基于大概念的小学科学教学策略

作者: 杨菲菲

摘   要:“大概念教学”“大单元教学”都是整体教学理念,是落实核心素养目标的有效教学方法和模式,能培养学生的核心素养,强调知识学习的关联性与层次性。基于大概念教学理念,教师需要从大处着眼、小处着手,需要通盘考虑、整体设计,需要化整为零、逐层建构。

关键词:小学科学 大概念 整体设计

在小学科学大概念教学中,教师应坚持整体构思,有序推进,深入剖析教材,厘清科学大概念下的“面、线、点”,在全面掌握整个教学内容框架后,再细化分解,把各个知识点连缀成线,描摹成面,“编织”成立体的知识框架,以大概念为目标统领,在建构过程中深度学习,理解迁移,进而提升学生的科学学科核心素养。

一、以系统思维与方法建构科学大概念

针对大单元教学,教师要以单元主题为引领,通过整合单元板块、课程资源、活动内容等,建构出单元系列教学活动;要注重整体性与连续性,从整个单元的角度进行设计,明晰所要教学的知识在单元中的位置与作用;要把整个单元内容梳理整合、统一规划,对所有课时进行统筹兼顾、合理分配;要教给学生系统的思维方法,借助结构化工具描摹科学大概念图谱,引导学生用图文结合的方式将科学概念、科学规律等知识有机串联起来,帮助学生在清晰的思维导图中建构出科学大概念的结构化体系。

二、在现实生活中建构科学大概念

“生活即教育,教育即生活。”大概念的抽象性与概括性极强,在教学中,教师应根据小学生的认知特点,从他们熟悉的现实生活入手,以生活中的科学问题为抓手,引导学生在解决问题的过程中逐步建构大概念。

(一)发现科学的“真问题”

科学知识源于生活,生活世界中处处有科学现象,学生只要善于观察和捕捉,总能发现科学“真问题”。在现实生活世界中,各种事物、现象本身就是科学大概念,都可以用科学大概念去解释。比如,“力作用于物体,可以改变物体的形状和运动状态”这个大概念,既可以诠释生活中有关“弹力”“浮力”“摩擦力”等方面的问题,也可以解释“轮船为什么能浮在水面上”“雨靴鞋底的花纹起什么作用”等各种问题。

科学问题不是普通的问题,是具有科学学科性质的问题。因此,在教学中,教师要引导学生用科学的眼光去观察现实世界,用科学的思维去思考问题,培养学生发现有价值的科学问题的能力。比如,教师可以引导学生通过对“秋千的摆动”“钟摆的运动”等生活现象进行观察与思考,从中提炼出“摆的运动快慢与什么有关”的科学问题,组织学生对“影响摆的快慢因素”展开探究学习,经历猜想、设计、实验,初步认识物体的运动状态,建构“力作用于物体,可以改变物体的形状和运动状态”的大概念。

(二)激活学生的“前概念”

在大概念教学过程中,教师要充分激活学生的“前概念”,激发学生的认知冲突,促进学生的理解。比如,在教学“食物与营养”时,笔者借助学生已有的“前概念”,帮助学生认识和理解“淀粉”,让学生回忆“吃饭的情景”,说一说“吃第一口米饭的感觉”,引出“米饭是甜的”这一“前概念”,并通过实验检测淀粉,帮助学生弄清楚“米饭是甜的”的科学道理,知道“唾液淀粉酶能够把淀粉转化为麦芽糖,使人感觉到甜味”。这样不仅使学生对大米的营养有深入的了解,还帮助学生较好地理解了“淀粉”的营养价值。

(三)让学生在体验中感悟

生活是科学知识的源泉,实践是开启知识宝库的钥匙。因此,科学大概念教学应回归生活,让学生用生活去浇灌科学之花,进而激发学生的科学探究兴趣,增强学生的科学体验,发散学生的思维,促进学生的理解。比如,在教学“物质的变化”时,笔者立足生活实践,带领学生一起动手,在实践操作中研究“物质的变化”。再如,在教学“认识工具”时,笔者创设了一个“小小修理工”的生活情境,给学生安排了一个“修理小板凳”任务,用任务驱动学生动手、动脑,让学生自主选择合适的工具,动手操作修理小板凳。在实践活动中,学生亲身体验,感受到了工具的价值,掌握了劳动的技能,提高了动手的能力。

三、以一条主线贯穿整个教学过程

(一)以一个大问题贯穿

问题既是思维的引擎,也是知识的源泉。学生学习的过程是发现问题、解决问题的过程,他们在这个过程中习得科学知识、方法和技能,获得一定的科学活动经验。在教学中,教师应以一个大问题贯穿教学全过程,保障教学的系统性与连贯性;应根据科学学科性质、内容结构、生活实际,设计核心问题。以教学“撬重物的窍门”为例,其核心概念是“杠杆的原理”。在教学中,首先,笔者设计核心问题“怎样轻松地撬动重物”,围绕这个核心问题,创设了一个生活情境:爷爷家门前有一块放置已久的青石板,想要把这块青石板移走,你们能帮爷爷解决这个难题吗?其次,引出“用木棍撬”的方法,揭示了“杠杆”的概念,组织学生探讨“怎样撬动最轻松?”为了探究“杠杆省力或费力的秘密”,引导学生借助“平衡尺”实验,探究杠杆的原理。最后,给学生安排“移动讲台”的活动,让学生利用杠杆原理解决现实问题,通过学以致用达到巩固、消化概念的目的。

(二)以一个大情境贯穿

针对大概念的科学教学,教师要结合大单元的知识内容,创设一个大情境,并贯穿整个单元教学,将单元中的各个知识点串联起来,引领学生在大情境中建构各种科学概念。以教学“简单机械”为例,这个单元的大概念是“工程的关键是设计,工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动”,一共有四个基本概念:杠杆、轮轴、滑轮、斜面。在教学过程中,笔者设计了这样一个大情境:学校旁边的建筑工地上,工人师傅正在热火朝天地工作,各种机械可帮上了大忙,让他们既省力又省时。让我们来看看工人师傅都使用了哪些机械?在引出“简单机械”主题后,笔者又设计了若干个小情境:“看,高大的吊机正把一捆捆钢材运上高楼呢!”“瞧,那几个工人正把油漆桶从卡车上滚下来。”通过一系列的研究活动,笔者引导学生观察简单机械在生活中的应用,探究各种简单机械蕴含的科学原理。

(三)以一个大项目贯穿

项目化学习是指师生围绕一个完整的“项目”任务,对真实而富有挑战性的问题进行持续深入的探究,实现对核心概念的建构与思维的迁移。项目化学习是基于大概念的重要教学方式,为科学大概念的建构提供了生成载体,能够促进学生对大概念的理解。

指向科学大概念的大项目教学,周期较长,能将多个关联的知识融为一体,让学生通过项目学习完成大概念的建构。比如,在教学“热传递”时,为了帮助学生有效建构“热是一种常见的能量表现形式,以不同的方式传递”这个大概念,笔者采取整体设计教学法,设计了一个“智能居室”制作项目,让学生通过观察、实验、分析、设计等活动,把“热传导”“热对流”“热辐射”的概念合并到一起,引导学生在项目研究过程中融会贯通。

总之,基于科学大概念的教学,教师需要从大处着眼、小处着手,需要通盘考虑、整体设计,需要化整为零、逐层建构。

参考文献:

[1]魏淑芹.谈遵循学生认知规律的科学概念教学[J].小学教学参考,2017,(36):53.

[2]陆树香.立足科学探究  建构科学概念[J].陕西教育(教学版),2022,(4):39-40.(作者单位:江苏省南通市八一小学)