大概念下的小学科学概念建构的教学初探 ——以“物体的运动”相关概念为例

发表时间:2020/7/2   来源:《中小学教育》2020年第5期   作者:徐慧源
[导读] 大概念被定义为能够对较大范围的自然界现象进行解释和预测的概念
        【摘要】  大概念被定义为能够对较大范围的自然界现象进行解释和预测的概念,它是一种概念性的工具,可以用于强化思维,将不同的知识片段连接起来,从而帮助学生获得应用迁移的能力。
【关键词】  大概念;科学;运动


一、科学大概念
        大概念的 “大”,是与解释生活中的某种具体现象和问题的具体概念相比较来说的,大概念整合了更多的知识,指向一个更加具有统领性的核心,从而解释和预测更大范围内的相关现象和问题。[1]
        大概念是抽象的、复杂的,多数情况下,小学生的认知水平有限,往往一下子不能理解新课标列出的18个大概念。因此,实际教学的切入点应该是学生所熟悉的周围物体和事件,循序渐进,最终引导学生在大脑里形成这些科学大概念。同时,在实际教学中,我们不仅需要强调实验探究过程,而且需要帮助学生将相关联的知识片段连接起来,形成完整的知识体系,以此帮助学生获得知识迁移的能力。基于大概念的理念循序渐进地引导学生建构相关的概念体系,可以更好地帮助学生实现知识迁移,更好地理解科学的本质,更好地解决生活中的相关问题。
二、基于大概念的理念分析“物体的运动”相关概念
        “物体的运动”这一科学大概念属于物质科学的领域,在新课标中包括三个具体的学习内容,包括物体位置的描述、运动快慢的描述以及运动形式的初步判断。对不同学段的小学生来说,物体的运动都是十分熟悉的话题,生活中也有很多熟悉的场景,但是在不同学段,由于认知能力的不同,对这些现象的表述及解释在一定程度上也会有所不同。因此,对这三个具体的学习内容还需要分学段制定具体的学习目标,以适应不同学段学生的认知能力。
        分学段的具体学习目标具有一定的深度和梯度,以“物体位置的描述”这一内容来说,对于1-2年级的学生只需要他们会用前后左右、远近等简单的词语描述物体的位置,对于3-4年级的学生就需要他们用具体的方向、距离等精准的词语来描述物体的位置。由此建构出“物体的运动”这一科学大概念。[2]
三、基于大概念的理念建构“物体的运动”相关概念的教学策略
        在教学过程中,教师应该要有全局意识,从“大概念”的视角出发,明确每节课的教学目标,帮助学生梳理相关联的具体概念,把学生脑海中已有的具体概念往大概念的方向引导,而不是把“科学大概念”直接灌输给学生。具体如何实施,在此,提出三个相关的教学策略。
1.点动成线,纠正前概念,指向学段学习目标
        研究表明,学生在新课教学前,对将要学习的知识已经有一定的认识和了解,会形成“原始又不太准确”的最初概念,称之为前科学概念,简称前概念。学生脑海中的前概念一般是某种具体的现象,这时学生的学习只停留在表面,还不具备深入挖掘现象背后的科学原理的能力,而这种能力的获得需要深入地学习。
        在教科版三年级下册《运动和位置》一课的教学中,关于判断坐在开动的公交车上的乘客是运动的还是静止的前概念中,很多学生认为乘客是静止的,因为乘客在公交车上坐着,没有动。针对这种情况,通过播放这一情景下路边行人的对话和车上乘客的对话的有关视频,让学生思考“为什么行人和乘客的判断不一样”,从而让学生知道与不同的物体相比,同一物体的运动情况会有所不同,纠正学生的前概念,形成正确的科学概念,从而指向“用具体的方向和距离来描述运动物体的位置”这一学段学习目标。


        再如,在教科版三年级下册《各种各样的运动》这一课的教学中,关于判断雨刮器的运动与哪一类物体类似时,很多学生认为雨刮器的运动与拖拉窗户,升降电梯等物体的运动方式类似,因为他们认为雨刮器在一个平面上移动的。针对这种情况,通过让学生观察雨刮器的动态效果图,引导学生发现雨刮器的移动路线是弧形的,而不是直线,纠正学生的前概念,形成正确的科学概念,从而指向“比较不同的运动,举例说明各种运动的形式和特征”。这一学段学习目标。
        实际上,一个完整的概念体系是由许多小的具体概念组成的,如果学生错误的科学前概念没有及时纠正,那么将会影响他的整个概念体系的建构。因此,在教学中及时纠正学生错误的前概念,让他们形成正确的科学概念,就显得至关重要了。
2.线动成面,建构层级概念,指向具体学习内容
        在小学的每个学段中,甚至是在每个年级中,任何的学科知识都是根据不同学段学生的认知特点进行难度加深,逐级递进的,所以大概念下的具体学习内容应该是在上一学段的基础上逐级加深的,所以帮助学生建构具有层级的概念体系,在教学中起着关键性的作用。
        以教科版二年级上册《太阳的位置和方向》以及教科版三年级下册《运动和位置》为例,在《太阳的位置和方向》的教学中,只需要学生利用太阳的方向简单判断物体的大致方向,而《运动和位置》一课中是在《太阳的位置和方向》课程上的深入,需要学生利用方向盘和软尺准确判断一个物体相对于另一个物体的位置,因此在上《运动和位置》时,可以简单地帮助学生回顾二年级学习的判断位置和方向的方法,再进入新课的学习。
        由此可见,层级概念是建立在前一个层级的基础上,根据不同学段的认知特点,进行知识难度的加深,从而指向“描述物体位置”这一具体内容。
3.面动成体,建构概念体系,指向科学大概念
        在整个小学阶段的科学教学中,还应该考虑如何避免科学概念的碎片化,教师应该有意识地从“大概念”的视角出发,帮助学生形成完备的科学知识体系。只有这样,学生才能获得连贯的科学概念,而不是零散的概念。
        在学习完《物体的运动》单元后,教师可以利用思维导图以主要的概念为核心,总结概念的内涵和外延,进而帮助学生建立起对概念的系统认识,指向“物体的运动”这一科学大概念。
        综上所述,在大概念统领下,学生能够将日常所学的具体概念,逐步形成完整的概念体系,最终在脑海中形成“科学大概念”。这将有利于学生将所学的科学知识应用到生活中解决实际问题,有利于学生在前人经验的基础上进行创新活动,有利于将“科技强国”的理念落到实处,让祖国的明天更加繁荣昌盛。
         (本文系福建省教育科学“十三五”规划2019年度课题《基于学习进阶的科学“大概念”培养策略研究》的阶段性成果,课题编号:FJJKXB19-501)

参考文献
        [1]  王维臻, 大概念视角下小学一年级物质主题的内容选择和教学建议[J].化学教育 2019, 40(13):23-27.
       
        [2]教育部.义务教育小学科学课程标准[M].北京:北京师范大学出版社,2017:16-23.
       
       
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