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1、 2007年温州市直中小学教师评选论文教 科：教学管理、课程研究与开发、德育 学 段：高中、职教、初中、小学、幼儿园学 科： 科 学 学 校： 瑞安市安阳实验小学 姓 名： 彭 青 青 论文题目：如何围绕单元核心概念进行科学概念的建构 四下科学新的生命单元科学概念建构初探 （内页不要署名）如何围绕单元核心概念进行科学概念的建构 四（下）科学新的生命单元科学概念建构初探【摘要】重视科学概念是当代科学教育的一个重要特点。在四（下）科学新的生命单元中关于“如何围绕单元核心概念进行科学概念建构”，我从以下三个方面进行了初步的实践探索：1、知己知彼，运筹帷幄围绕单元核心概念绘制单元科学概念脉络图；了解学
2、生科学前概念；2、明确方向，理性引导善于抓住学生认识上不平衡所引发的矛盾冲突，引导学生进行科学概念的初步建构；3、实践检验，提升认识用建构主义理论指导学生在实践运用中建构科学概念。【关键词】 单元核心概念 科学概念 建构【引言】有这样一个真实的故事：在医院的产房里，一个3周岁的小男孩看着他姑姑刚顺产生出的小弟弟，好奇地问：姑姑，小弟弟是怎么生出的？姑姑笑着说：把姑姑的肚子割开，就可以把小弟弟抱出来。可小男孩并没有就此罢休：那你的肚子给我摸摸看。说着就把自己的小手放在他姑姑的肚皮上摸：咦，怎么没有疤痕？没有疤痕怎么可以把小弟弟抱出来呢？姑姑只好说：是姑姑尿尿的时候把小弟弟尿出来的。小男孩还是不罢
3、休：那这么大的小弟弟怎么可以尿出来的呢？【正文】幼儿对小孩子的诞生感到非常好奇而困惑，其实四年级的小学生也是如此，只是他们不像幼儿那样问得直接，想到什么就问什么，在学习四下新的生命单元中的动物的卵时，他们也曾产生这样一个新问题：老师，蛋黄和蛋白像水一样，鸡为什么能孵出小鸡？可见，小学生们已经懂得了思考，他们关注的问题也比幼儿更深了一个层次。成人们虽说心里明白生命诞生的原理，其实在心里也深感困惑：连肉眼都看不清楚的精子和卵子，它们的结合怎么会有那么大的魅力？所以就有了现代人用微型拍摄器放置在子宫里全程拍摄生命诞生过程的实验研究。“繁殖”是生命科学研究一个永恒课题，也是新的生命单元教学的核心概念。
4、在本单元教学中如何围绕单元核心概念帮助学生建构科学概念呢？我从以下三个方面进行了尝试：一、 知己知彼，运筹帷幄。孙子兵法首篇计篇便开宗明义地指出：“兵者国之大事也。死生之地，存亡之道，不可不察也。”为此，要求战争指导者，战前首先认真比较敌我双方各方面的情况，做到“未战而庙算胜”。其实科学教学的策略也如同作战用兵，首先要对教材和学生做全面的了解，然后再做出相应的教学决策，这样的教学才能真正做到促进学生科学概念的建构。在本单元教学初，我主要做了以下两项准备工作：1、绘制单元科学概念图，明确教学方向。本单元的内容由油菜花开了，各种各样的花，花、果实和种子，豌豆荚里的豌豆，把种子散播到远处，萌发的种子
5、，动物的卵等七课时的内容构成。其核心概念是：繁殖是一切生物生命过程的共同特征；生物体器官的结构与其所具有的功能是相适应的；动植物具有多样性。要想围绕单元核心概念绘制单元科学概念图，就必须明确每一课时的具体概念：油菜花开了油菜花由萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊四部分组成。油菜花每部分结构都有不同的特征。油菜花有一个生长变化的过程：花蕾开花凋谢果荚。各种各样的花植物的花是各种各样的。花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊四部分都有的花叫完全花。缺少一部分或几部分的花叫不完全花。只有雄蕊（或雌蕊）的花是雄（或雌花），也叫单性花；既有雄蕊又有雌蕊的花是两性花。花不会又缺雄蕊又缺雌蕊。花、果实和种子 植物的花有生产种子繁殖生命
6、的作用。植物繁殖新生命的主要过程：花的雄蕊产生花粉，传播到雌蕊上使胚珠受精，然后形成果实和种子。豌豆荚里的豌豆植物的果实是各种各样的，但果实里都有种子。植物的种子也是各种各样的。豌豆荚里的种子数量不同，但种子数量的分布是有一定的规律。把种子散播到远处不同植物的果实和种子在形态、结构上是各不相同的，其种子的传播方式也不同。果实和种子的结构与种子散播的方式是相适应的。植物把种子散播到远处，有利于生命的延续。萌发的种子蚕豆种子由种皮、胚根、胚芽、子叶等部分组成。种子可以发育生长成新的植物，胚芽长成茎和叶，胚根长成根。子叶有提供种子发芽所需养料的作用。动物的卵动物在繁殖上与植物有相似的地方：动物分为雄
7、性和雌性，雌性动物产生的卵必须和雄性动物产生的精子结合，形成受精卵，才能发育成新一代的生命。动物的卵是各种各样的，但内部结构都是相似的，都有使新生命发育的条件。在这样的基础上绘制单元概念图，为我们的教学提供思路：2、设计学生前科学概念调查表格，了解学生所知所想。 戴维.奥苏比尔(David Ausubel)曾在教育学：认知观中提出：影响学习最重要的是我们已经学到了什么。小学生是生活在一个真实的、立体的、复杂的社会环境中，他们时刻都在与周围环境进行着信息的交互，因此他们往往根据自己的想象、直觉、灵感、猜测等非理性化方法对发生在身边的事物或现象建立起自己的初步认知，同时由于受到年龄、学习方法和经验
8、等方面的限制，这些已形成的认知往往是片面的、肤浅的、甚至可能是不科学的，所以每一个学生往往都是带着原有的生活概念走进课堂的。为了更好地了解四年级学生对有关新的生命单元内容的认识情况，我抽取四年级段中的一个班级进行有关生命方面的前科学概念调查：1、调查内容（表格附后），：看到花，你会想到什么？请你把有关花的知识记录下来，看谁想到的最多！2、调查结果分析：从学生的答卷情况看，大部分学生已经知道：A.不同的季节有不同的花。B.花有不同的种类，有些花还有毒。C.知道一些虫媒花。D.知道植物会开花结果，产生自己的种子，能利用种子繁殖新的生命。E.花所需要的养料需要茎根的输送。F.花里的花粉会引来一些蜜蜂
9、、蝴蝶。 这些答案，有些知识是学生生活经验的积累；有些知识是学生通过看课外书而获取的学生只知道植物会开花结果，花里有花粉，至于为什么会结果，还是“？”。二、 明确方向，理性引导著名的建构主义者皮亚杰认为：知识是不能被完完全全地由一个人传给另一个人，人们必须拥有自己的知识和自己对知识的理解。教师的基本工作是让学生们能够自己发现并作出相关连接，从而形成有效的内化了的、适合于自己的意义。所以教师在进行教案预设时，就应该树立“用教材教”的意识站在学生原有的前科学概念基础的高度上，根据单元概念图，设计有梯度的教案，引导学生在科学探究中逐步建构科学概念。这样才能真正使每一节的科学课教学成为聚沙成塔的沙，滴
10、水穿石的水。下面我结合具体的课例动物的卵，谈谈自己在实践探索中的一些粗浅做法：动物的卵导入新课时，我利用课件展示各种动物的卵，让学生说说这些卵的区别及共同性，使学生明白动物的卵是各种各样的，同时也为学生了解单元核心概念“动物具有多样性”埋下了伏笔。第二环节让学生通过分组实验去探究鸡蛋的外部特征和内部构造，放手让学生在探究中发现、交流：鸡蛋用手捏不碎（师引导拱形承受力强，对鸡蛋起了一个很好的保护作用，其实也蕴含了对鸡蛋繁殖后代时的一种保护）；鸡蛋壳上有小孔（师引导有利于小鸡胚胎发育时呼吸空气）当学生提出有些蛋黄上有小眼睛（师引导蛋黄上的“小眼睛”为胚，也可说明该卵是受精卵）；有些蛋黄上没有小眼睛
11、（胚），则不是受精卵，这时学生已经出现了认识上的不平衡：为什么有些卵上有胚？什么是受精卵？受精卵是怎样形成的？受精卵有什么作用？其实学生认识到认识上的不平衡是科学概念建构过程中的一个必然阶段。这时，教师可及时抛出一个问题：在正常的情况下，为什么有些鸡蛋能孵出小鸡来，有些鸡蛋不能孵出小鸡来？放手让学生去讨论、解释，在讨论中解决彼此之间的分歧。在这样的基础上就可以水到渠成地引出：雌性动物和雄性动物通过交配，雌性动物产生的卵和雄性动物产生的精子结合才能形成受精卵，才有可能发育成新一代的生命，即可以孵出小鸡。第三个环节，利用课件展示各种动物繁殖期间的一些交配行为，并让学生说说自己见过的一些动物在繁殖期
12、间的特殊行为（一部分学生生活中或电视中见过），使学生们明白：它们进行各种形式的交配其目的就是为了形成受精卵，去发育成新一代的生命。同时也为学生了解单元核心概念“繁殖是一切生物生命过程的共同特征”埋下了伏笔。温州科学教研员陈素平老师在温州第6次新课程培训会上曾提出“关注概念的好处：把目标定位从事实、主题提升到具体概念的教学，它将实现两个基本想法：一是日常教学对学生的思维要求提高了，不仅仅是知识理解层面，而且要上升到综合分析层面，这样的教学会大大提高学生在课堂中表现出的思考力；二是以培养学生科学素养为宗旨的小学科学课堂教学找到了落脚点，帮助学生在熟悉事物、收集事实的同时，还要形成一种观念性的概念，
13、用这种原理性的概念引领科学探究的发展，这对学生长大后所形成的科学素养具有决定性的影响。在本单元的教学中，我特别有感触：1、有结构的材料，是科学探究的基石。 熟悉整个单元的教学内容及科学概念脉络，了解每一课时要准备的材料，为科学概念的建构降低坡度。如各种各样的花要观察各种各样的花，教师就要事先了解学生要观察的各种花的结构及生长环境，为学生了解本课时的具体概念奠定基础：植物的花是各种各样的。课堂上要准备不同结构的花，为具体概念的形成奠定基础：花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊四部分都有的花叫完全花；缺少一部分或几部分的花叫不完全花；只有雄蕊（或雌蕊）的花是雄（或雌花），也叫单性花；既有雄蕊又有雌蕊的花是两性花
14、。同时也为本单元的核心概念的形成埋下伏笔：生物体器官的结构与其所具有的功能是相适应的。这样在下一节课花、果实、种子，学生们通过观察，知道植物花有开花结果生产种子繁殖生命的作用。植物繁殖新生命的主要过程：花的雄蕊产生花粉，传播（可以利用风、虫等）到雌蕊上使胚珠受精，然后形成果实和种子。明白为什么有些花只开花不结果？原来是两性花和雌花有可能开花结果，而雄花是不可能开花结果的原因。2、多媒体课件的运用，是概念建构的润滑油。小学生心智发展尚未成熟，感性思维正处在向形象思维、逻辑思维过渡的阶段，这个阶段的特征表现为好动，好奇、有意注意的持续性较差。怎样才能使学生以最佳状态获取知识呢？电教媒体在课堂教学中的引入，生动活泼的画面、悠美的音乐吸引了学生的注意力，激发学生学习的欲望；为突破重难点做了铺垫，为学生科学概念的建构降低了难度。如植物开花结果产生种子的整个过程，动物受精卵孵化的整个过程，胚根、胚芽、子叶长大后各变成什么，用常规的方法传授法就很难让学生信服，用一些比较理性的动画效果，可以给学生一个清晰的画面结论，激发学生极大的探究欲望，同时为核心概念的形成做了很好的铺垫。三、 实践检验，提升认识中央教科所郁波老师曾说：“科学概念是有组织的、有不同覆盖程度的、用抽象语言表达的、超越主题和事实的一些观念和思想。我们不仅要让学生了解一般的科学事实和概念，还要帮助学生形成科学观念和思想
