黎忠明

摘 要：小學科学课程是一门以培养学生科学素质为宗旨的核心课程，科学认知作为学生科学素质的重要组成部分，引导学生建构科学概念成为科学课堂教学的主要任务。在指导学生建构科学概念时，以结构性材料为支撑，创设指向问题解决的教学情境，让学生经历概念建构的思维加工过程，凸显学科思维的逻辑性，从而达到获取科学知识、领悟科学思想、学习科学方法的目的。

关键词：科学素养;小学科学;科学概念;探究活动

小学科学是以培养学生科学素养为宗旨的一门基础性课程。课程在以探究为核心的科学教学过程基础上，提出了关注科学概念形成的教学理念。强调让学生从身边的事实出发，亲历概念形成的过程，逐步建构科学概念，学会探究的方法，形成探究的能力，从而实现培养学生科学素养的目标。

一、前概念水平是建构科学概念的基点

《小学科学课程标准》提出：保护学生的好奇心和求知欲。培养学生对科学的兴趣和求知欲，引领他们学习与周围世界有关的科学知识，需要教师创设让学生动手做实验的机会，让学生充分体验探究自然界奥秘的快乐，从而为他们日后全面发展打下扎实的基础。小学生的科学前概念大多源于日常生活中原有的生活经验和假设。学生在系统学习科学知识时，通常不会放弃原有的错误认识，从而对正确概念加以排斥，甚至异化对正确概念的理解。科学课要帮助学生构建科学概念，必须要了解学生的前概念水平。

在建构科学概念之前，我们常常会遇到这样的情况：学生在学习科学知识之前，脑海中早已存在一些有关这些科学知识的想法。这些“前概念”有的可能是错误思维，是“错误概念”。例如：水的颜色是白色，蜘蛛是昆虫等。如果不及时纠正，将严重影响科学概念的建构，甚至歪曲新知识的科学含义。“不破不立”，科学概念建构要在深入调查学生前概念的基础上，再展开概念建构教学。合理有效地设计实验来激发学生头脑中的矛盾，在交流探讨中打破矛盾，建立新的概念体系。如教学《它们发生了什么变化》一课，学生认为烧水时冒出的白气就是水蒸气，了解学生的前概念水平，找准了学生前概念认识的差异后，教师在开展科学探究活动时就能找到切入点。

二、实验探究是建构科学概念的载体

在小学科学中围绕科学概念来组织教学，对提高学生学习效率，促进学生思维发展，形成科学素养十分重要。这种教学方法不仅可以让学生有效地组织和记忆知识，而且有助于他们进行鉴别、类比和推理。有些经验学生可能没有积累，但是可以运用已经建立的概念去理解和扩展，学会运用核心知识和模型“触类旁通”。如果一节科学课只是一味地设计生动的教学内容和流畅的教学过程，而不去构建科学概念，那么很有可能造成课堂生动热闹，但课后产生“科学概念建构异化”的问题。

（一）重视实验方法的渗透，形成科学概念

在小学科学教学中，当学生的大脑里还没有一个完整的前概念时，不宜先去讨论这个问题，而应是制造机会引发学生的思维碰撞，并引导他们主动设计实验寻找正确的答案。例如教学《空气能占据空间吗》一课，学生头脑中其实已经有很多关于空气的前概念了，例如无形、无色、抓不到等，教师通过调查知道有近一半的学生认为空气不占据空间。“看不见、抓不到是否就说明不占据空间？”学生通过实验，发现了“空气跑出来让出了空间，水才能进入瓶子”的实验现象，经历一系列的探究过程，学生获得了他们能理解的“空气占据空间”的概念。教师与其教给学生一些似懂非懂的形成型科学概念，不如教给他们一个寻找正确科学概念的实验方法。

（二）观察比较实验结果，补充完善概念

在概念建构过程中，学生是带着一定的认知来参与学习的。在教学中，教师必须直面这种认知，切勿把学生强行拉回起点。探究活动开始前，让学生对将要建构的概念进行描述和解释是必要的。在学生动手探究前，教师不要轻易下结论。例如，教学《电路出故障了》一课，教师发给每个小组电池盒、小灯泡、灯座、开关和导线等材料，其中一些材料是无法正常工作的。教师让学生实验前先猜测小灯泡不亮的原因。有些学生认为电池没电，有些认为灯座有问题，有些认为小灯泡坏了等等。然后指导学生使用电路检测器检测原来认为有“故障”的材料。学生实验后发现结果与自己猜测不一致。然后继续实验测试，直至找到小灯泡不亮的真正原因，从而对电路形成的条件有了更深刻的认识。科学课要帮助学生建构完善型的概念，需要与学生的前概念发生联系，通过组织一个又一个的探究活动来完善。

（三）尊重事实发现，改变型概念的建构

建构改变型概念决非轻而易举的，只有在学生意识到过去的认知无法解释新的问题或与某一事实矛盾时，才能放弃原有的想法。当学生看到自己认为“正确”的观点与正确答案产生冲突时，才容易引起认知和情感的强烈反差，促使学生找出问题原因。例如，《杠杆的科学》一课的导入，教师设计了一个“跷跷板”的游戏，让学生推荐出班里公认的个大体重的和个小体轻的两位同学进行比试。个小体轻同学的手压在离木棍支点较远的位置上，个大体重同学的手压在离木棍支点较近的位置上，结果个小体轻同学几次都轻而易举地取得胜利。这样的结果很显然出乎学生的意料，引发学生强烈的认知冲突，揭露前概念的不合理性，从而使学生自愿放弃前概念，建构改变型概念。

三、思维培养是科学概念建构的关键

科学概念是科学知识的基本单位，是思维的基本形式。科学概念的形成过程是分析、比较、抽象、概括、判断、推理等思维加工的过程，因而其智力价值主要体现在对学生科学思维能力的培养上。“授之以鱼，不如授之以渔”。因此，当教师在帮助学生建构一些科学概念时，更要学会让学生多问几个“为什么”，不要牵强地把学生诱导到正确结论上，而是要组织学生在原来的认知基础上进行讨论，逐渐澄清问题，这样不仅可以使学生对个别事物的表象提高到科学概念层次，而且可以发展以思维能力为核心的一系列能力。

例如，教学《磁铁有磁性》一课，有学生说“磁铁能吸引金属物质”，虽然这是一个片面的想法，但它显然是学生依照生活经验思考得到的结果。因此，教师不要轻易否定学生的说法，而应以“很奇妙的想法”“你是怎样想到的”做回应，这既肯定了学生积极思考、敢于想象的精神，又提醒学生自我反思。如果学生在实验和思考过程中自我修正错误，那么他们在科学方法论和情感态度上都会受到教育。反之，直接否定学生的回答，会挫伤学生独立思考的积极性，不利于发展学生个性和创造力。

总之，教师在教学中要关注学情，掌握建构科学概念的教学策略，才能更好地让学生在探究活动中掌握科学概念，形成科学素养。