小学科学思维型概念教学模式建构及应用

小学科学思维型概念教学模式的建构

作者在教学中，将对课标中各级概念的教学与思维型课堂学习原理有机结合，构建了小学科学思维型教学模式。下面具体从该模式的教学目标、教学过程、教学评价、教学环境、教师专业能力要求5个要素进行阐述。

教学目标

聚焦科学素养，以学生的日常概念或下位概念为基础，以核心概念为方向。在探究实践中，通过深度的思维参与，获得上位概念，发展科学观念，同时使科学思维、解决问题能力、科学情感态度等方面的素养得到综合提升。

教学过程

本模式基于思维型教学五原理之间内在的逻辑关系，设计了教学过程的五环节，每个环节分别从学生活动和教师活动2个维度进行了提炼和设计，见下图。

▲小学科学思维型概念教学模式的教学过程框架图

环节一，教师创设学习情境，激发学生学习动机，暴露学生已有概念和经验。

操作要点：创设情境。

要求：与学生的生活经验相关从而引发兴趣，与探究的问题相关从而暴露已有概念。

情境的内容：低年级宜偏重兴趣，高年级则可偏重探究内容。

策略：开展科学游戏，借助有趣的小实验，利用科学史故事或生活中真实的事件等。

环节二，教师呈现具体例子，引发学生质疑，使学生基于认知冲突进入探究。

操作要点：精选例子。

要求：学生的下位概念不能解释该例子，从而引起学生认知上的不平衡，引发学习的原动力。

例子的内容：可以是同化原有认知，也可以是顺应原有认知。

环节三，教师提供学习材料，预设启发性问题链，学生自主建构上位概念。

操作要点：合作感知和抽象概括。

学生认知水平相近，感知模式相似，学生通过合作交流，丰富感知经验，为后续自主思维加工提供基础。依据小学生的认知特点，低、中年级可以从具体的或学生熟悉的日常物品入手，利用韦恩图等形象的手段引导学生寻找、发现共同点；中、高年级学生已具备了某些下位概念，可引导学生直接从外部的、非本质的特征向内部的、本质特征深入，一步步抽象，达到概括。

环节四，教师引导学生反思学习过程和思维方式，并通过同伴合作进行评价。

操作要点：自我反思和合作评价。

自我反思就是通过学习支持单、评价表格、课堂或课后作业的方式反思自己的学习过程。合作评价就是组织学生进行组内评价、班级评价，听取不同的观点并从中得到启发，进而能从不同角度完善对概念的理解，发展自己的思维。

环节五，教师提供新情境，鼓励应用新概念，帮助学生实现概念的迁移应用。

操作要点：提供新情境。

概念学习完成之后，教师精心选择新的问题情境，使学生将新概念迁移到新情境中，不断加深对概念的理解和应用，做到融会贯通，发展高阶思维。

教学评价

1节课中上位概念学习结束时，对学生概念学习效果的评价有多种方式，可以是基于理解层次的解释概念，也可以是基于创造层次的利用概念解决问题，具体方法有：

①借助生活实例解释自己对概念的理解。

②课内完成练习性测验或水平性评测。

③画概念图将多个概念和观点联系起来。

④提出新问题，使用概念解决问题。

单元或阶段的学习结束时，需要注意加强对学生应用概念解决问题的评价，以发展学生的高阶思维能力。教师需要重点关注不易理解的概念内容。归类如下：

①比较抽象复杂的概念，如高年级学生对光合作用概念的理解。

②要求不断自我反思才能完全理解的迷思概念，如中年级学生理解声音如何在固体中传播。

③不易直观感知的概念，如中低年级学生理解看不见的东西也同样有重量等。

教师可以通过多次评价找出学生的误解之处，评价除了在课堂结束之前进行，更需要过一段时间在单元学习结束时进行。在形成性评价过程中，学生不断发现自己的误解之处，不断纠正自己错误的理解，以评价促进概念学习，真正理解和掌握概念。

教学环境

思维型概念教学模式的教学环境，从学习环境和学习资源2个方面进行设计。在学习环境井然有序、学习资源结构合理的同时，为尽可能丰富学生概念建构所需的感知和表象，需开发利用适切的数字化学习资源和学习环境。

①对于学生不易感知的事物，可利用计算机建模和仿真技术做成有关其组成和结构的课件，使学生可以体验和观察，获得对事物的表象。

②对于学生不易直接亲历的事件，可将其设计为连续动画或视频，激发学生联想或唤醒其长期记忆中的某些知识和经验，从而使学生能同化正在学习的新概念。

③对于学生不能同时面对的多个问题情境，在尽量保证其复杂度和真实性的前提下，设计出数字化、有意义链接的自然生活场景和问题情境组合，使学生进行概念迁移。

④对于不能同步观看其他小组进行的动手操作、学习记录等，可以利用手机同屏技术播放手机拍摄的现场照片、视频等，对比各小组的信息数据、概念图等，使学生补充或修正自己的概念。

教师专业能力要求

教师是学生概念学习的设计者和支持者，教师需要做到：①明确教学中的主要概念，并理顺上位、下位概念间的关系。②按照学生形成概念的认知顺序将相关材料进行排序。统一的教材不可能完全按照自己所带学生的认知顺序进行编写，故教师要对教材内容进行整合、增补和排序。③挑选概念学习材料，列举正面或反面例子。④事先设计并准备足够多的有结构材料。⑤依据概念的复杂程度合理安排教学时间。对于复杂程度高的分解概念或大概念，可以连续安排几节课进行学习，也可以安排在不同的学期。

小学科学思维型概念教学模式的应用

根据思维型概念教学模式5个要素的具体要求，以各版本小学2年级《科学》教材都有设计的学习内容“识别生活中常见的材料”为例，说明如何进行思维型概念教学模式的设计。主要阐述教学程序中，如何帮助学生从对各种常见材料的模糊、碎片化的认识（日常概念），进阶到一种物品用多种材料共同组成，会更好用（上位概念），并为不同材料具有不同的性能作好准备，在此过程中发展学生的各维度科学素养。

结语

相对于一般的概念教学，思维型概念教学模式重视对学生在概念学习进程中上、下位概念的联结及核心概念的深度建构，重视对学生自我反思的指导和核心概念的迁移应用。在学生感知体验的过程中发展分析概括能力，在互动交流过程中发展逻辑思维能力，在反思评价中发展对知识模糊性的理解力和包容力。本模式能够帮助教师有效开展聚焦核心概念的教学，帮助学生丰富学习方法，使学生不断形成科学观念，发展科学思维，提升真实情境中的问题解决能力，进而发展科学素养。

（来源：“中国科技教育”微信公众号，原文刊载于《中国科技教育》2021年第9期专题“思维型教学理论的课堂实践”，作者：李霞。中国青辅协会员可点击“阅读原文”登录杂志官网免费浏览全文。）

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原标题：《小学科学思维型概念教学模式建构及应用》

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