小學(xué)科學(xué)啟蒙教育中如何指導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)概念，是目前小學(xué)科學(xué)教育中值得深入研究的課題。本文結(jié)合一些課例的研究，探討如何為學(xué)生設(shè)計提供有結(jié)構(gòu)的操作材料。在概念教學(xué)過程中，如何結(jié)合學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)和感知基礎(chǔ)以及認(rèn)知特點(diǎn)和認(rèn)識興趣，靈活處理教材，創(chuàng)設(shè)問題情景，展開學(xué)生思維，運(yùn)用一些行之有效的教學(xué)策略，使學(xué)生在經(jīng)歷科學(xué)探究的過程中更好地形成科學(xué)概念。

在小學(xué)階段對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)啟蒙教育具有極其重要的意義。當(dāng)學(xué)生進(jìn)入小學(xué)中高年級學(xué)習(xí)科學(xué)課時，將要學(xué)習(xí)許多科學(xué)概念。概念是具有共同的關(guān)鍵屬性的一類對象、事件、情境或性質(zhì)。學(xué)生掌握一個科學(xué)概念，實(shí)質(zhì)上就是掌握同類事物的共同特征，同時也意味著能區(qū)分概念的有關(guān)特征與無關(guān)特征、概念的肯定例證與否定例證。很顯然，概念的形成是要經(jīng)歷一個抽象概括的過程。在課堂教學(xué)中，如何面向全體學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生從許多客觀事物中，舍棄個別的、非本質(zhì)的屬性，抽出共同的、本質(zhì)的屬性，把事物的共同特征歸結(jié)在一起，概括形成概念或一般的原理，是中高年級科學(xué)啟蒙教育必需深入研究的課題。現(xiàn)結(jié)合對中高年級一些課的研究，談?wù)勅绾沃笇?dǎo)學(xué)生形成科學(xué)概念的實(shí)踐和認(rèn)識。

一、設(shè)計提供充分的有結(jié)構(gòu)的材料，為學(xué)生開展科學(xué)探究創(chuàng)造條件，是指導(dǎo)學(xué)生形成概念的基礎(chǔ)和保證。

中高年級學(xué)生所要形成的概念和認(rèn)識的一般規(guī)律，都是人類經(jīng)過漫長的科學(xué)探索已被認(rèn)識和確定了的。學(xué)生要在一個較短的時段里掌握一個概念，應(yīng)當(dāng)親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動，而要使學(xué)生的探究活動切實(shí)有效地順利進(jìn)行，就必須為學(xué)生設(shè)計提供充分的有結(jié)構(gòu)的材料。這里所指的有結(jié)構(gòu)的材料是指在一定的探究背景下，一組材料中的各部分具有內(nèi)在的聯(lián)系，這種聯(lián)系能揭示某種需要建立的概念或自然事物的變化規(guī)律時，這一組材料就具有結(jié)構(gòu)性。有結(jié)構(gòu)的材料有利于縮短學(xué)生探究的歷程，降低探究的難度，為學(xué)生形成科學(xué)概念創(chuàng)造有利條件，使他們比較容易發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，獲取新知，從而能夠感到成功的喜悅和發(fā)現(xiàn)的樂趣，增強(qiáng)進(jìn)一步探索真理的自覺性和自信心，也使他們真正能感到自己是學(xué)習(xí)的主體。

1、為了有利于學(xué)生形成概念，在有些情況下，應(yīng)該并排呈現(xiàn)正面和反面的例子，盡管學(xué)生可能從正面的例子中獲得的信息會多一些，但反面的例子有助于學(xué)生舍棄非本質(zhì)的屬性。例如，在指導(dǎo)學(xué)生探究《毛細(xì)現(xiàn)象》時，要求學(xué)生認(rèn)識毛細(xì)現(xiàn)象發(fā)生的條件——水能沿有孔隙的材料上升，孔隙越小，水上升得越高，從而形成毛細(xì)現(xiàn)象的概念。我們便設(shè)計了布條、木條、玻璃片、塑料片、鐵片、玻璃片夾玻璃片、玻璃片夾塑料片、細(xì)玻璃管、填有干燥細(xì)沙的玻璃管、玻璃棒、橡皮筋等一組材料。這組材料中正反兩面的例子是同樣多的，它們能揭示與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的現(xiàn)象，體現(xiàn)所要形成的概念。如玻璃片浸入水中，水不能沿它上升，而玻璃片夾玻璃片，由于兩片玻璃之間有縫隙，水能沿縫隙上升，發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象，就為學(xué)生抽象概括和接下來的歸納推理提供了可感知的條件。當(dāng)學(xué)生把這組材料的下端浸入紅墨水中，就發(fā)現(xiàn)紅墨水沿有些材料上升，而不沿另一些材料上升，教師及時提出問題：“你認(rèn)為水能沿材料上升，與材料的什么特點(diǎn)有關(guān)？”學(xué)生會七嘴八舌地提出自己的看法，教師再引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察材料，學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)水能上升的材料，如玻璃片夾玻璃片、細(xì)砂、玻璃管等都有孔隙，布條、木條的孔隙不明顯，教師加以引導(dǎo)，學(xué)生也不難認(rèn)識。這樣，象“軟”、“薄”、“粗糙”等非本質(zhì)的屬性被舍棄，加之有不能使水上升的材料做對比，“有孔隙”這個本質(zhì)屬性就突現(xiàn)出來，被學(xué)生所發(fā)現(xiàn)。這樣，學(xué)生就生就經(jīng)歷了一次抽象概括過程，再根據(jù)事實(shí)歸納推理出毛細(xì)現(xiàn)象的概念。

2、在材料設(shè)計和選擇時，應(yīng)該盡可能減少無關(guān)屬性。無關(guān)屬性較多的話，將會遲滯學(xué)生的思維，影響學(xué)生的抽象概括。例如，指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識植物莖的共同特征，就最好不要選擇松、柏等枝葉繁茂，葉形復(fù)雜的植物的枝條，或其他節(jié)和芽不明顯的植物，象竹、柳樹、蓮藕等就是非常好的探究材料。

3、一般來說，形成概念的課，并不是材料越多越好。材料數(shù)量過多，反而會使學(xué)生感到困惑，因?yàn)檎夜餐�特征的前提，是必須認(rèn)識一組事物中每一個事物的個體特征，數(shù)量過多，使學(xué)生往往很難從一大堆個體特征中抽出共同特征。學(xué)生的抽象思維能力有限，數(shù)量關(guān)系會影響學(xué)生發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識事物的本質(zhì)特征。例如，認(rèn)識《金屬》，給學(xué)生提供銅、鐵、鋁就足夠了，假若再增加錫、鋅、鉛等多種金屬物品，可以想象學(xué)生要抽象概括出金屬的概念將受到怎樣的負(fù)面影響。而且，這樣的課不宜提供反面的例子，這是因?yàn)閷W(xué)生在日常生活中的學(xué)習(xí)一般都伴隨看到正面事例的緣故。

材料引起活動，活動發(fā)展思維。課堂教學(xué)中設(shè)計和選擇的供學(xué)生探究的材料，能否體現(xiàn)所要學(xué)習(xí)的概念、規(guī)律，具有科學(xué)性；能否符合學(xué)生的年齡特征和認(rèn)識水平，使他們有能力通過對材料的擺弄來發(fā)現(xiàn)問題、認(rèn)識問題，具有可接受性；能否符合學(xué)生的認(rèn)識興趣，使材料具有趣味性和普遍性，在教學(xué)中效果明顯，是指導(dǎo)學(xué)生形成概念的基礎(chǔ)和保證。

二、利用學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)和感知基礎(chǔ)，密切聯(lián)系實(shí)際，創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，是指導(dǎo)學(xué)生形成概念的重要前提。

學(xué)生所要形成的科學(xué)概念，必然與他們已有的生活經(jīng)驗(yàn)、感知基礎(chǔ)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生聯(lián)系。為了更好地形成某一科學(xué)概念，匯集更多的與該概念相關(guān)的事實(shí)，并且使學(xué)生處在一個問題情境中，促進(jìn)他們?nèi)プ灾魈骄�，不僅能更好地幫助學(xué)生掌握某一科學(xué)概念，而且能使他們感受到一種妙不可言的樂趣。因此，作為起“主導(dǎo)”作用的教師，應(yīng)當(dāng)想方設(shè)法創(chuàng)設(shè)適合學(xué)生參與的問題情景，使要解決的問題與學(xué)生的認(rèn)識水平產(chǎn)生緊密聯(lián)系，與學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不一致，導(dǎo)致不可避免地出現(xiàn)一些矛盾或疑惑。這樣，問題就會產(chǎn)生，而問題的產(chǎn)生必然會激勵學(xué)生去動手、去思考、去分析、去判斷，從而自主地形成概念、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

例如，在《毛細(xì)現(xiàn)象》一課教學(xué)時，一上課，教師就給每組學(xué)生提供了一份固定在鐵絲上的餐巾紙，要求學(xué)生把紙的下端浸入紅色水中觀察，所有學(xué)生都觀察到水沿紙上升的現(xiàn)象，教師不失時機(jī)地提出問題：“俗話說水往低處流，現(xiàn)在水怎么會往上爬了呢？這可能與紙的什么特點(diǎn)有關(guān)呢？你在日常生活中還看到哪些物體浸入水后，水會自動往上爬？”學(xué)生們列舉了象抹布、棉花、木頭等十余種，并作出自己推測，無論正確與否，他們實(shí)際上是在用已有的生活經(jīng)驗(yàn)和感知基礎(chǔ)對毛細(xì)現(xiàn)象發(fā)生的條件作初步的抽象概括了。這樣，不僅激發(fā)了學(xué)生的探究欲望，產(chǎn)生了解決問題的需要，還為后面的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和去偽存真的抽象概括奠定了基礎(chǔ)。

再比如，在《水的壓力》一課探究水對容器的底和壁是否有壓力時，由于學(xué)生已學(xué)習(xí)過有關(guān)地球引力的知識，教師讓每組學(xué)生都把一袋水放在手上感知，水對手有壓力便成了全體學(xué)生的共識，而且很容易遷移到水對容器底也有壓力，當(dāng)學(xué)生想辦法做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了他們的推測后，教師就立即提出“水對瓶壁有壓力嗎？”學(xué)生們各執(zhí)已見，“有”和“沒有”形成矛盾的兩大陣營，這一問題本身是產(chǎn)生在上一問題基礎(chǔ)上的，與學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了不一致（地球引力是垂直向下的），一個問題解決了，而新的問題情景又產(chǎn)生了，又激勵學(xué)生去想辦法，去實(shí)驗(yàn)，去概括歸納事實(shí)，去得出結(jié)論。

三、結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和認(rèn)識興趣，靈活處理教材，幫助學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，展開學(xué)生的思維，是指導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)概念的關(guān)鍵。

學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的認(rèn)知對象是自然界的現(xiàn)象、變化及其規(guī)律，以及科學(xué)的方法和科學(xué)探究過程，教科書不應(yīng)成為學(xué)生認(rèn)知的對象。在對小學(xué)生進(jìn)行科學(xué)啟蒙教育的課中，每一課都提供了若干典型材料和解決問題的一般順序。盡管這些材料和順序是經(jīng)過精心選擇和設(shè)計的，但學(xué)生在具體探究時的思維進(jìn)程不一定是按這個順序發(fā)展的，他們在解決問題時所提出的辦法，有時與教材的設(shè)計也不相符，但也很有效。有時，出于教學(xué)設(shè)計的需要，教師也有必要變換材料或改變教材的設(shè)計順序。有時，由于地理環(huán)境、氣候條件、材料獲取的難易等客觀因素的制約也不得不改變教材的設(shè)計。但無論怎樣進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，都應(yīng)該看是否符合科學(xué)啟蒙教育的總體要求和年段要求；是否符合學(xué)生的認(rèn)識水平和認(rèn)識興趣；是否有助于學(xué)生在探究——研討活動中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題；是否有助于學(xué)生在形成概念的同時培養(yǎng)和發(fā)展抽象概括、歸納推理等各種能力；是否有助于激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的志趣，形成良好的態(tài)度、情感和價值觀。因此，指導(dǎo)學(xué)生形成概念應(yīng)當(dāng)重視指導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的的過程，指導(dǎo)學(xué)生展開思維，幫助學(xué)生自行探究，不為概念而教概念。

例如，在《水的壓力》一課中，學(xué)生在研究水對容器的壁是否有壓力時，我們給每組學(xué)生提供了水槽、接水盤、塑料瓶、錐子等材料，當(dāng)老師要求學(xué)生想辦法證明時，學(xué)生看到錐子就會聯(lián)想到錐子可以扎東西，能不能給瓶子扎個洞？水從洞中噴出后能不能證明水對瓶壁有壓力？這個思維過程我們是看不見的，而事實(shí)上，的確有不少學(xué)生提出給瓶子扎洞的辦法，全體學(xué)生都認(rèn)為這個辦法可行。老師再建議在瓶壁上下扎兩個洞，為探究“水的壓力與水深的關(guān)系”留下伏筆。當(dāng)學(xué)生按自己的想法扎洞添水后，看到水噴出來，證明水對瓶壁有壓力時，都很興奮，尤其是那些首先提出這個辦法的學(xué)生，其成功的喜悅溢于言表。有些學(xué)生就發(fā)現(xiàn)，兩個洞噴出的水的距離不一樣，教師抓住這個契機(jī)，讓每組學(xué)生都添水觀察看是不是這樣，再引導(dǎo)推測，在兩個洞的上方或下方再扎一個洞會出現(xiàn)什么情況？再扎洞實(shí)驗(yàn)，根據(jù)事實(shí)概括、歸納，“水的壓力與水深的關(guān)系”也順勢得出結(jié)論，而全體學(xué)生都經(jīng)歷了一次抽象概括和歸納推理的過程。

小學(xué)科學(xué)教育的總目標(biāo)是我們開展教學(xué)的根本依據(jù)。按照教學(xué)方式服務(wù)于學(xué)習(xí)方式的基本原則，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容靈活處理教材，拓展學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生更好地形成概念就是對教材的最好的尊重。

四、靈活運(yùn)用概念教學(xué)過程中的策略，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，促進(jìn)學(xué)生更好地形成概念。

學(xué)生自行探究的方向帶有多元化傾向，尤其在事物本質(zhì)特征不很明顯的情況下，學(xué)生有可能更多地注意事物的非本質(zhì)屬性，這就要求教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生自行探究和研討的情況，把握有利時機(jī)，及時對學(xué)生的抽象概括和歸納推理給予啟發(fā)和指導(dǎo)，提出合適的有刺激性的問題，選擇明確的揭示本質(zhì)特征的方法，促使學(xué)生在有限的時間里有效地進(jìn)行抽象概括和歸納推理。總之，在概念教學(xué)過程中，教師應(yīng)“圍著學(xué)生轉(zhuǎn)，幫助學(xué)生干”。在提供了有結(jié)構(gòu)的探究材料的前提下，還應(yīng)注意以下幾個問題：

1、指導(dǎo)學(xué)生如何注意相關(guān)屬性，把學(xué)生對非本質(zhì)的屬性的注意引導(dǎo)到對本質(zhì)特征的探究上。如找果實(shí)的共同特征，學(xué)生在自行探究時，注意力往往集中在果實(shí)的顏色、形狀、大小、有無果柄等非本質(zhì)屬性上，當(dāng)學(xué)生按照他們自己的觀察發(fā)表對果實(shí)特征的看法時，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從構(gòu)造上觀察果實(shí)所具有的共同特征，舍棄非本質(zhì)的特征。

2、把個體學(xué)生的發(fā)現(xiàn)及時轉(zhuǎn)化為全體學(xué)生的共識。一個班的學(xué)生存在著個體差異是必然的，在探究某一問題時，總有一些學(xué)生率先發(fā)現(xiàn)與探究事物相關(guān)的屬性，在這個時候，有不少教師往往采取表揚(yáng)的辦法予以肯定，甚至問全班學(xué)生：“他說得好不好，對不對？”，無視其他學(xué)生的想法，抑制了大多數(shù)學(xué)生的積極思考，這種做法本身實(shí)質(zhì)上是教學(xué)在面向個體學(xué)生，而非面向全體學(xué)生，以便有了一個正確結(jié)果使課能“順利”上下去。我們不可能在同一時間里要求全體學(xué)生都能發(fā)現(xiàn)本質(zhì)屬性，教師這時可以不置可否地問學(xué)生：“你們再看看（或做一做）是不是這樣？你們還有些什么看法？”全體學(xué)生通過親身體驗(yàn)都能發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)屬性，對全體學(xué)生的抽象概括和歸納推理能力的培養(yǎng)和發(fā)展是大有益處的。例如，學(xué)生在找莖的共同特征時，有學(xué)生說：“它們身上都有小疙瘩”，教師就讓全體學(xué)生都看一看、摸一摸，全體學(xué)生通過看和觸摸都發(fā)現(xiàn)確實(shí)如此。這樣，就由一個學(xué)生的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為全體學(xué)生的發(fā)現(xiàn)，形成共識，為全體學(xué)生都能正確形成莖的概念奠定了基礎(chǔ)。

3、指導(dǎo)學(xué)生自己用言語表述它們的發(fā)現(xiàn)，如果他們表述的是與探究的事物相關(guān)的屬性，就更有利于他們進(jìn)行抽象概括和歸納推理，從而形成概念，發(fā)現(xiàn)規(guī)律；如果他們表述的是與探究的事物無關(guān)的屬性，學(xué)生也能從中得益。因此，在課堂上，盡可能地讓學(xué)生多發(fā)言，并且指導(dǎo)他們用準(zhǔn)確的言語來表述是十分重要的。例如，在探究毛細(xì)現(xiàn)象發(fā)生的條件時，學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)后，提出了“有小洞”、“有縫隙”這樣的相關(guān)屬性，也提出了“軟”、“薄”、“粗糙”、“吸水”這樣的無關(guān)屬性，教師問學(xué)生“說‘洞’好還是說‘孔’好”，“看看軟、薄是不是大家都有的性質(zhì)？”指導(dǎo)學(xué)生用語準(zhǔn)確，并把無關(guān)屬性與相關(guān)屬性（共同特征）比較，使學(xué)生對相關(guān)屬性的認(rèn)識更明確，更深刻，也有利于學(xué)生對毛細(xì)現(xiàn)象發(fā)生的條件進(jìn)行抽象概括，形成“毛細(xì)現(xiàn)象”的概念。

4、在學(xué)生進(jìn)行抽象概括和歸納推理時，應(yīng)該為他們提供足夠的時間來同化他們獲得的信息，使他們在得到反饋后到接受下一項學(xué)習(xí)任務(wù)時，有足夠的時間討論、思考。例如，在探究“水的壓力與水深的關(guān)系時”，當(dāng)學(xué)生給瓶子扎了三個洞，看到水噴出的距離不同時，這時，就有必要給每組學(xué)生討論、思考的時間，使學(xué)生互相啟發(fā)，對事實(shí)做出分析、判斷，同化信息，而不能馬上提出“水的壓力與水的深度有什么關(guān)系？”讓學(xué)生立即回答。

5、指導(dǎo)學(xué)生在事實(shí)的基礎(chǔ)上，舍棄非本質(zhì)屬性，使本質(zhì)屬性逐漸突現(xiàn)出來。不少教師在學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并提出了許多看法后，往往提出問題：“那么，它們有哪些共同特征呢？”看似合理、實(shí)則無用。因?yàn)樾�學(xué)生還缺乏把多個事物的屬性進(jìn)行比較、分析的抽象思維能力。教師可以引導(dǎo)學(xué)生把非本質(zhì)屬性逐個拿出來與探究的一組事物“對號入座”逐個舍棄，使本質(zhì)屬性突現(xiàn)出來，當(dāng)學(xué)生一次又一次地經(jīng)歷了這種思維磨煉之后，抽象概括能力就能得到培養(yǎng)和發(fā)展了。所以，在指導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)概念時，應(yīng)特別注重指導(dǎo)學(xué)生如何去抽象概括。