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1、设计支架活动，建构科学概念评磁铁的两极说起“建构科学概念” ，其实这句话里就包含了两个概念，一是“建构” ， 一是“科学概念” 。建构就是一种学习过程，是学生在已有经验的基础上，通过一系列的探究活动，形成科学的概念，从而完善已有的认知结构。小学科学课程标准（最新讨论稿）中提出，学习不是从外界吸收知识的过程，而是学习者以自己原有的知识经验为基础的积 极主动建构知识的过程。 科学概念不仅是对科学知识的抽象，还包括科学的观念和对科学的看法。更关注在科学探究过程中获得了多少和哪些科学观念。科学概念是学生形成科学知识体系的基本单位，是科学知识结构体系形成的基石。科学概念的建构要经历一个抽象概括的过程，在
2、科学教学中开展探究活动，让学生在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，科学的阐述对事物的正确认识。 那么如何帮助学生建构科学的概念呢？一、学生的前概念是基石 学生在走进科学课堂之前，不是一张白纸，他们对待问题都有自已的观点和看法，这就是学生的前概念。建构主义者认为，知识不可能以实体的形式存在于个体之外，尽管通过语言赋予了知识一定的外在形式，并且获得了较为普遍的认同，但这并不意味着学习者对这种知识有同样的理解，真正的理解只能是由学习者自身基于自己的经验背景而建构起来的，取决于特定情况下的学习活动过程。因此我们教师在实际教学中，应重视了解学生对相关科学知识的已有理解
3、， 以便于在教学中更好地运用这些已有概念促进科学概念的掌握。在教学磁铁的两极这节课前，我了解到学生的前概念是： 1.知道磁铁的两端之间会作用，有时吸引，有时排斥 。2.听说过“磁极”、南极、北极等词语 。 3.对磁铁之间的作用是“相互的”有感觉，但是不清晰 。 4.并不了解磁铁磁性最强的地方在哪里。 二、本节课的概念目标是方向 在了解了学生的前概念之后，就要确定本节课的概念目标，这是探究活动的方向。根据兰本达教授的过河理论，学生的前概念是此岸，那么概念目标就是彼岸了。而支架活动就是一块块垫脚石，学生在已有经验的基础上，经历一个个探究活动，形成科学的概念，到达彼岸。在整个教学过程中，概念目标的制
4、定是非常关键的一环。因为它决定着支架活动的设计，不仅是教学的出发点而 且是教学的归属，同时还是教学评价的依据。 在磁铁的两极这节课中，学生需要掌握的科学概念有以下几 个： 1. 磁铁上磁力最强的部分叫磁极，磁铁有两个磁极。 2. 两个磁极接近，有时是相互排斥、有时相互吸引，磁极间的作用是相互的。 三、科学的支架活动是载体 小学科学课程标准中指出：小学科学课程的主要形式是探究活动。学生在参与这类活动的过程中动手操作，进行思维，经历过程，从中建构知识，积累操作经验，享受成功体验，从科学知识、科学探究、科学态度等方面获得收获，进而培养他们的科学素养。所以活动设计的成功与否，是小学科学教学的关键。 科
5、学课堂上学生建立的科学概念， 要和学生原有的真实想法，也就是前概念，相互作用建立起联系，这种联系的载体就是支架活动。在教学中，教师要对学生的前概念和本节课需要掌握的科学概念了然于胸，并基于此设计一系列的支架活动，引导学生在已有概念的基础上，通过一系列的探究活动，不断地修正和完善前概念，从而形成科学的概念。本节课周老师设计了以下3个活动。 1、观察小钢珠的滚动方向，猜测原因。三年级的学生，科学要求学会观察，进而大胆猜测，周老师的引入直接有效，激发学生学习兴趣的同时，也引导学生猜测原因：哪边的磁力比较大？2、小组讨论，设计实验。在这个环节中，周老师从方法、到实验材料、如何挂、怎么数、注意事项等方面
6、逐一引导全班学生一起讨论，设计实验。在这个过程中，培养学生形成严谨的科学态度。而后在实验汇报过程中，通过展示各组数据，最终得出结论，突出重点，学生建立起“磁铁上磁力最强的部分叫磁极，磁铁有两个磁极”的科学概念。3、磁铁两极的研究。在了解知道磁铁两极的磁力最强之后，展开对磁铁两极的研究。通过画图的形式，简单明了的表达磁铁两极之间的相互作用，建立两个磁极接近，有时是相互排斥、有时相互吸引，磁极间的作用是相互的。的科学概念。构建结构性材料，促进概念形成评观察、描述矿物（一）“材料引起学习，材料引起活动” 。在探究学习中，教师为学生提供合适的、有结构的材料是学生进行探究学习的基础和关键。学生通过对材料
7、的操作、摆弄和思考，才能形成完整形象，从中感悟获取科学知识的方法和过程，培养科学的创造性思维，提升自己的科学素养。因此，在进行实验教学之前必须准备好实验所需要的材料。有结构的实验材料在使用上具有时间的优势，探究层次的丰富性,操作的简易性，以及数据的典型性等。学生用有结构的实验材料进行探究，能高效地认识问题，探究问题，解决问题,获得科学素养的提升。材料本身代表着教师的一种指导性的思维： 材料出示的次序就代表着思维的层次性， 材料的典型性、暗示性就意味着材料和概念之间的关联性。所以在准备材料的时候，我们要思考怎样才能用材料去驾驭学生的思维。这就是控制材料的艺术！一样的材料，一起发放就混浊一团，分开
8、发放则精彩纷呈。 所以，把握材料出示的次序，是我们在备课的时候必须要思考的一个重要问题。在观察矿物的颜色这一活动中，郑老师先后呈现了不同颜色的同一矿物石英和同一颜色不同矿物的金矿，黄铜矿等，提示学生观察和比较每组矿物的相同和不同，并把它描述出来，引导学生自己发现矿物的颜色多种多样，有些矿物以颜色命名，有些矿物具有相同色彩，有些不同的矿物却具有相同的色彩。通过学生的嘴自己总结和描述出的有关矿物颜色的这些科学概念，是学生自己动脑思考的结果，实现了有效的学习。在观察条痕颜色的活动中，郑老师为学生提供了石墨、黄铜矿和方解石这三种材料，学生通过自己的观察很容易就发现有些矿物颜色和条痕颜色一样，有些矿物颜
9、色和条痕颜色不一样。并得出条痕颜色才是矿物的本质特征。但是在这一活动中，我在思考，是否提供不同颜色的同一矿物会更好？这样更能帮助学生建立颜色只是矿物的外部特征，条痕颜色才是矿物的本质特征。在观察矿物的软硬的活动中，郑老师为学生提供了长石、石英、云母这三种矿物，并为学生提供了铜钥匙、小刀等工具，通过操作，实验现象明显，学生很容易就得到了不同矿物硬度不同，石英最大、长石次之、云母最软这一科学概念。在课堂最后，郑老师做了知识拓展，最软的矿物是石墨，最硬的金刚石。由此我在思考：是否在实验材料上，再次为学生提供石墨会更好？学生的铅笔是石墨做的，学生每天都在写，但是并不知道这是为什么？为何不好好再让学生认
10、真的研究一下，更能明白石墨这一特性。以下是我对如何选择材料的一点想法：一、如何选择有结构的材料1材料的选择要有启发性选择有结构的材料应体现材料启发性，使学生更好地理解科学概念。如物体在水中是沉还是浮这一课，准备了三组教学材料，第一组提供了形状、大小、轻重都不同的材料。通过实验发现它们之间与物体的沉和浮好像没有关系，他们不再认为所有轻的物体都浮了；第二组提供了大小不同，重量相等的五个瓶子，实验后，学生发现在重量相等的情况下，大的浮，小的沉；第三组提供了重量不同，大小相同的五个瓶子，实验后，学生发现在大小相同的情况下，重的沉，轻的浮。以上三组实验材料，在教学上有很大的启发性。学生在不断的矛盾冲突中
11、，促使思维的深入，获得比较完整的认知表象。2材料的选择要强调典型性学生对材料的操作和思考，能提升科学概念，反映自然现象间的某种关系，有能力发现问题，解决问题，形成完整的形象，并获取对事物的正确认识，所以应该选择直观具有典型性的材料。如种子变成芽一课中，教材提示用凤仙花种子作为典型实验材料，但是凤仙花种子小，不易观察，种皮又不好剥离，剖开种皮后，用放大镜也很难看清楚它的内部结构，为了让学生了解种子内部结构，教材提示我们可以选用蚕豆、黄豆作为研究对象，我就选用了黄豆作为这节课的研究材料，黄豆比较大，很直观，内部结构很明显，不但利于学生进行观察，而且还具有很强的可操作性。3材料选择要突出趣味性有结构
12、材料的选择还应突出材料的趣味性，材料的趣味性能使学生在无意识间便能全情参与到探究中来，一组有趣味性的材料还能调控课堂的教学，不致于教师为课堂的纪律而操心。因此，教师在探究材料的选取上应在形式上、内容上、组织上去突出材料的趣味性结构。如声音是怎样产生的一课，为学生准备了镲、不锈钢直尺、音叉、鼓、黄豆、油菜籽、泡沫小球等实验材料，而且各组不相同，当学生产生形成“声音是否由振动产生的”这一主流假设后，产生了验证动机，学生会根据不同的材料，设计不同实验来证明假设。由于实验材料有趣，丰富，学生设计的实验十分精彩：敲击鼓面，观察鼓面上的黄豆是否运动；将油菜籽放些在钗的边缘，轻轻敲击钗，观察油菜籽的情况；用
13、面部靠近橡皮筋去感觉是否振动。整个探究活动开展得有声有色，学生乐趣无穷。二、材料选择的注意问题1探究活动的材料要充足提供充足的材料最基本的是在数量上能满足每个学生都有操作实践的机会，每组学生都能有一套材料，每个学生就都有动手操作实践的机会。此外，教师还应准备一些备用材料，以防材料损坏影响教学。学生开展探究活动过程中，可能会想出很多方法来解决问题，每种方法所需不同的材料来开展探究活动。如“磁铁磁性的强弱比较”的材料选择，首先要预设三种方案：方案1：在磁铁的不同地方挂回形针，比一比哪儿挂得多？方案2：磁铁的不同地方慢慢靠近一铁钉，比较把铁钉吸过来的距离大小。方案3：用一钢珠慢慢靠近磁铁，看它往哪边
14、？这些不同的方案各需要哪些材料的支持，教师在准备的时候就要充分考虑。科学课程提倡的是鼓励学生想出多种多样的方法来解决问题，如果老师提供材料的种类和数量有限，使得学生想出的很多方法一下子又变成了一种方法，长此下去，很容易会扼制学生发散性思考问题的能力、解决问题的方法。作为一名科学教师，不要说全部预计到学生想出的方法，当然也是不大可能的，但应最大限度的预计到学生可能想出的方法，并为学生提供充足的材料，满足学生开展探究活动的需要，为学生开展探究活动提供条件，并能自主选择材料来开展探究活动。2探究活动的材料要简单易找在教学中，教师尽量采用贴近学生生活的实验材料，学生生活中的牛奶盒、可乐瓶、生日蛋糕的泡
15、沫盒等等都是教师们进行科学探究实验的好材料。比如在教学水的“热胀冷缩”实验的时候，课本中是烧瓶和玻璃管，教师提供给学生的实验材料是小小玻璃瓶和学生喝牛奶用的透明塑料管，实验的效果同样很理想。在研究空气的热胀冷缩时，选取学生熟悉的乒乓球，并把乒乓球按瘪，还有按破的，这就使这种材料变成有结构了。提供学生随处可见的生活化的实验材料，有兴趣的学生就可以利用课余时间作进一步的科学探究了。3材料的准备要让学生积极参与科学课上的材料准备让各位科学老师可谓是伤透脑筋。这就要充分发挥学生的力量，多多让学生参与，多多利用学生学具袋中现成的材料。一方面可以减轻教师的工作量，另一方面可让学生体验提前到来的探究和责任感
16、，渲染活动前的气氛，让学生十分乐意地探究下去。让学生参与准备的过程中，值得注意的就是不要把过难的任务交给学生，同时还要做好一些指导工作并讲清要求。否则，学生辛苦一场，或无法完成老师的任务，或对探究活动用处不大，使他们原先积极情感就会发生迁移，产生气馁和抱怨的心理，兴趣和信心大减，效果适得其反。如食物包装上的信息这一课，课前布置学生收集自己及家里近一周内吃过的食品包装袋或盒。同时，老师适时提供材料准备清单。到上课前几天，要求学生小组内先行准备，注意结构性，小组中的食品应有流质的、罐装的、袋装的、盒装的等。课前我再看一下小组间是否合理，若有不适，就及时调整，给小组提供必要的食品包装物。学生由于准备充分，特别是自己平日或家人吃过的食品，很乐意研究，对于学生来说，这样的研究来得更真实、更迫切。同时通过小组间部分包装物的调整，学生
