小学科学论文-构建科学概念，实现三维一体
318000浙江省台州市椒江区人民小学  胡志林
【摘  要】
 “科学探究、情感态度与价值观、科学知识”是小学科学课程的“三维目标”。提出三维目标是新课程改革的一大亮点。但三维目标中到底应该关注什么？谁比较重要？几年的课堂实践没有理清，一时间茫然不知所从。本文针对这种现象，对小学科学课程三维目标如何有机统一展开了讨论，提出只有帮助学生构建科学概念，才能使“科学探究、情感态度与价值观、科学知识”三维目标形成一个有机的整体。
【关键词】科学概念   三维目标    有机统一

【正  文】
  “科学探究、情感态度与价值观、科学知识”是小学科学课程改革目标的三个领域，我们简称为“三维目标”。提出三维目标是新课程改革的一大亮点。小学科学课程改革总的目标是培养学生的科学素养，具体由“科学探究、情感态度与价值观、科学知识”三个分目标组成。
 一、不知庐山真面目——三维目标谁是谁非谁重要？（争论）
 “不知庐山真面目，只缘身在此山中”这句诗用在这几年来关于“科学探究”和“科学知识”谁重要的争论中再形象不过了。
 1、三维目标谁是？谁非？谁重要？一片迷茫
 认为科学探究重要的主要理由是：从课程标准中三维目标的排位先后看，科学探究是排在第一位的，科学知识排在最后，而且提出“科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。”这是一大进步，是本次新课程改革的亮点，而且在各种课程培训、教研活动中，各个专家、教研员、老师都强调了科学探究的重要性。
 认为科学知识重要的主要理由是：科学探究的主要目的是为了什么？如果一堂课下来为什么探究都不明白的话，学生几年学下来，到底能学会什么？其结果是难以想象的。
 2、实践是检验真理的唯一标准
 从2001年开始实验教材进入实验区到现在，大量的实践证明：重过程论导致的是“活动有余，思维不足”；而重结果论导致的是重蹈旧辙，传授灌输。
 二、横看成岭侧成峰——换个角度看三维目标（探寻）
 “横看成岭侧成峰，远近高低各不同”这句诗给我们一个很好的启示。“科学探究”和“科学知识”谁重要？我们为什么要提这样的问题？我们思考问题往往有这么一个习惯，强调甲重要，就会认为乙不重要。我们能不能跳出这个争论的圈子来看它们。《课程标准（3—6年级）》在“各部分目标的相互关系”中已经明确指出：“在实践中，各分目标必须作为一个完整的体系来加以把握。”只不过没有详细说明如何把握，如何有机地统一。也许有的老师要说：“都是‘课标’惹的祸”。我觉得这不是“课标”惹的祸，这是我们对科学教育的研究还没有达到那个深度，所以现在不是对课程标准也在进行修改了吗？
 三、踏破铁鞋无觅处——构建科学概念是关键（实践）
 有一句诗“踏破铁鞋无觅处，得来全不废工夫”。而我今天要讲的是“踏破铁鞋无觅处，得来还得废工夫”。因为科学研究的成果不会从天而降，成就源于付出。经专家研究表明：“用探究活动帮助儿童构建科学概念”能有效地实现三维目标的有机统一。
 1、对“科学概念”的深度理解
 2006年云南昆明的教科版《科学》全国教材培训会上，教科版小学《科学》教材郁波主编首次提出“科学概念”，作了题为“科学探究要关注科学概念”的主题讲座。2007年在杭州召开的京浙粤小学科学优质课评比观摩活动中，将活动的主题确定为“用探究活动帮助儿童构建科学概念”。2008年3月，也就是今年刚刚结束的湖南长沙的教科版《科学》全国教材培训会上，郁波主编再一次提到科学概念，作了比较系统又有深度的阐述。
 什么是科学概念？郁波主编指出：“科学概念就是用一句完整的话，表达的对事物或现象的理解和解释。反映了事物或现象间的联系，体现的是一种科学观念。科学概念是以事实为基础的，是对事实的超越。根据概括程度的不同，科学概念可分为核心概念、具体概念等不同的层次。”
 什么样的课程和教学更符合学生的发展？上世纪80年代诞生的学习科学，从科学的角度强调了理解性学习。不否认事实对思维和问题解决的重要性，但也清晰地说明了“有用的知识”不是对无用事实的简单罗列，而是围绕核心概念或“大观点”联系和组织的，因为这样能够使知识直接指向应用、理解和迁移。因此，学习不能局限于事实。本论文由论文天下网(www.lunwentongxue.com)整理，更多论文，请点毕业论文范文查看
 科学知识、科学探究、情感态度价值观三者之间的关系究竟是怎样的？郁波主编指出：“对科学探究过程的理解和把握“有用的知识”必须围绕核心概念和“大概念”来联系和组织。核心概念和“大概念”的构建无法通过讲授和记忆得到，主要依靠于科学探究的过程。而科学探究的过程要素必须同科学知识相联系，才有可能转变成真正的、有意义的科学探究能力，情感态度价值观则正是在这一过程中获得发展的。”
 附：科学概念与科学知识关系图
 

 2、帮助儿童构建科学概念
 （1）教材修订为构建科学概念指明了方向
 2007年教科版《科学》教材编写组对《科学》教材进行了修订。本次修订版教材的主要特点：围绕核心概念的构建，设计和展开有结构的科学探究活动。
 例如：六年级下册的“物质的变化”单元概念及活动结构图如下：
 
 本单元的核心概念是物质是变化的，变化是有规律的，规律是可以被我们认识的。教材的内容和主体活动的设计目的很明确，指向单元的核心概念。
 在湖南长沙培训会上，郁波主编指出：“今天，我们提出并实践“围绕核心概念的构建，设计并展开科学探究活动”的教材设计思路，是对科学和科学探究认识的深化和发展。不是在片面强调科学知识的地位，而是寻找到了科学知识，科学探究和情感态度价值观三者之间的可能的合理关系。从中我们更深切地领悟到了科学探究的重要价值和存在意义。”
 （2）强调思维过程可视化是构建科学概念的有力保证
 重证据和逻辑思维是科学课最明显的特征。学生的科学概念是学生在众多的证据和事实面前，通过自己的逻辑思维逐步形成的。学生的初始概念有的是正确的也有的是不正确的，有些是星星点点杂乱无章的。我们科学课的目的就是纠正或完善学生的初始想法，形成科学概念。学生的思维，学生到底在想些什么，我们是看不见的。我们强调思维过程的可视化就是通过学生的汇报交流，师生或生生之间的对话，让学生的对某一问题开始是怎么想的，接着是怎么想的，后来又怎么想了，把这些思维的过程展示出来，使老师及时了解学生的想法，及时调控课堂教学的方向，逐步帮助学生形成本节课的科学概念。
 如：浙江省台州市书生小学林素雯老师在3月6日椒江区小学科学下册教材培训会上执教的《物质发生了什么变化》这节研讨课。这节课紧紧围绕科学概念设计并展开探究活动，在学生思维可视化这方面做得比较出色。这节课的内容是教科版《科学》六年级下册“物质的变化”单元中的第2课《物质发生了什么变化》。这一课要学生形成的科学概念有：“物质的变化可以划分为物理变化和化学变化两类，它们的区别在于是不是产生了新的物质；一些物质在变化的过程中，会既发生化学变化又发生物理变化。”
 林老师紧紧围绕“是否产生新的物质”精心设计了以下活动：在课前与学生谈话中，老师把一张纸撕碎问学生，这张纸发生了怎样的变化？纸还是纸吗？有没有变成其它物质？学生回答：纸被撕了以后，变成了碎片，但纸还是纸，没有变成其他物质。上课了，老师引导学生探究沙和豆子混合后会发生怎样的变化。学生把沙和豆子混合后为了搞清楚沙和豆子到底有没有变化，就分离了沙和豆子，接着将分离后的沙和豆子与混合前的进行比较，发现并没有发生多大的变化。老师马上追问：那有没有产生新的物质呢？学生回答：沙还是沙，豆子还是豆子，没有产生新的物质。这一活动的目的是让学生理解物理变化，那是不是所有的物质变化都是这样的呢？给学生留下悬念。于是引导学生进行第二个活动：加热白糖，观察白糖的变化。学生通过加热白糖的实验，发现“白糖由固体变成液体最后又变成了固体；颜色由白变成黄褐色最后变成黑色；而且还冒出了气泡，气泡由无到有又到无，由小到大又到小的变化过程。还发出声音，发出糖香味到后来的焦味……”当学生汇报了这些发现后，老师问了关键的一句话，你们认为现在加热后勺子里的物质还是白糖吗？学生们一致认为不是原来的白糖，已经变成了一种新的物质。理由是颜色、形状、气味等方面都发生了变化，白糖根本不是这样的。于是老师引导学生比较纸被撕碎、沙豆混合、加热白糖三个活动的相同点和不同点。相同点是发生了变化，不同点是有的变化产生了新的物质，有的变化没有产生新的物质。就这样一步一步地帮助学生形成“物质的变化可以划分为物理变化和化学变化两类，它们的区别在于是不是产生了新的物质”的科学概念。正如一位同学在谈收获时说到的那样：“我本来只知道物质会变化，会有各种不同的变化，但不知道从有没有产生新的物质方面，将变化分为物理变化和化学变化。”
 林素雯老师在《物质发生了什么变化》这节课中，在引导学生科学探究过程的每一个环节中都密切关注学生思维的变化，在学这一课之前学生关于物质的变化是怎样想的（即学生的初始概念），看到纸被撕、豆沙混合都没有产生新的物质时，学生又是怎样想的，是不是所有的物质变化都不会产生新的物质呢？于是引导探究加热白糖的实验。当学生发现加热白糖会产生新的物质时，引导学生对物质变化的种类进行概括，这样一步一步地帮助学生形成了“物质的变化可以划分为物理变化和化学变化两类，它们的区别在于是不是产生了新的物质”的科学概念。在这个过程中，学生在探究的每一环节的想法，老师都设法让他们表述出来，实现了思维过程的可视化，对帮助学生形成科学概念立下了汗马功劳。
 （3）浮躁是构建科学概念的最大“杀手”
 我在不同的场合多次强调“科学容不得浮躁”。要帮助学生形成科学概念，必须清楚科学课的本质。科学课强调的是证据，证据必须是真实的。我们平常的科学课堂，很多老师和学生想当然，很少关注数据的真实性，这就出现了浮躁的现象。学生在通过一个实验发现了铜球具有就得出热胀冷缩的性质，按照以往的教学就可以得出金属具有热胀冷缩的性质，其实这不科学！你用铜球做实验，铜球有这个性质可能铁球没这个性质呢！铁球有这个性质可能还有什么金属没有这个性质呢！锑和铋就是热缩冷胀的很好例子。所以我们不能说金属都具有热胀冷缩的性质，只能说很多金属有热胀冷缩的性质。
 浮躁是科学研究的最大“杀手”，在科学课堂上浮躁也是构建科学概念的最大“杀手”。我们在指导学生进行科学探究的过程中必须要求学生静下心学科学，耐下性子来搞研究，多收集真实、有效而且是足够的证据，是构建科学概念的前提。
 
 我们从以知识为中心的传授式教学到以探究为中心的探究式教学，是一大进步。我们从惯性思维非得争出科学探究和科学知识谁重要到认识到应该有机统一，这又向前迈了一步。我们从知道应该实现三维目标有机统一但不知具体操作策略到提出构建科学概念，这是现阶段研究的重大成果，把科学课程改革又推向了一个新的高度。但帮助儿童形成科学概念不是一朝一夕就能完成的，它的具体操作的策略和方法又有哪些？这些问题急需我们继续研究。还是那句话，在科学研究中我不相信“踏破铁鞋无觅处，得来全不废工夫”，只有付出才能有收获。我们每一位科学老师只有踏踏实实地从帮助学生构建具体概念开始，有计划有步骤地实现单元的核心概念构建。只有这样，学生经过几年科学课的学习，科学素养才会得到真正地提升。

  参考资料：
 1、2008年3月湖南长沙教科版《科学》全国教材培训会《教材改版说明》讲座  作者：郁波
 2、2008年3月湖南长沙教科版《科学》全国教材培训会培训资料 教育科学出版社
 主编：郁波  执笔：喻伯军
 3、《科学容不得浮躁》 作者：胡志林
 4、《科学课程标准（3—6年级）》电子版
 5、2008年喻伯军临海教研会讲稿

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