有待完善的概念，从而促进新概念建构。

1  科学游戏促进儿童大概念建构

大概念是指向具体学科知识背后的更为本质、更为核心的概念或思想，它建立了不同的学科知识间的纵横联系，从而使不同碎片化知识发生联结。科学学科的大概念是在具体科学概念的基础上形成的对科学事实和科学事业更为宏观而概括性的认识和观念。《课程标准》明确提出，要以大概念为统领，循序渐进地帮助学生在童年时期建立对世界的初步了解。实践证明，在小学科学教学过程中，教师围绕有序列的科学大概念来组织教学，不仅可以促进学生对核心概念的建构和理解，有助于学生更完整地建立概念框架，而且有利于教师更准确地把握教学目标。

传统的灌输式教学，既无法调动学生的学习积极性，更无法保障学生的学习主体地位。死板的程序化实验流程、机械式概念灌输不但不能激发学生学习的热情，相当程度上还会扼杀他们与生俱来的好奇心和探究欲。科学教育研究与实践成果表明：探究式学习方式是小学科学最重要的学习方式，是理解核心概念最为有效的方法。小学生的年龄在6～12岁，他们具有丰富的感性思维，具备一定的自我思考和判断力，也掌握了些许探究的方法，但是探究的持续性不强。托尔斯泰曾说：“成功的教学所需要的不是强制，而是激发学生的兴趣。”妙趣横生的科学游戏符合小学生的心理需求，是促进学生探究的内驱动力。与此同时，在游戏式学习過程中，游戏趣化了科学，活化了探究，使学生主动参与探究、经历动手动脑，提高了解决问题的能力和多种角度思考问题的能力，充分满足自我成长和发展的需要，而这种需要成为维系学生持久学习和探究的动力。

科学游戏是一种遵循游戏规则并具备教育功用的活

动[2]。科学游戏会把核心概念和知识融合在游戏目标中，在游戏过程中学生主动学习和观察，获得对科学概念及规律的直接体验，游戏活动的直观性，提高主动探究和学习的可能性，其效果远远好于填鸭式教学。科学游戏所具有的自主性，在好奇心的驱使下，学生可以最大限度地发挥想象力和模仿力，以自己的方式来理解科学事物，促进思维能力的提升。可以说游戏和科学“联谊”，不仅满足了学生认知发展的需求，还能有效促进学生概念的形成。

2  游戏式教学促进儿童构建大概念的策略

2.1  游戏内容设计：指向核心概念

小学科学游戏式教学就是指教师基于具体的小学科学课程内容，巧妙地将科学教育目标和儿童游戏（实体）方式结合，设计出具有情境性、趣味性、生活性的教育游戏活动。大多数教师认可科学教育游戏可以增强学习趣味性、灵动性的作用，但是在课堂教学中效果不佳。通过实践分析发现，最主要缘由是教师设计游戏内容时难以把握趣味性和教育性之间的平衡。

如苏教版小学科学（2017版）五年级上册“照镜子”一课，教师设计“引入太阳光”“照镜子”等游戏，作用仅仅是以游戏来吸引学生的学习兴趣，关注的是活动的氛围，却忽略了游戏内容与核心概念之间的关联，故而不能发挥预期的教育作用。因此，在设计游戏内容时，教师必须心中有大概念，围绕科学核心概念，紧扣教学目标，创设游戏情境，设计能引发儿童产生认知冲突的游戏内容，才能精准找到教育性和游戏性的平衡点。

“照镜子”这一课可以将游戏内容紧紧围绕核心概念“光的反射现象”，结合热门的“植物大战僵尸”游戏设计有进阶的光反射游戏：第一步，用单面镜子使豌豆光线打到僵尸，初步体验光的反射;第二步，利用单面镜子绕开障碍物使豌豆光线打到僵尸，在游戏中感受射入光线与镜子间的角度会影响打僵尸的准确性;第三步，利用两面镜子使豌豆光线通过T型管后再打到僵尸，再次感受镜子对于光线的多次反射，不断完善学生的认知结构。

这样的游戏设计结合技能训练重点“解释与建立模型”，围绕核心概念逐步推进学习进程，立足做到以学生为主体，让学生亲身去感受、感悟科学知识、精神，收获学习乐趣，真正做到科学游戏趣味性和课程核心概念的教育性达到同频共振之最佳融合状态。

2.2  游戏活动组织：以前概念为起点

美国教育心理学家奥苏伯尔说过：“影响学生最重要的要素就是当前学生已经知道什么，教师要探明这一点，并据此推进教学。”[3]前概念在学生的学习生活中扮演着重要的角色。在进入科学课堂前，前概念已经存在于儿童的头脑中，因此应成为小学科学概念教学的起点。在采取游戏化教学时，要重视儿童前概念，并基于儿童前概念，合理采用多种方法，帮助他们形成正确的科学概念。

以苏教版小学科学（2017版）一年级下册“形形色色的动物”一课为例，无论是在学前教育中，还是在日常生活中，学生对于动物都已经积累大量的感性经验，知道一些常见动物的生活习性和些许特征，初步建立了有关动物的模糊的、粗浅的雏形概念（前概念）。基于这样的学情，在科学游戏活动中应该让学生把动物各方面特征的归纳与描述方法与个人雏形认知进行有效搭建，使之符合学生的思维发展。为此，教师改变常规的活动组织形式，设计“动物小侦探”科学游戏串，要求学生进行游戏时，根据游戏的要求能学会仔细观察动物的外形，利用耳朵分辨不同的动物发出的声音，分析区别不同动物的生活习性;接着，马上学以致用，对自己内化的关于动物的认知进行演绎，在有趣的游戏闯关中根据动物的特征进行判断。同时，教师引导学生用规范的语言来表达自己的观点。学生在交流中很容易就能归纳出具有相同特征的动物，进而能总结得出一种动物所拥有的多种特性。这样的游戏组织让学生不仅记住常见动物所拥有的特征，更使得雏形概念进展到更为正确的“准”科学概念。

2.3  游戏进阶模式：基于心流理念

毋庸置疑，大概念是复杂的，它们以一种抽象的狀态存在，这远远超出小学生能理解的水平。因此，帮助学生建构大概念是一项复杂的工作，不适合教师简单地讲解或直接告知，也不是一节课或短时间能完成的。美国心理学教授米哈里·齐克森米哈里提出的心流概念认为：如果任务太简单，会导致学习者感到无趣;如果任务太复杂，则会带来焦虑[4]。因此，教师应根据科学课程内容的特点，找到两者间最佳的平衡点，把握游戏与游戏活动之间的进阶难度，设计难度适中、循序渐进的游戏串，让儿童在游戏学习过程中知觉焦点完全集中，沉浸在游戏探究体验中，并顺利实现学习目标。

如在苏教版小学科学（2017版）二年级下册“磁铁的两极”一课中，以磁铁的性质为核心概念构建设计“磁铁赛车总动员”游戏串，通过从“磁铁赛车动起来”→“磁铁赛车转起来”→“抢夺赛车通行证”→“谁是赛车王”四个难度适宜、有趣且层层递进的游戏，让学生理解并构建“认识各种形状的磁铁”“了解知道磁极”“探究磁铁间的作用力”“了解磁悬浮列车的原理”等磁铁相关知识，在游戏中直接地感悟磁铁有极性，认识同极相斥、异极相吸的特性等，对磁铁极性这个核心概念的理解就水到渠成。

该游戏串基于心流理念进行精心设计，每个小游戏都非常适合低年级学生的特点，不会太难，但是又需要学生集中精力协调好眼、手、脑配合，极大程度上激发了学生的创造力，提高了参与程度。同时符合阶梯式概念建构的进程，顺利帮助学生从小概念逐渐发展成较大的概念。

3  结语

小学阶段的学生具有活泼好动、好奇心强、注意力容易分散等特点。基于小学生身心发展的特点，立足大概念，采用游戏化教学策略，能呵护他们的好奇心和求知欲，进而激发学习科学的兴趣和主动探究的欲望，对提升科学课堂的教学效率有显著效果。在游戏化教学过程中，教师应转变观念，尊重学生的主体性，以学生的认知冲突为起点设计科学游戏，并把核心概念嵌入游戏内容，引导学生经历新旧经验、新旧观点之间的联系和思辨，使错误概念得到纠正，待完善“准”概念得到补充，方能促进学生不断向科学大概念发展。

参考文献

[1]Wynne H. Principles and Big Ideas of Science Education[M].Ashford Colour Press Ltd，2010.

[2]宋丽丽.小学科学游戏教学的设计及课堂实践探索[J].新课程导学，2015（20）：45.

[3]韩进之.教育心理学纲要[M].北京：人民教育出版社，1989.

[4]Csikszentmihalyi M. Beyond boredom and anxiety[M].San Francisco， CA： Jossey-Bass，1975.

[5]顿继安，何彩霞.大概念统摄下的单元教学设计：知识转化为能力素养的重要途径[J].基础教育课程，2019（18）：6-11.