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从教材变动中看科学概念

 

湖南省通道县一完小    杨升明

2010年初,小学《科学》(教科版)教材从三到六年级进行了全面的修订。为什么要进行修订?修订前后有些什么变化?对科学教师有什么新的要求和启示?在科学课堂中如何领会贯彻教材修订的初衷和实质?笔者认为,这是作为一线科学教师迫切需要了解和消化的。

尽管教材的整体框架结构没有大的变动,进行的只是局部调整和完善,但这次修订不能仅仅看作是简单的课文内容的调整。教材主编郁波老师在2007年7月在北京召开的07年教科版小学《科学》教材修订说明会议上介绍说,教材修订有两个背景:一是基于六年的教材实验,是教材发展的必然;二是基于六年以来课程建设队伍不断发展着的对小学科学教育的认识和理解。其中在第一个背景中提到,原来的教材中每一课的科学概念的具体指向不是太明确。

所以,科学教师要领会教材改版的重要思想之一,就是在科学课中关注科学概念。

一、什么是科学概念?

科学概念是:用一句完整的话,表达对事物或现象的理解和解释,反映了事物或现象的联系,体现的是一种科学观念(下面以《科学》六年级下册第一单元为例来加以具体说明,第一单元《微小世界》其概念与活动结构图为:

 

从中我们很清楚地看出科学概念是一句完整的话,如本单元的核心概念是“我们周围存在着肉眼看不到的微观世界”这样一句完整的话,很显然它不是一个词。不同于“概念”,如“物理变化”“化学变化”等概念。这个核心概念是建立在几个具体概念之上的,如“放大镜和显微镜能将物体的图象放大,使我们能看到物体的更多细节”;“物质内部是有一定结构的,晶体是物质存在的一种形式”;“细胞是生物生命活动的最基本单位,微生物在自然界中广泛存在,并且和我们的生活生产有密切关系”等,这些具体概念也是一句完整的话。而具体概念又是建立在学生主体活动之上,有科学事实作为其基础的。所以说“科学概念是以事实为基础的,是对事实的超越”,“体现的是一种观念”。

二、科学概念就是科学知识吗?

根据对以上“科学概念”的 “定义”,我们会很自然地想到《标准》中关于课程目标的论述,即三大分目标:科学探究、情感态度与价值观、科学知识。也会很自然地进一步想到一个问题:科学概念是不是就是课程标准中的科学知识?

科学概念包括一般的科学事实和知识性概念。比如:利用显微镜观察洋葱表皮细胞,学生通过显微镜看到了洋葱表皮细胞形状是怎么样的,也可以在纸上把它画下来。然后利用显微镜观察更多的生物细胞,看到了诸如口腔上皮细胞、植物叶细胞等等,也能一一加以描述。这便是一种事实性知识的罗列,一种未组织起来的直觉,还没有形成科学概念,只停留在“事实性知识性”上,思维活动也是浅层次的。科学概念则是包括了对科学的看法和科学观念,有人干脆把科学概念定义为一种看法、想法或观念。如果我们进行的仅是一种以科学事实为中心的探究活动,那只能属于较低水平的认知活动。比如学生在对更多的细胞进行观察后,在这个事实信息基础上,经过思维提炼后,形成“细胞是生命活动的基本单位,并且和我们的生活生产有密切关系”这一科学概念时,才是超越“事实性知识性”,获得重要的、可迁移的观念,因此,科学概念远比掌握事实性知识更为重要。

三、为什么要关注科学概念?

从科学概念和科学知识的关系上我们已经感觉到为什么要关注科学概念。修订版教材的主要特点正是围绕核心概念的构建,来设计和展开有结构的科学探究活动的。

也在《在科学探究中关注科学概念》中,有一个实例:由中国和加拿大两国政府部门联合开发的“加强中国西部基础教育能力”项目在小学科学领域选择了“食物”“水”“植物”“声音”四个主题进行研究。他们做的第一件事就是转化我国《科学(3~6年级)课程标准》中的相关要求。他们转化了什么?

    (1)将事实性目标转化成科学概念;

    (2)将课程标准中的要求转化为学生可以学习、教师能够把握的具体概念。

    例如:将“能指认植物的六大器官,知道各种器官的作用”(《标准》2.3.1,P17), 改为“植物由不同的部分组成,这些部分在植物的生长过程中发挥不同的功能”。因为他们认为儿童了解这个概念比认识植物的组成部分更为重要。

再如: 将“知道消化系统的主要器官及作用,养成良好的饮食卫生习惯”(《标准》4.1.2,P19),  转化为: 1.吃进去的食物首先要经过牙齿的初步磨碎,才能被身体所利用;2.不同形状的牙齿在磨碎食物的过程中,发挥着不同的作用;3.我们应该细嚼慢咽,保证食物得到很好的磨碎;4.我们应该保护好我们的牙齿,因为它们是重要的工具。

从中我们是不是能稍稍看出这样的表述能改变当前一些课堂上存在的学生的探究方向不明确,教师提问和引导的方向也不明确的现象呢?关注科学概念,开展科学探究活动并不是在片面强调科学知识的地位,而是更加合理地整合了科学知识,科学探究和情感态度价值观三者之间的关系。从中我们更深切地领悟到了科学探究的重要价值和存在的意义。

 

 

 

 


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