浅谈基于科学概念形成五要素构建小学科学概念教学

摘 要：以构建科学概念为主线的小学科学课堂教学是达成新课程理念下小学科学课堂教学三维教学目标的主要手段，在课堂教学中要围绕科学概念形成的五个要素去构建科学概念：一、关注前科学概念，促使产生认知冲突。二、引导概念内涵，体验、归纳特性与规律。三、辨析概念外延，排除影响概念内涵内容。四、突出概念例证，逐步巩固建构的科学概念。五、淡化概念语词，强调科学概念形成过程。

关键词：前科学概念； 概念例证； 归纳

中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2014）02-068-001

科学概念是客观事物的共同属性和本质特征在人们头脑中的反映，是组成科学知识的基本单元，也是形成科学学科结构的基础。以构建科学概念为主线的小学科学课堂教学，是达成新课程理念下小学科学课堂教学三维教学目标的主要手段，也是小学科学课程作为培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程的主要体现。学生科学概念形成的五个要素分别是：概念的语词、概念的内涵、概念的外延、概念的例证和前科学概念，只有紧紧围绕这五个要素去构建科学概念的过程与方法，才能真正帮助学生建构科学概念。

一、关注前科学概念，促使产生认知冲突

前科学概念是错误概念和相异概念的综合表达，是科学概念教学以至科学教育的重要课程资源。小学生往往带着各种各样的前科学概念进入到科学教育中，可见小学生科学概念的建构并不是从零开始的。因此，关注小学生的前科学概念，通过直观形象的科学对比现象，可以促使学生产生强烈的认知冲突，激发他们的探究欲望，同时产生新的问题，开始进入新的科学概念的建构过程。这种关注前科学概念的设计过程同时也是小学科学课堂教学中很常用的一种导入和揭示课题的方法。如《食物链和食物网》中，我们会分别出示：植物、蝴蝶及其幼虫、麻雀、蛇、老鹰等实物图，让学生利用前科学概念来做“谁吃谁”的游戏，并让学生说说“谁来吃老鹰？”整个的活动过程使学生产生了到底“谁吃谁”的认知冲突，不但开始进入了食物链科学概念的建构过程，还为“生产者”和“消费者”两个科学概念的建构做好了铺垫。还比如在《斜面的作用》中，我们也通常会用“盘山公路”、“卡车装木桶”等科学现象来导入，激发学生探究欲望，开始“斜面可以省力”的科学概念构建过程。

二、引导概念内涵，体验、归纳特性与规律

概念的内涵是科学概念的核心，它反映了事物特有的属性。由于小学生学习思维具有强大的直观性，这就决定了他们的科学概念的建构必须要从具有显性特征的现象或规律入手。当他们在教师的引导下，通过不断地体验与观察，获得了一定的感性经验积累后，再以归纳的方法来逐步建构科学概念的内涵。在《运动与摩擦力》中，在引导学生建构摩擦力科学概念的内涵时，我们就可以充分利用学生的生活体验。如先让学生说说生活中的摩擦力现象，并说说如何感受到摩擦力的；然后一起做“手掌与桌面摩擦运动”、“拉小车游戏”；最后让学生来归纳共性的现象：物体运动、接触面产生摩擦、感到一种阻碍运动的力。通过这种直观的体验和归纳，就可以慢慢引导学生建构摩擦力的概念内涵。

三、辨析概念外延，排除影响概念内涵内容

概念的外延是具有概念所反映的本质属性的全部对象，它表明概念所反映的对象“有哪些”，是概念的量的规定性。对小学生而言，概念的外延具有很强的“迷惑性”，它很容易在他们建构科学概念内涵时产生“诱导性”，从而使概念的内涵和外延发生混淆，导致科学概念建构的失败。只有引导学生对概念外延进行辨析，排除会影响概念内涵建构的内容，才能明确概念的内涵。在《声音是怎样产生的》中，学生很容易会被产生声音的科学概念外延所迷惑，他们会把“摩擦、碰撞、运动”等现象看成概念内涵——震动的外延。为此，我们就需要逐步设计辨析活动，排除它们对概念内涵的影响。如先让学生拉橡皮筋和用力慢慢弯曲钢尺，观察是否有声音产生；然后让学生对比静止状态和处在震动状态的橡皮筋与钢尺；最后让学生敲击鼓面，观察鼓面的震动。这一系列的辨析，让学生明确了声音由物体振动产生的科学概念内涵。

四、突出概念例证，逐步巩固建构的科学概念

科学概念的形成离不开概念的例证支持，概念例证一般包含正例、反例和特例，一般小学科学概念的构建主要依靠正例和反例的支持。概念例证的实施过程贯穿着整个科学概念构建过程，例证的过程不仅培养了学生推测、设计、实验、验证等科学探究能力，发展了科学思维能力，还逐步巩固了新建构的科学概念。在上述课例中，《斜面的作用》和《运动与摩擦力》主要通过正例支持，让学生进行科学探究，逐步建构“斜面可以省力”、“接触面光滑，摩擦力小，接触面粗糙，摩擦力大”、“物体质量轻，摩擦力小，物体重量重，摩擦力大”三个科学概念；《声音是怎样产生的》在正例支持的基础上，还利用了反例——按住震动的鼓面，声音马上停止，帮助学生巩固“声音是由物体的震动产生的”这一科学概念。

五、淡化概念语词，强调科学概念形成过程

概念是语词的思想内容，语词是概念的语言形式， 语词和概念之间并不是一一对应的，同一概念可以用不同的语词来表达，同一语词也可以表达不同的概念。这里提出淡化概念的语词，并非要忽视它，而是要强调语词反映的概念内涵，让教师注重学生建构科学概念的形成过程。像上述《运动与摩擦力》案例中，摩擦力概念的定义很长，我们并不需要学生能一字不差的完整讲出来，只要学生能表达出：物体运动、接触面产生摩擦、有一个阻碍运动的力，那么他就已经成功建构了摩擦力的科学概念，同时也体现了这个科学概念的形成过程。

总之，构建科学概念作为培养和提高小学生科学素养的主要体现，我们应在实践中，不断深入探索构建的过程和方法，并以此为切入点，加强和落实对科学课堂中学生思维能力培养的研究和探讨。