摘要：科学概念是科学家对客观世界的共同认识。是基于实验研究的结果。在小学科学教学中，通过开展实验探究，帮助学生构建科学概念，有利于学生科学方法的习得、科学态度和思维能力的培养。本文就如何在实验课中帮助学生更好地学习科学概念，提出了粗浅的看法。
　　关键词：科学实验；科学概念；概念构建
　　科学概念是科学家对客观世界的共同认识，是基于实验研究的结果。在小学科学教学中，通过开展实验探究去帮助学生构建科学概念，能改变学生被动接受知识的学习方式，使学生经历概念形成的过程。这样不但有利于学生对概念的理解更全面和深刻，而且能让学生从中学习科学方法，培养科学态度和思维能力。那么，如何在实验课中帮助学生更好地学习科学概念呢？我们对教育出版社出版的《科学》六年级下册第二单元第4节“小苏打和白醋的变化”一课进行了实践研究。
　　一、创设问题情境。聚焦概念内容
　　心理学家维果茨基说过：“概念的直接教授是不可能的，而且是没有效果的。一位试图如此做的教师，除了空洞的言辞和鹦鹉似地背诵外，一无所成。虽然模仿了相应概念的知识，但实际上是一片空白。”因此在科学实验教学中，我们要积极创造条件，丰富学生对概念的感性认识，进而促进学生对概念的思考和理解。而情景创设就是一个有效的办法。
　　在情景创设中，围绕科学概念，借助情景产生问题，营造真实的与现实科学问题相关的情景，不但能让学生产生兴趣，聚焦到概念内容上来，而且让学生感觉自然、新奇，易于接受和理解，从而更能激发他们主动求索，并能在活动中延续愉快的情绪和体验。
　　在“小苏打和白醋的变化”一课的导人环节，我们是这样去设置教学情景的：
　　师：同学们，你会吹气球吗？都是用什么吹的？
　　生：……
　　师：你会让瓶子吹气球吗？
　　生：……
　　师：来，看我是怎么做到的。（教师利用锥形瓶、气球、小苏打和白醋，演示气球被吹起来的过程。其中锤形瓶的反应现象被遮挡住）
　　师：为什么气球能被吹起来呢？小苏打和白醋在混合前后发生了什么变化呢？
　　生：……
　　师：大家想像我一样，把气球吹起来，探究它涨起来的秘密吗？想了解它们发生的变化吗？
　　生：想！
　　师：好，今天我们就一起来探究小苏打和白醋的变化，找一找其中的秘密吧。
　　在教学中，我们利用学生感兴趣的吹气球活动，通过演示实验活动，激发了学生的学习兴趣，并带动学生思考“为什么气球能涨起来”“小苏打和白醋在里面发生了什么变化”，引发学生对本课主要科学概念一一化学反应的思考，丰富了学生对小苏打和白醋发生变化的直观经验。
　　为更好地设计问题情景，在日常实验教学中，我们可以从学生日常生活、社会生产实践和社会问题、科学实验和科学史等方面人手，多角度、多方位积累与科学概念相关的材料，使学生在熟悉而又存有疑问的真实情景中产生兴趣，甚至形成认知冲突，从而激发学生深入思考、积极探索。
　　二、借助认知冲突。激活构建思维
　　儿童认知心理学研究表明，当学生原有的认知结构一时不能同化、接纳呈现在眼前的新知时，或新的信息与其原认知结构不相符合时，或动用、调集了全部已有的知识经验和方法后仍不能解决面临的问题时，他们便会在心理上生成一种强烈的矛盾冲突，即认知冲突。激烈的认知冲突既会激起学生激烈的思维震荡，又会引起学生学习需要的不平衡，生成一种强烈的乐于学习感受。在科学实验教学中，我们要巧用这种冲突，引导学生进行主动探索、积极构建。
　　在“小蘇打和白醋的变化”一课中，关于“小苏打和白醋的变化是化学反应”的概念教学，关键一步就是验证小苏打和白醋混合产生了新气体。因此以教材内容第三部分“产生的气体”为例，我们展开以下教学流程（如下图）。小苏打和白醋混合后能让气球涨起来的气体，有少部分学生会很直观地认为这是锥形瓶中原来的空气，但是大部分学生会认为这是新气体（根据所学和生活经验，会偏向于猜测是氮气、氧气、一氧化碳、氢气和二氧化碳，特别是二氧化碳、氧气和氢气）。两种认知冲突激发这两部分学生非常积极主动地去思考各种证据。“让气球涨起来的到底是什么气体呢？”在教学中，除了分析学生列举的各种证据的可能性，我还参考三年级上册“空气有重量吗”一课，引导学生借助天平比较空气和产生的气体的重量，得出该气体比空气重，初步判断这是一种新气体。通过常见气体性质特点表，学生排除了不可能的气体，剩下了氧气和二氧化碳。
　　“让气球涨起来的到底是什么气体呢？”在氧气和二氧化碳的认知冲突之间，我引导学生设法寻找生活证据。学生找到了很多偏向于二氧化碳的证据，比如含有二氧化碳的汽水开盖时会冒泡等。于是，我引导学生从多数人的猜测出发，先验证这种气体是否为二氧化碳。二氧化碳的性质在小学课本中几乎没有出现，但是二氧化碳在生活中的运用非常广泛，特别是二氧化碳灭火器。“二氧化碳灭火器为什么能灭火呢？”在分析思考中，学生得出：二氧化碳不支持燃烧，比空气重。在此基础上，我抛出任务：设计二氧化碳和空气的性质对比实验，并进行实验操作。在实验后，当学生自信满满地回答：这不是氧气，是二氧化碳！我再次呈现丰富的资料表格，再次引发学生的认知冲突，并让学生发现，原来产生的气体也有可能是氩气和氙气！
　　一次次地猜测、验证，一次次地否定，让学生形成强烈认识冲突，不但激起学生产生“只有足够的证据才能做出正确的判断，得出科学结论需要严密的逻辑推理”这一情感态度与价值观，而且大大激活了学生的科学思维，让学生一次又一次去体验化学变化的实质——产生了新气体！
　　三、善用探究实验。实现概念“羽化”
　　学生在学习科学概念之前，大脑中已经存在一定的概念体系。为了让学生顺利构建概念，往往需要多层次地比较、分析与综合，才能真正强化学生的思维，使学生的认知结构通过“同化”得以量变；或者通过“顺应”调整原有的认知结构，使学生的认知发生质变，从而让学生完全理解科学概念。而在比较、分析和综合等高阶思维过程中，教师应架设合理实验探究过程，帮助学生建立实验现象、实验证据和科学概念之间的逻辑关系，引导学生通过实验探究，从事实出发，实现前概念向科学概念的“羽化”。
　　在“小苏打和白醋的变化”一课中，为了验证“让气球涨起来的到底是什么气体呢”，我和学生进行了一系列探究，创设了产生的气体与空气的重量比较实验、产生的气体与空气的性质对比实验，并且借助常见气体性质特点表的展示，引发学生思考、分析。
　　特别是在“二氧化碳和空气的性质对比实验”的活动中，为了让实验现象更明显、实验证据更科学，我摒弃了教材中的实验方法，对教材中的实验器材进行了改进（如下图），并引导学生运用对比的方法进行验证，以便更好地验证“产生的到底是什么气体”，对验证气体的性质与空气的性质进行明显区分。
　　为了让学生构建完整的化学变化过程，我还引导学生关注小苏打和白醋混合后产生的残液和残留固体，学生很快学以致用，并顺利验证出残液的改变、残留固体是小苏打。
　　一次次感性的实验设计到理性的逻辑推理，一次次的教师演示指导到学生的自主实验，在本课的实践探究中，学生真真经历了一次科学探究的活动，有效促进了学生科学思维能力的提高、科学素养的提升和科学概念的形成。
　　当然，这只是我们对于小学科学实验课中科学概念的构建的小小践行，我们仍在继续摸索，尝试走得更远，希望得到更多专家同行的关注和指导！