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科学概念的形成通常以对事物或现象充分观察为基础，通过分析、比较等思维活动概括出事物的本质特征。小学生建构科学概念的过程，需要感性认识和理性分析共同参与。小學生以形象思维为主，这就要求教师在教学中要从显性的现象入手，引导他们通过观察与体验，获得必要的感性经验之后，再进行理性分析，建构科学概念。
当前课堂中，许多教师存在重理性、轻感性的倾向，这导致学生建构的科学概念未能有效融入认知体系，成为根基不稳的碎片化概念。教师要注重感性认识在概念建构中的作用，在科学探究的不同环节通过强化视觉刺激、优化实践操作、增加触觉感受等丰富学生的感性认识，促进他们对科学概念的有效建构。教学“四季的成因”内容后，我对此有更多的体会。
一、聚焦问题——科学概念建构的障碍
“四季的成因”主要引导学生建构的科学概念是，四季的形成主要原因是，地球的公转和地轴的倾斜造成了地球上有些地区受到阳光直射，有些地区受到阳光斜射，从而造成不同地区的气温不同。
为了建构这个概念，教学一般是从调动学生的前概念开始，引导他们对“为什么一年有四季”做出猜测、形成假设，认识四季形成与阳光照射角度的关系；然后，开展本课主要的模拟实验：在春分、夏至、秋分、冬至几个节点，测量标杆在地球仪同一个地点的影子长短，通过影子的长短建立四季与温度高低的联系；最后，通过逆向验证引导学生思考——如果地轴不倾斜会出现什么情况，以此来巩固新概念的建构。
这样教学难度较大，探究活动的效果往往不尽如人意，主要是因为学生存在相关的认知障碍：
1.已有认识根深蒂固
在猜测“为什么一年有四季”这个环节中，大部分学生都做出了“与太阳的距离有关”的假设，他们一致认为：地球离太阳近时温度高，是夏季；离太阳远时温度低，是冬季。而且，这个想法在学生的脑海中已经根深蒂固，难以改变。许多老师在教学实践中，再三启发学生往其他方向思考，但学生的思维很难与“太阳的照射角度”建立联系。
2.科学经验提取困难
在学习这个内容前，学生已经开展过关于“阳光的直射、斜射与吸热快慢”的探究，已经有了“阳光直射时吸热快，阳光斜射时吸热慢”的认识。但是面对新的学习情境，学生却无法提取这个已有的科学概念，而让“与距离有关”的前概念占据了主导地位（如图1所示）。教师要思考，为什么创设的情境不能促成学生提取已有的科学概念。
图1
3.实验操作意义不明
在“立竿测影”实验中，学生普遍存在的问题在于无法理解测量标杆影子长度的意义，他们不知道“为什么要做这个实验，在实验中我们要干什么”。因此，学生在操作的过程中十分盲目，注意力不够集中，这也导致实验效果不佳。然而，要真正理解“立竿测影”这个实验的价值，学生需要经过两次认知上的转换，即先要理解“影子长短”与“温度高低”的关系，然后又要建立“温度高低”与“四季变化”的联系。这两次转换对学生的思维要求比较高，况且学生还缺乏相关的生活经验。
二、应对策略——正视“感性认识”在概念建构中的作用
在平时的教学实践中，教师要充分重视感性认知的基础性作用，引导学生多渠道、多途径地获取直观、全面的感性认知，这将有利于推动科学概念的建构。
1.加强视觉刺激，产生认知冲突
学生关于“为什么一年有四季”的前概念根深蒂固，难以扭转，这既是探究进程的阻碍，也是驱动探究深入开展的动力。教师可以利用学生的前概念有效制造认知冲突，激发学生深入思考。
学生关于地球公转轨道和运动方向的前概念普遍是正向的。教师可以通过电脑动画展示这种运动方式，把学生的前概念转化为视觉刺激，给他们的认知发展提供新的立足点，成为思维深入发展的载体。之后，教师引导学生继续观察与思考：既然“地球与太阳的距离远近”是四季形成的原因，那么你们认为动画中A、B、C、D四个点哪个位置（如图2所示）是夏季，哪个位置是冬季？学生思考和交流后会发现，用距离去解释四季的成因是无法成立的，因为这既与地球的公转规律不符，又与四季的更替顺序不符。此时，学生产生了十分强烈的认知冲突，四季的形成与两个天体的距离是无关的，那与什么因素有关呢？这就促使他们向其他方向思考。
图2
由于小学生的感知能力有限，教师应该精选直观的教学内容，尽可能采用常见的、形象的内容，确保学生对现象的有效感知。直观的视觉刺激能促进学生思维的发展和认识的深入，有时还会激发他们积极的情感体验，驱动和维持他们的学习兴趣和动机，为科学概念的建构创设良好的情绪氛围。
2.优化实践操作，获取科学事实
实践操作是科学探究的重要环节，也是获得感性认识的重要途径。在引导学生开展科学探究的过程中，教师要设计难度适宜的实践活动，让学生获得有效的感性经验。
本课中“立竿测影”这个实验具有较大的难度，教师要简化实验操作、明确实验目的。当学生建立了“四季的成因”和“阳光的直射、斜射”的联系后，可以引导学生开展一个相对简单的模拟实验——学生利用手电筒和地球仪，模拟地球围绕太阳公转，寻找春分、夏至、秋分、冬至四个节点时阳光分别直射在地球的哪个部位。这个实验操作比较简单，学生能清晰地认识到地球在公转过程中阳光的直射点在南半球、北半球和赤道间不断转移，也能理解同一时间地球上有些地区被阳光直射，有些地区被斜射。在这个实验中，学生带着明确的目标动手操作，获得的这些感性认识对于建构本课的核心概念非常重要。
3.增加触觉感受，理解实验数据
实验数据是科学探究过程中重要的事实性信息，是得出结论的重要证据。学生在数据的支撑下进行有序的逻辑思维，才能最终实现概念建构。然而，数据本身是比较抽象的信息，小学生的思维特点是以形象思维为主，当他们的前概念比较顽固时，数据难以直接改变其原有观念。
为了让学生在获得实验数据的过程中有更多的直接体验，在他们认识到“地球在公转过程中阳光的直射点在南半球、北半球和赤道间不断转移”后，教师可以引导学生利用一个自制学具开展对比实验（如图3所示）。实验中，浴霸的光线照射在黑色的热的良导体上，通过调节热的良导体与光线之间的照射角度来模拟阳光的直射和斜射。在实验中，学生利用温度计测量物体的升温情况，比较两者升温的快慢。还可以用手在物体上触摸，直接感受两者的温度差异。
图3
在这样的实验操作中，既有直接的感性体验，又有实验数据的分析，让数据和感觉相互结合，更好地建立了阳光照射角度与温度高低的联系，为建构四季形成原因的科学概念打下了基础。
浙江省桐乡市濮院小学教育集团翔云小学（314500）
当前课堂中，许多教师存在重理性、轻感性的倾向，这导致学生建构的科学概念未能有效融入认知体系，成为根基不稳的碎片化概念。教师要注重感性认识在概念建构中的作用，在科学探究的不同环节通过强化视觉刺激、优化实践操作、增加触觉感受等丰富学生的感性认识，促进他们对科学概念的有效建构。教学“四季的成因”内容后，我对此有更多的体会。
一、聚焦问题——科学概念建构的障碍
“四季的成因”主要引导学生建构的科学概念是，四季的形成主要原因是，地球的公转和地轴的倾斜造成了地球上有些地区受到阳光直射，有些地区受到阳光斜射，从而造成不同地区的气温不同。
为了建构这个概念，教学一般是从调动学生的前概念开始，引导他们对“为什么一年有四季”做出猜测、形成假设，认识四季形成与阳光照射角度的关系；然后，开展本课主要的模拟实验：在春分、夏至、秋分、冬至几个节点，测量标杆在地球仪同一个地点的影子长短，通过影子的长短建立四季与温度高低的联系；最后，通过逆向验证引导学生思考——如果地轴不倾斜会出现什么情况，以此来巩固新概念的建构。
这样教学难度较大，探究活动的效果往往不尽如人意，主要是因为学生存在相关的认知障碍：
1.已有认识根深蒂固
在猜测“为什么一年有四季”这个环节中，大部分学生都做出了“与太阳的距离有关”的假设，他们一致认为：地球离太阳近时温度高，是夏季；离太阳远时温度低，是冬季。而且，这个想法在学生的脑海中已经根深蒂固，难以改变。许多老师在教学实践中，再三启发学生往其他方向思考，但学生的思维很难与“太阳的照射角度”建立联系。
2.科学经验提取困难
在学习这个内容前，学生已经开展过关于“阳光的直射、斜射与吸热快慢”的探究，已经有了“阳光直射时吸热快，阳光斜射时吸热慢”的认识。但是面对新的学习情境，学生却无法提取这个已有的科学概念，而让“与距离有关”的前概念占据了主导地位（如图1所示）。教师要思考，为什么创设的情境不能促成学生提取已有的科学概念。
图1
3.实验操作意义不明
在“立竿测影”实验中，学生普遍存在的问题在于无法理解测量标杆影子长度的意义，他们不知道“为什么要做这个实验，在实验中我们要干什么”。因此，学生在操作的过程中十分盲目，注意力不够集中，这也导致实验效果不佳。然而，要真正理解“立竿测影”这个实验的价值，学生需要经过两次认知上的转换，即先要理解“影子长短”与“温度高低”的关系，然后又要建立“温度高低”与“四季变化”的联系。这两次转换对学生的思维要求比较高，况且学生还缺乏相关的生活经验。
二、应对策略——正视“感性认识”在概念建构中的作用
在平时的教学实践中，教师要充分重视感性认知的基础性作用，引导学生多渠道、多途径地获取直观、全面的感性认知，这将有利于推动科学概念的建构。
1.加强视觉刺激，产生认知冲突
学生关于“为什么一年有四季”的前概念根深蒂固，难以扭转，这既是探究进程的阻碍，也是驱动探究深入开展的动力。教师可以利用学生的前概念有效制造认知冲突，激发学生深入思考。
学生关于地球公转轨道和运动方向的前概念普遍是正向的。教师可以通过电脑动画展示这种运动方式，把学生的前概念转化为视觉刺激，给他们的认知发展提供新的立足点，成为思维深入发展的载体。之后，教师引导学生继续观察与思考：既然“地球与太阳的距离远近”是四季形成的原因，那么你们认为动画中A、B、C、D四个点哪个位置（如图2所示）是夏季，哪个位置是冬季？学生思考和交流后会发现，用距离去解释四季的成因是无法成立的，因为这既与地球的公转规律不符，又与四季的更替顺序不符。此时，学生产生了十分强烈的认知冲突，四季的形成与两个天体的距离是无关的，那与什么因素有关呢？这就促使他们向其他方向思考。
图2
由于小学生的感知能力有限，教师应该精选直观的教学内容，尽可能采用常见的、形象的内容，确保学生对现象的有效感知。直观的视觉刺激能促进学生思维的发展和认识的深入，有时还会激发他们积极的情感体验，驱动和维持他们的学习兴趣和动机，为科学概念的建构创设良好的情绪氛围。
2.优化实践操作，获取科学事实
实践操作是科学探究的重要环节，也是获得感性认识的重要途径。在引导学生开展科学探究的过程中，教师要设计难度适宜的实践活动，让学生获得有效的感性经验。
本课中“立竿测影”这个实验具有较大的难度，教师要简化实验操作、明确实验目的。当学生建立了“四季的成因”和“阳光的直射、斜射”的联系后，可以引导学生开展一个相对简单的模拟实验——学生利用手电筒和地球仪，模拟地球围绕太阳公转，寻找春分、夏至、秋分、冬至四个节点时阳光分别直射在地球的哪个部位。这个实验操作比较简单，学生能清晰地认识到地球在公转过程中阳光的直射点在南半球、北半球和赤道间不断转移，也能理解同一时间地球上有些地区被阳光直射，有些地区被斜射。在这个实验中，学生带着明确的目标动手操作，获得的这些感性认识对于建构本课的核心概念非常重要。
3.增加触觉感受，理解实验数据
实验数据是科学探究过程中重要的事实性信息，是得出结论的重要证据。学生在数据的支撑下进行有序的逻辑思维，才能最终实现概念建构。然而，数据本身是比较抽象的信息，小学生的思维特点是以形象思维为主，当他们的前概念比较顽固时，数据难以直接改变其原有观念。
为了让学生在获得实验数据的过程中有更多的直接体验，在他们认识到“地球在公转过程中阳光的直射点在南半球、北半球和赤道间不断转移”后，教师可以引导学生利用一个自制学具开展对比实验（如图3所示）。实验中，浴霸的光线照射在黑色的热的良导体上，通过调节热的良导体与光线之间的照射角度来模拟阳光的直射和斜射。在实验中，学生利用温度计测量物体的升温情况，比较两者升温的快慢。还可以用手在物体上触摸，直接感受两者的温度差异。
图3
在这样的实验操作中，既有直接的感性体验，又有实验数据的分析，让数据和感觉相互结合，更好地建立了阳光照射角度与温度高低的联系，为建构四季形成原因的科学概念打下了基础。
浙江省桐乡市濮院小学教育集团翔云小学（314500）