浅谈小学科学生命世界中学生核心概念的建构

1、浅谈小学科学生命世界中学生核心概念的建构博才阳光实验小学 肖超摘要：生命科学是一门研究生命现象及其活动规律的自然学科，其基本原理都是建立在生物概念的基础上，因此，生命科学概念是生命世界教学的直接目标。但如果仅仅让生命科学概念的教学就停留如此，那教学效果必定会大打折扣，试想下庞大的生命科学知识体系要一个个去理解、记忆，那将是一件多么痛苦的事情，特别是小学生面对这样的概念体系，一定会失去学习的兴趣。科学教育的目标不是去获得一堆由事实和理论堆砌的知识，而应是实现一个趋向于核心概念的进展过程，这样做有助于学生理解与他们生活相关的事实和现象，只有这样学生才能很好的达到教学的目标。本文试着结合教材和教学实

2、践，总结一些方法探索概念教学在生命世界中的应用。关键词：小学科学 生命世界 建构 核心概念前言：小学科学教学方式多样，不同的教学方式会产生不同的教学效果，而教学效果又会通过反馈的方式作用于教学方式，从而使得教学方式不断改进。课改后小学科学教学一直处于探索的过程中，教育理论和教育实践者发现，根据学生的认知规律，在学生原有认识的基础上进行新知识的教学，从而进行科学概念的建构，能够很好的达到科学教学的目标，这也就是现行的小学科学教学中慢慢被认同的概念教学方式。以概念建构为目标，以探究为主要教学手段的教学方式在小学科学教学中已被广泛采用。小学科学生命世界教学相对于其他两个方面的教学来说比较特殊。生命世

3、界的内容比起其他的领域如“物质世界”，它更加具有人文教育价值，因为我们人也是一种生物，学生通过了解周围一些生物后产生兴趣，最后都会回到人类自身进行研究，这是学生兴趣发展的必然过程。生命科学是一门研究生命现象及其活动规律的自然学科，其基本原理都是建立在生物概念的基础上，因此，生命科学概念是生命世界教学的直接目标，而真正能够使得学生理解并且应用，还需要在学生脑海中建构起核心概念。和学生接触中，我们总能发现一些这样的认识，如：“鲸是鱼”“熊猫是食草动物”“种子发芽需要阳光”。很显然，学生的认识存在问题，要想通过教学来改变学生的认识，那么究竟如何建构小学科学生命世界的核心概念呢？笔者认为有下面一些基本

4、过程。一、注重调查，充分了解学生前概念及其成因。学生在没有系统的学习某一知识时，却通过其生活环境或现象接触到相关方面的知识，并且这一知识能够解决学生现在遇到的情况，于是学生就引进这一认识作为解决以后遇到相同或类似问题时基础，这就是前概念。前概念是在学生没有相关方面概念涉及的情况下产生，具有“先入为主”的优势，所以学生的前概念往往具有顽固性的特征，同时又由于前概念本身具有解释一些现象的能力，所以学生处于认知平衡的状态，如果不去刻意的挖掘，这些概念将继续留在学生的脑海中，不会表现出来，即前概念具有隐蔽性的特点。正因为前概念具有这样的特点，这就要求教师在教学前充分了解学生的前概念及前概念形成的原因。

5、只有根据学生前概念的成因设计反例或采用其他能产生冲突的方法，制造冲突，才能真正打破学生现有的认知平衡，使之不平衡，学生也就才能产生重新建构新概念的意向和兴趣。（一）访谈法。开展学生访谈是了解学生前概念的重要手段，一般人数越少效果越佳。学生会在访谈的过程中详细叙述他对问题的看法和解释，而他们的这些解释是其前概念的具体表现，教师要采用合适的方法引导学生尽可能的将他的前概念进行表述，当遇到学生明显的前概念点时注意适时的追问，这样往往能够了解前概念的成因。访谈法虽然对于了解学生前概念的方面效果很好，但由于它的形式决定，所以在操作过程中有一些问题。由于教师需要和学生个体交流，这会大大增加授课老师的负担。

6、所以大面积开展访谈法了解学生前概念是不现实的，访谈法具有收集概念少，操作难度大等局限性。下面是研究者采用访谈法了解学生前概念的例子。师：你听过“昆虫”这个名字吗？生：听过。师：那你知道什么是昆虫吗？生：它们有点儿小，会飞，会爬。师：你怎么会知道这么多啊？生：书上看的，在动物大百科上看的。师：昆虫都有什么特点呢？生：有的会飞，有的会爬。师：还有呢？生：大部分生活在花丛中，阴暗的地方。师：还有没有呢？生：有的有花纹。师：你认为昆虫要符合哪些条件？生：(沉吟了一会儿)昆虫的脚比哺乳动物的脚多。师：有几只？生：6只左右，有的比6只多。（因为他们把蜈蚣、蜘蛛等也当作昆虫了。）师：你能举举脚多的昆虫的例子

7、吗？生：蜈蚣、百脚虫、西瓜虫。通过访谈，我们可以了解到学生虽然已有“昆虫”这一概念，但只有模糊的认识：体型较小、脚较多，会爬或飞，在了解学生对于昆虫的这些认识后，我们可以试着从结构入手，建构昆虫这一概念。（二）问卷调查和二段式检测。问卷调查和二段式检测是指为了收集较大群体学生的前概念的调查方式。由于受到表达能力的限制，所以在小学阶段一般采用画图法，学生将自己对于特定问题的想法画下来或写下来。此二种方法能够大面积收集学生的前概念，但对于学生前概念的形成原因并不能直观的发现，需要在检测完之后对学生的检测结果进行分析才能得出，同时在进行这种方法的调查时学生与学生之间需要防止前概念的“淹没”现象，即当

8、一种前概念处于绝对的劣势时，小部分拥有这种概念的同学就会害怕孤立，他们会选择形式上符合大流，而实际上坚持自己的想法，这对于科学概念的建构是十分不利的。所以在利用这两种方法进行前概念调查时，需要注意要求学生单独完成，过程中不进行任何形式的交流。例如在教学消化器官一课时，为更进一步的了解学生关于消化道、消化器官的前概念，可让学生画一画人体内的“食物旅行图”。从学生的绘图中大致可以发现学生关于食物旅行的想法可以分为三类：一个入口，一个出口，如图（a）所示；两个入口，一个出口，如图（b）所示；两个入口，没有出口，如图（c）所示。学生通过画图的方式表达着三种主要的对于消化系统的认识，而这三种前概念的形成

9、却反映了学生在种认识的形成原因。二、设置情境，引发认知冲突。如果学生的认知处于平衡状态，学生就没有自主产生概念转变的意向。所以，在了解学生的前概念和成因之后，必须通过一些教学手段打破学生脑海中原有认知的平衡，使之产生认知冲突，在此基础上学生才会开始产生概念建构的动机。所以说，认知冲突是概念转变的基础，是促使学生实现概念转变的动力和基础。那么应该如何来创设认知冲突呢？笔者认为生物学概念的建构需要依托特定的教学情境。（一）设置陷阱情境，引发认知冲突。当知道学生在学习某一概念所具有的前概念时，在教学中老师创设特定的环节，能够使得学生在应用前概念进行解释时暴漏问题的陷阱，在学生根据老师设定的环节进行学

10、习，运用前概念进行知识点的解释时陷入陷阱之中，等到学生无法摆脱困境时就是学生产生认知冲突的时候，也是概念建构条件形成的时候。如：在食草动物和食肉动物的教学中，首先板书“食草动物”和“食肉动物”的文字，直接让学生对这两个词进行定义。学生会很自然的说“吃草的动物就是食草动物，吃肉的动物就是食肉动物”。接着让学生描述食草动物和食肉动物的特征，学生会说到食草动物都有磨牙，大部分有角和蹄子。肉食动物都有尖牙，和爪子，大部分脚下有肉垫。等学生们大致形成相对固定的结论时老师提出熊猫这一个个体进行讨论，学生会发现自己总结出来的结论现在无法解决遇到的这个问题，也就是掉入陷阱中。当学生陷入陷阱后，教师再引导学生进

11、行概念的转变，从而形成新的概念。（二）设置讨论交流情境，引发认知冲突。小学科学活动大多以分组的形式进行，小组内的各个成员可能携带的前概念又各有不同，如果可以，教师可以根据前概念调查的结果对学生进行重新分组，让拥有前概念矛盾冲突明显的成员在一组。不同的学习者对于问题的认识深度和广度不同，当开展学生小组讨论、交流的过程中，学生各自的前概念就会指导他们对遇到的问题进行解释，而在解释的过程中学生之间的认识就会产生对立、交锋从而产生认知冲突。如，在进行植物繁殖方面的教学时，不同的同学对于繁殖的认识程度不同，有的学生认为只有开花后才能繁殖、有同学认为只要开花就能结果进而繁殖、还有学生知道无性繁殖等等。如果

12、在这个方面安排学生进行讨论、交流，学生之间便会产生认知冲突。（三）设置生物学实验情境，制造认知冲突。科学是一门以实验探究为基础的课程，生物学知识学习亦是如此，实验能够给学生以强烈的刺激，所以利用生物学实验设置认知冲突，更容易进入生物学习的情境中。在概念教学实践中，运用了学生观察、动手操作等实践活动来进行矛盾事件的展示，从而引发认知冲突。如，“种子萌发实验”中学生认为空气、水分、阳光都能够影响种子的发芽，而且这几乎是学生讨论完一致的结果。这时老师应该将阳光这一无关变量加入实验研究，设置对比实验，当实验结论出来之后学生会发现阳光并不影响种子发芽，认知冲突开始产生。三、落实活动，让学生获取大量的生物

13、学事实。学生每天接触到的生物方面的知识就是一些生物学事实。正如学生前概念形成的过程一样，生命科学上位概念的形成是以生物学事实为基础的。不同的是，形成前概念的生物学事实是个例或是特例，不具备概念上位需要群体事实的特点。所以通过特定的教学方法让学生获得大量的生物学事实是学生生物概念建构的前提也是基础，越多的生物学事实越能让学生建构的上位概念更具有说服力。（一）落实课堂，让学生获得大量事实性的生物学资料。每一堂科学课里都会有一个或多个的生物学事实，如“食物在身体内的旅行”中“胃、肠等是消化器官，具有消化功能。”这就是本课中的生物事实。上课的首要目的是让学生知道这些生物学事实，要达到这个目的就要求老师

14、在教学过程中落实各个教学的环节。上课前，教师必须对于本堂课所包含的生物学事实理解、掌握，查找相关资料，并且能够在此基础上有所延伸，上课时，合理引导观察、实验，运用生物学模型，组织好讨论、交流和总结。确保涉及到的生物事实能够很好的被学生记忆和吸收。（二）落实课后延伸，进一步扩大学生生物学事实的来源。大自然的奥秘远远不只是科学课本里的这么一些内容。现行科学课标指出，要让学生走进真实的自然环境中去，感受大自然的魅力。这就说明，科学课堂只是科学学习的一部分，甚至可以说是一小部分，学生要掌握大量的科学事实就必须由课堂向课外延伸。课余时间进行种植和养殖活动，开展动植物考察活动，都能让学生接触到大量的生物学

15、事实。安排课后的科学阅读，能够在较短时间内获得大量的生物知识。由于这些活动的开展，丰富了学生的学习方式，又从一个方面提高了学生学习科学的积极性，学生也就更愿意进行科学的学习，这是一个良性循环的过程。四、生物学核心概念的建构。（一）加强联系，打造形成上位概念的条件基础。生物学上位概念是指通过一些生物学事实进行总结分析形成的具备解释一类问题的生物学概念。单个的生物学事实不具备解释问题的能力，学生也就无法发现。当大量的事实摆在学生面前时，教师注意采用各种方法引导他们对事实进行联系，从而形成上位概念。1.利用概念图联系知识点。由美国康奈尔大学的joseph. d. novak教授在20世纪60年代提出

16、，它是一种用来组织与表征知识的工具。通常将有关某一主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中，再以各种连线将相关的概念和命题连接，形成关于该主题的概念或命题网络。这种把概念之间的意义联系以科学命题的形式有机地联系起来的空间网络结构图，叫概念图。如右图就是通过概念图的方式联系相关概念。2.以单元目标为背景进行教学，形成基本生物学概念。如湘版教材四年级上动物的特征这一单元，教材在第一课时就让学生初步知道自然界有这样一些现象，各种动物都有着自己独特的结构，鱼能够生活在水中，鸟类适合飞翔，老虎的食物是肉类，牛羊的食物是草。当学生获得这些事实后老师试着引导学生思考，鱼的结构适应了水生生活，鸟的结构适应飞翔

17、，老虎的结构适合食肉，牛羊的结构适合吃草，动物的身体适应它生活的环境这一基本概念。3.建立新旧知识之间的联系，形成上位概念。根据奥苏泊尔认知同化理论，新知识的获得主要依赖于原有适当观念，及其固定作用的观念，通过新旧知识的相互作用达到意义上的同化，同化不仅使新知识获得新的意义，而且也使得原来认知结构中相关概念获得新的意义。因此在生物教学中应注重新旧只是之间的联系，以提高概念建构的效率。如动物的特征的教学结束后，学生建构了动物的身体适应它生活的环境这一基本概念，教师开始引导学生对于旧知识的回顾，水生植物、陆生植物，喜阴植物、喜阳植物，学生自然就会建构植物的结构也适应生存的环境，生物的结构都是适应环境的结果。（二）理性推移，注重引导概念的下位应用。当学生形成比较上位的概念后，由于其本身还属于新入驻，学生继续考验新概念的实用性，只有发现新概念能够解决遇到的问题才能巩固其在学生心中的地位。利用新上位的概念对于新事物进行合理的推断验证，符合学生心理的想法，当学生发现现在的概念能够解决遇到的新问题时，入驻的概念也就是合理的。（三）抽象思维，分析总结建构生物学核心概念。学生的认知过程是对于现象的总结从而获得具体的概念，然后通过老师的引导形成上位概念，进一步形成核心概念。在生命科学的