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摘 要：在小学中围绕“科学概念”来组织教育教学，对提高学生的学习效率以及促进学生发展是十分重要的。通过科学的“课堂观察”，发现课堂问题，寻找解决策略，提升课堂实效，是教师对自己的教育教学实践进行深刻反思的最好形式。文章从“课堂观察”探究小学科学概念的建构，帮助学生通过自己的亲身经历建立起科学概念体系，促进前概念向科学概念的转化。
关键词：小学科学；课堂观察；科学概念；概念建构
科学概念的建构要经历一个抽象概括的过程，在科学教学中开展探究活动，让学生在亲身参与活动的过程中把事物的共同特征归结在一起，概括形成概念或一般的原理，用科学的概念阐述对事物的正确认识。根据学校以“观察课堂”为载体的校本教研行动研究，笔者通过“观察课堂”探讨教师是如何让学生亲历有效探究建构概念的，又是如何在建构概念的过程中发展思维能力的。
一、创设生活情景，唤醒前概念
维果斯基把没经过专门的教学，而在日常生活中通过辨别学习、积累经验而掌握的概念叫做日常概念，又称前科学概念。一个科学概念的建构是建立在学生自己原有的生活经验基础上的，新概念是原有概念的重新组合与提升。课堂科学探究活动的设计要注意唤醒学生的科学“前概念”，让学生在原有的生活经验和知识基础上展开新的思维，形成新的概念。
比如《摆的研究》一课，为了引出学生对“单摆的摆动快慢与什么因素有关的问题”具有前科学概念，教学时，首先要创设特定的探究性问题情境，为学生的自主探究学习做铺垫。具体可以这样开展：课的开头用课件展示，在没有其他人的帮助下，在本班找一个体重最重的、一个把绳缩短的、一个力气最大的三个小朋友荡秋千，判断谁是荡秋千的高手。从生活中玩秋千引入，学生在学习新知识的时候，总是试图用原有认知结构来同化对新内容的理解。教师应该允许学生为自己的前科学概念辩护，使学生间或师生间充分交换对同一事物与概念的不同看法。当学生遇到不能解释的现象时，就会引发认知冲突。一旦引发认知沖突，就会激起学生的求知欲望和好奇心，引导学生大胆猜测有哪些因素会影响摆的快慢，激发学生的探究意愿，并唤醒他们的前概念，从而使他们更易于接受新的、正确的科学概念。
二、亲历探究，还原科学概念的生成过程
由于学生的前科学概念有着极强的顽固性，如果只是通过知识传递的方式，很难让学生形成科学概念。科学概念的构建来自于学生对事物的体验与感悟，学生只有在探究活动中充分运用感官参与，实践才会有深刻的感悟和体验。只有引导学生经历一个科学的过程，才能还科学以真面目。因此，要使学生更好地掌握科学概念，必须创造一个适应教学要求，借以引导启发学生挖掘问题、思考问题、探索事物的共同特征和本质属性的学习环境，使学生获得必要的、充分的感性认识，在头脑中逐渐形成科学概念。
（一）充分实验，探究科学概念的生成过程
实验是获得感性认识的重要途径。运用实验来展示有关的科学现象的过程，可以使学生获得更典型、更生动、更深刻、更能反映事物的本质属性和共同特征的感性认识。
比如《摆的研究》一课，当引导学生猜测摆动快慢与摆锤的重量有关、与摆绳的长短有关、与摆动的幅度有关后，还要引导学生通过实验验证究竟是哪一个因素影响摆的快慢。为了确保实验的顺利进行，建议每个小组只选取一个感兴趣的假说进行研究，然后要求学生设计实验方案，让学生在实验中精确测量，每个实验至少要重复做三次，最后求平均值。实验结束后，各组要及时做好实验记录，并分析数据，完成活动单，进行实验探究活动。探究活动的开展过程对概念的建构有着重大的作用，在教学中要精心组织科学探究活动，活动的开展要紧紧围绕科学概念的构建，让学生通过活动亲身体验一次科学发现、科学探究、科学创造的过程，让学生在探究中体验，在探究中成长。
（二）激活思维，探究科学概念的生成过程
科学概念则是符合客观规律的，是通过专门的实践研究，通过正确的思维而形成的，是人们对事物本质属性的正确认识。如何帮助学生建构科学概念呢？只有在教师的引导下，通过观察、实验、分析等“科学探究”活动，从许多客观事物中，舍弃非本质的属性，抽象出共同的、本质的属性，才能形成科学概念。
在进行科学探究活动时，不要过多地约束学生，而要让学生成为一个敢于尝试、勇于挑战失败、乐于思考的发现者。这样，他们才能真正在探究活动中建构新的科学概念。例如：在教学《把种子散播到远处》这一课时，教师可以先出示诗歌《植物妈妈有办法》，让学生有感情地朗读。学生合作完成诗歌朗读后，教师提问：你从这首诗中知道了什么？引导学生更深层次地理解其中蕴含的科学道理，促使学生思考、提问，顺理成章地开始科学探究。接着让学生思考以下两个问题：“植物都有哪些散播种子的方式？植物散播种子的方式与什么有关？”教师给学生提供油菜的果荚，让学生通过看一看、捏一捏、摸一摸、滚一滚等来探究和发现油菜散播种子的方式，充分体现了知识的产生过程。通过设计这样的过程，引起学生的好奇心，促使学生在生疑、解疑的过程中获得解决问题的能力，在体味思考和寻求解答的过程中意识到自己智慧的潜在力量，并激发学生进一步学习的动机。
三、合作交流，凝练建构科学概念
建构性教学非常强调学习者之间的互动，因此主张采用小组合作学习模式，兼顾教师的教学过程和学生的学习过程，强调沟通与讨论，重视教师和学生在师生互动的过程中交互作用。合作交流是建构新的认识和初步形成解释的过程，同时也是使有关概念、原理或技能变得易懂、可理解和更加清楚的过程。在这个过程中，充满了学生不同的个人概念和认识之间、个人认识与事实证据之间、个人认识与科学概念原理之间的冲突、矛盾和斗争。学生在这样的过程中，进一步暴露和明确自己的先有概念和认识，感受不同观点和解释之间的相同与差异，评价解释推论与假设和证据之间的关系。
例如教学《食物链和食物网》这一课时，当教到“田野里的食物网”这一内容时，让学生观察在稻田上的生物，如水稻、稻螟虫、蝗虫、蜘蛛、螳螂、蜻蜓、小鸟、蛇、老鹰、青蛙、白鹭、鱼、虾、田鼠、黄鼠狼、猫头鹰等。并让学生通过四人小组合作探究这些生物之间存在着怎样的食物关系，用箭头表示出相关的食物链。最后引导他们概括出食物网的科学概念：同一种植物会被不同的动物吃掉，同一种动物也可以吃多种食物，生物之间这种复杂的食物关系形成了一个网状结构，叫做食物网。
由于经验背景的差异，不同学生对问题的理解常常各异，这种差异本身便构成了一种宝贵的学习资源。学生对与同伴共同努力概括出的科学概念的印象是最深刻的。
四、运用知识，深化理解科学概念
科学概念的运用是学习科学概念的目的，也是检验科学概念掌握情况的重要标志，还是加深对科学概念理解的重要环节。只有通过运用，学生才能掌握科学概念；同时，在运用过程中对科学概念理解上的缺陷才能暴露出来，以便进一步加深和深化学生对科学概念的理解。
例如教学《食物链和食物网》这一课时，在引出食物链的概念后，接下来笔者出示图片让学生找出校园花丛中的食物链。运用电子白板技术，借助屏幕捕捉、层技术和图形编辑等功能，把静态的图形变成动态，学生的兴趣也很高涨，课堂教学效果不错。在这个环节的处理上，也请几个学生上台戴上印有不同生物图片的小头饰来扮演各种生物，并迅速找到“自己”喜爱的食物。并布置任务，让学生课后继续寻找这类资料，在寻找的过程中体会维持生态平衡的重要性。概念从实践中产生，也要在实际运用中得到检验和发展。
总之，科学概念在科学探究活动中形成，科学概念指引着科学探究。科学教学要帮助学生通过自己的亲身经历建立起科学概念体系，促进前概念向科学概念的转化。教师要通过“观察课堂”，在课堂上关注和体察学生的课堂表现，学会认真倾听，在反思中增强研究意识，培育教学机制，要以陶行知“教学做合一”的理论，指导教学实践，让学生在科学探究活动中建构科学概念。
关键词：小学科学；课堂观察；科学概念；概念建构
科学概念的建构要经历一个抽象概括的过程，在科学教学中开展探究活动，让学生在亲身参与活动的过程中把事物的共同特征归结在一起，概括形成概念或一般的原理，用科学的概念阐述对事物的正确认识。根据学校以“观察课堂”为载体的校本教研行动研究，笔者通过“观察课堂”探讨教师是如何让学生亲历有效探究建构概念的，又是如何在建构概念的过程中发展思维能力的。
一、创设生活情景，唤醒前概念
维果斯基把没经过专门的教学，而在日常生活中通过辨别学习、积累经验而掌握的概念叫做日常概念，又称前科学概念。一个科学概念的建构是建立在学生自己原有的生活经验基础上的，新概念是原有概念的重新组合与提升。课堂科学探究活动的设计要注意唤醒学生的科学“前概念”，让学生在原有的生活经验和知识基础上展开新的思维，形成新的概念。
比如《摆的研究》一课，为了引出学生对“单摆的摆动快慢与什么因素有关的问题”具有前科学概念，教学时，首先要创设特定的探究性问题情境，为学生的自主探究学习做铺垫。具体可以这样开展：课的开头用课件展示，在没有其他人的帮助下，在本班找一个体重最重的、一个把绳缩短的、一个力气最大的三个小朋友荡秋千，判断谁是荡秋千的高手。从生活中玩秋千引入，学生在学习新知识的时候，总是试图用原有认知结构来同化对新内容的理解。教师应该允许学生为自己的前科学概念辩护，使学生间或师生间充分交换对同一事物与概念的不同看法。当学生遇到不能解释的现象时，就会引发认知冲突。一旦引发认知沖突，就会激起学生的求知欲望和好奇心，引导学生大胆猜测有哪些因素会影响摆的快慢，激发学生的探究意愿，并唤醒他们的前概念，从而使他们更易于接受新的、正确的科学概念。
二、亲历探究，还原科学概念的生成过程
由于学生的前科学概念有着极强的顽固性，如果只是通过知识传递的方式，很难让学生形成科学概念。科学概念的构建来自于学生对事物的体验与感悟，学生只有在探究活动中充分运用感官参与，实践才会有深刻的感悟和体验。只有引导学生经历一个科学的过程，才能还科学以真面目。因此，要使学生更好地掌握科学概念，必须创造一个适应教学要求，借以引导启发学生挖掘问题、思考问题、探索事物的共同特征和本质属性的学习环境，使学生获得必要的、充分的感性认识，在头脑中逐渐形成科学概念。
（一）充分实验，探究科学概念的生成过程
实验是获得感性认识的重要途径。运用实验来展示有关的科学现象的过程，可以使学生获得更典型、更生动、更深刻、更能反映事物的本质属性和共同特征的感性认识。
比如《摆的研究》一课，当引导学生猜测摆动快慢与摆锤的重量有关、与摆绳的长短有关、与摆动的幅度有关后，还要引导学生通过实验验证究竟是哪一个因素影响摆的快慢。为了确保实验的顺利进行，建议每个小组只选取一个感兴趣的假说进行研究，然后要求学生设计实验方案，让学生在实验中精确测量，每个实验至少要重复做三次，最后求平均值。实验结束后，各组要及时做好实验记录，并分析数据，完成活动单，进行实验探究活动。探究活动的开展过程对概念的建构有着重大的作用，在教学中要精心组织科学探究活动，活动的开展要紧紧围绕科学概念的构建，让学生通过活动亲身体验一次科学发现、科学探究、科学创造的过程，让学生在探究中体验，在探究中成长。
（二）激活思维，探究科学概念的生成过程
科学概念则是符合客观规律的，是通过专门的实践研究，通过正确的思维而形成的，是人们对事物本质属性的正确认识。如何帮助学生建构科学概念呢？只有在教师的引导下，通过观察、实验、分析等“科学探究”活动，从许多客观事物中，舍弃非本质的属性，抽象出共同的、本质的属性，才能形成科学概念。
在进行科学探究活动时，不要过多地约束学生，而要让学生成为一个敢于尝试、勇于挑战失败、乐于思考的发现者。这样，他们才能真正在探究活动中建构新的科学概念。例如：在教学《把种子散播到远处》这一课时，教师可以先出示诗歌《植物妈妈有办法》，让学生有感情地朗读。学生合作完成诗歌朗读后，教师提问：你从这首诗中知道了什么？引导学生更深层次地理解其中蕴含的科学道理，促使学生思考、提问，顺理成章地开始科学探究。接着让学生思考以下两个问题：“植物都有哪些散播种子的方式？植物散播种子的方式与什么有关？”教师给学生提供油菜的果荚，让学生通过看一看、捏一捏、摸一摸、滚一滚等来探究和发现油菜散播种子的方式，充分体现了知识的产生过程。通过设计这样的过程，引起学生的好奇心，促使学生在生疑、解疑的过程中获得解决问题的能力，在体味思考和寻求解答的过程中意识到自己智慧的潜在力量，并激发学生进一步学习的动机。
三、合作交流，凝练建构科学概念
建构性教学非常强调学习者之间的互动，因此主张采用小组合作学习模式，兼顾教师的教学过程和学生的学习过程，强调沟通与讨论，重视教师和学生在师生互动的过程中交互作用。合作交流是建构新的认识和初步形成解释的过程，同时也是使有关概念、原理或技能变得易懂、可理解和更加清楚的过程。在这个过程中，充满了学生不同的个人概念和认识之间、个人认识与事实证据之间、个人认识与科学概念原理之间的冲突、矛盾和斗争。学生在这样的过程中，进一步暴露和明确自己的先有概念和认识，感受不同观点和解释之间的相同与差异，评价解释推论与假设和证据之间的关系。
例如教学《食物链和食物网》这一课时，当教到“田野里的食物网”这一内容时，让学生观察在稻田上的生物，如水稻、稻螟虫、蝗虫、蜘蛛、螳螂、蜻蜓、小鸟、蛇、老鹰、青蛙、白鹭、鱼、虾、田鼠、黄鼠狼、猫头鹰等。并让学生通过四人小组合作探究这些生物之间存在着怎样的食物关系，用箭头表示出相关的食物链。最后引导他们概括出食物网的科学概念：同一种植物会被不同的动物吃掉，同一种动物也可以吃多种食物，生物之间这种复杂的食物关系形成了一个网状结构，叫做食物网。
由于经验背景的差异，不同学生对问题的理解常常各异，这种差异本身便构成了一种宝贵的学习资源。学生对与同伴共同努力概括出的科学概念的印象是最深刻的。
四、运用知识，深化理解科学概念
科学概念的运用是学习科学概念的目的，也是检验科学概念掌握情况的重要标志，还是加深对科学概念理解的重要环节。只有通过运用，学生才能掌握科学概念；同时，在运用过程中对科学概念理解上的缺陷才能暴露出来，以便进一步加深和深化学生对科学概念的理解。
例如教学《食物链和食物网》这一课时，在引出食物链的概念后，接下来笔者出示图片让学生找出校园花丛中的食物链。运用电子白板技术，借助屏幕捕捉、层技术和图形编辑等功能，把静态的图形变成动态，学生的兴趣也很高涨，课堂教学效果不错。在这个环节的处理上，也请几个学生上台戴上印有不同生物图片的小头饰来扮演各种生物，并迅速找到“自己”喜爱的食物。并布置任务，让学生课后继续寻找这类资料，在寻找的过程中体会维持生态平衡的重要性。概念从实践中产生，也要在实际运用中得到检验和发展。
总之，科学概念在科学探究活动中形成，科学概念指引着科学探究。科学教学要帮助学生通过自己的亲身经历建立起科学概念体系，促进前概念向科学概念的转化。教师要通过“观察课堂”，在课堂上关注和体察学生的课堂表现，学会认真倾听，在反思中增强研究意识，培育教学机制，要以陶行知“教学做合一”的理论，指导教学实践，让学生在科学探究活动中建构科学概念。