探究小學(xué)科學(xué)概念的教學(xué)設(shè)計(jì)
【摘 要】小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)是基于小學(xué)生思維特點(diǎn)與認(rèn)知水平的生成過程，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時可以通過建立聯(lián)系和表征特點(diǎn)這兩種基本教學(xué)策略幫助學(xué)生建構(gòu)概念。在概念建構(gòu)過程中，首先創(chuàng)設(shè)情境使學(xué)生獲得豐富的認(rèn)知，其次給予學(xué)生思維與表達(dá)支持，使學(xué)生對概念產(chǎn)生獲得性理解。
【關(guān)鍵詞】概念教學(xué)；建立聯(lián)系；表征特點(diǎn)
概念是科學(xué)學(xué)科體系中最基本的單位，小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)基本類型為歸納形成概念或生活概念。教學(xué)設(shè)計(jì)時，如何基于學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)進(jìn)行有意義的概念建構(gòu)，一直是一線教師思考的問題。
一、行行重行行，千錘突泉得概念——建立聯(lián)系形成概念
教科版小學(xué)科學(xué)四年級上冊《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課的教學(xué)特別要求幫助學(xué)生理解兩個概念，一個是怎樣的運(yùn)動叫振動，另一個是振動和聲音之間的關(guān)系。教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，教師如何設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)活動報(bào)告，對學(xué)生自主探究振動、振動和聲音的關(guān)系這兩個重要概念，起著重要的支持性作用。筆者試圖從以下探究報(bào)告設(shè)計(jì)的改變，解讀教學(xué)中概念建構(gòu)的過程。
第一次設(shè)計(jì)：不見森林不見樹木——迷霧重重。
上述實(shí)驗(yàn)報(bào)告單的設(shè)計(jì)，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)的觀察沒有指導(dǎo)意義，對概念的形成沒有指導(dǎo)性，對教材的重點(diǎn)內(nèi)容“聲音是怎樣產(chǎn)生的”，也沒有做很好的關(guān)聯(lián)性觀察。
反饋交流時，學(xué)生得不出概念，對聲音是怎樣產(chǎn)生的也還存在疑慮。
第二次設(shè)計(jì)：只見樹木不見森林——遮遮掩掩。
此次實(shí)驗(yàn)的觀察設(shè)計(jì)，重視了單獨(dú)的、多角度的觀察，如“對鋼尺的觀察和對聲音產(chǎn)生的獨(dú)立觀察”，但卻沒有從整體關(guān)聯(lián)的角度引導(dǎo)學(xué)生觀察。因?yàn)闆]有從整體關(guān)聯(lián)的角度進(jìn)行觀察，也沒有找到概念生成的突破口。
第三次設(shè)計(jì)：只見森林不見樹木——懵懵懂懂。
此次實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，關(guān)注了整體關(guān)聯(lián)性，即鋼尺振動和聲音產(chǎn)生之間的關(guān)系，如“鋼尺運(yùn)動過程中，聲音的變化是怎樣的？”“聲音消失時，尺子是怎樣的？”但忽視了對鋼尺運(yùn)動變化的觀察，以及鋼尺運(yùn)動變化和聲音的變化之間的`關(guān)系。
第四次設(shè)計(jì)：既見森林又見樹木——豁然開朗。
本次修改后的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，既關(guān)注了鋼尺運(yùn)動和聲音產(chǎn)生的觀察，又關(guān)注了鋼尺整個運(yùn)動過程中的聲音變化以及聲音變化與鋼尺振動變化之間的關(guān)系。
“通過實(shí)驗(yàn)，你知道鋼尺是怎樣發(fā)出聲音的？”這樣的思考設(shè)計(jì)更貼近學(xué)生的思維水平，讓學(xué)生更易歸納、概括出概念。
二、唧唧復(fù)唧唧，引線穿針得概念——表征特點(diǎn)形成概念
1.演示特點(diǎn)，抓住關(guān)鍵詞理解概念。《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課中，第一個探究實(shí)驗(yàn)就是讓學(xué)生觀察鋼尺振動與聲音產(chǎn)生之間的關(guān)系，老師會讓學(xué)生注意觀察鋼尺是怎樣運(yùn)動的。在這個實(shí)驗(yàn)中老師要引導(dǎo)學(xué)生觀察物體的運(yùn)動特點(diǎn)，然后總結(jié)歸納什么叫“振動”。觀察后，學(xué)生反饋：
生：鋼尺在動。
生：鋼尺動的很快。
生：鋼尺動的時候，有時看不清。
生：鋼尺是上下在動。
生：鋼尺動的時候，開始快，漸漸慢慢，最后停下來了。
生：鋼尺運(yùn)動后會回到原來的位置。
生：我發(fā)現(xiàn)鋼尺運(yùn)動時，它的振幅在變小。
學(xué)生的反饋有個特點(diǎn)，即片段式或是擠牙膏式，一點(diǎn)一點(diǎn)擠出來。教師在課堂上需要引導(dǎo)學(xué)生將觀察到的重點(diǎn)串聯(lián)起來，幫助學(xué)生形成對“振動”的理解。
師：你能用“手”來演示一下剛才看到的現(xiàn)象嗎？
生演示。明顯手運(yùn)動的速度不夠。
生再演示
全體學(xué)生都來演示，鋼尺的運(yùn)動方式：快速—漸慢—停止。
在學(xué)生演示的同時，教師板書關(guān)鍵詞：快速、往返，同時順勢破題：像鋼尺這樣快速的往返運(yùn)動，叫做振動。
2.歸納現(xiàn)象，用不同表達(dá)方式突破概念。小學(xué)科學(xué)課的課堂實(shí)驗(yàn)常常用以解釋或驗(yàn)證現(xiàn)象，帶有探究的趣味。簡單的歸納推理方法是教師常用的教學(xué)策略。
本課的第一個探究實(shí)驗(yàn)是研究鋼尺是怎樣產(chǎn)生聲音的，第二個探究實(shí)驗(yàn)是研究皮筋是怎樣產(chǎn)生聲音的。
第一個實(shí)驗(yàn)后，得出結(jié)論：鋼尺振動產(chǎn)生聲音。
第二個實(shí)驗(yàn)后，得出結(jié)論：皮筋振動產(chǎn)生聲音。
教師接著引導(dǎo)：
師：還有什么物體通過振動也能產(chǎn)生聲音？
生：××振動產(chǎn)生聲音。
師：我們把鋼尺和皮筋等統(tǒng)稱為物體的話，上面的話可以怎么說？
生：物體振動產(chǎn)生了聲音。
師：如果我們把“聲音”和“物體”兩個詞在句中的位置做個交換，可以怎么說？
師引導(dǎo)：聲音是由（ ）振動產(chǎn)生的。
生：聲音是由物體振動產(chǎn)生的。
為什么在探究了鋼尺振動產(chǎn)生聲音和皮筋振動產(chǎn)生聲音后，概念描述時需要將“聲音”一詞放在句首，描述成“聲音是由物體振動而產(chǎn)生的”呢？本課重點(diǎn)是探究聲音是怎樣產(chǎn)生的，“聲音”是概念的主語，在概念的描述上往往要將“聲音”放前面。
3.正反論證，在否定中強(qiáng)化概念。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生理解了聲音是由物體振動產(chǎn)生的�？墒怯械奈矬w振動時能聽到聲音，卻看不清它在振動，或是肉眼根本就看不見物體在振動。
在課的導(dǎo)入部分可以設(shè)計(jì)這樣的場景：（在講臺前準(zhǔn)備了一個大鼓）
師問：我們會用什么樣的辦法讓這鼓發(fā)出聲音來？
生答：拍、敲、打……
師小結(jié)：用拍、敲、打……等方法，我們都是對鼓施加了一個力。老師也對鼓施加一個力（手摁在鼓面上，用力向下壓），你能聽到聲音嗎？
生答：聽不到、聽不清、沒有。
師問：你們對鼓施加的力，引起鼓的什么變化，因此我們聽到了聲音？（提示課題）
課堂最后一個環(huán)節(jié)是反證實(shí)驗(yàn)，輕輕敲擊音叉，肉眼看不清音叉的振動，但是可以用手感知它的振動；或是敲擊音叉后，迅速將音叉插入水中，眼睛能看到水花四濺，水面出現(xiàn)波紋，跳動的水珠等現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)告訴我們，可以借助別的方法去驗(yàn)證物體的振動。
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后提問：課的開始，同學(xué)們敲擊鼓面讓鼓發(fā)出了聲音，通過今天的學(xué)習(xí)，我們知道，聽到的聲音
是……
生：是鼓面振動發(fā)出的。
師：你能想一個辦法來驗(yàn)證鼓面的振動嗎？
生：把手放到鼓面上
生：在鼓面灑些小紙片、細(xì)鹽、面粉……
這樣的設(shè)計(jì)，既鞏固了概念——物體振動產(chǎn)生聲音，又激發(fā)了學(xué)生的探究興趣——證明物體在振動。
4.課堂延伸，在應(yīng)用中強(qiáng)化概念�！缎W(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（修訂稿）中提到課程的理念：要以生活中的科學(xué)為邏輯起點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)科學(xué)課程要從學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，讓他們在熟悉的生活情景中感受科學(xué)的重要性，了解科學(xué)與日常生活的密切關(guān)系，逐步學(xué)會分析和解決與科學(xué)有關(guān)的一些簡單的實(shí)際問題。要創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件和環(huán)境，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)科學(xué)的魅力和樂趣，培養(yǎng)學(xué)生終身的探索樂趣、良好的思維習(xí)慣和初步的科學(xué)實(shí)踐能力。
學(xué)習(xí)科學(xué)就是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活，關(guān)注生活里的現(xiàn)象，鼓勵學(xué)生對生活熟知現(xiàn)象的觀察與探究，建構(gòu)生活現(xiàn)象與科學(xué)之間的聯(lián)系。具體體現(xiàn)到《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課的設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生對聲音的產(chǎn)生這一概念進(jìn)行深度理解時，可以與生活現(xiàn)象聯(lián)系，設(shè)計(jì)如下探究問題強(qiáng)化概念：
問題1：蝴蝶和蜜蜂都是學(xué)生熟知的昆蟲，蜜蜂飛近身邊時，我們能聽到蜜蜂翅膀振動發(fā)出的“嗡嗡”聲，而蝴蝶飛近身邊時，我們的耳朵卻聽不到翅膀振動發(fā)出的聲音。這是為什么呢？
問題2：根據(jù)聲音傳播的特點(diǎn)，科學(xué)家們通過科技創(chuàng)新發(fā)明，可以運(yùn)用到哪些領(lǐng)域？
至此，一個完整的概念建構(gòu)過程就結(jié)束了，學(xué)生的概念水平得到了新的發(fā)展�！昂谜n是磨出來的，好教師也是磨出來的�！迸囵B(yǎng)孩子們的學(xué)習(xí)興趣（學(xué)科感情和師生感情），一定離不開好教師和好課。
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