基于大概念的小学科学教学实践研究
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作者:孙丽丽
摘 要：小学科学教学的主要目的是帮助学生打基础，激发学生对科学学习的兴趣，为今后深入学习科学知识做好铺垫和准备。在这一阶段的教学中，教师要为学生灌输“大概念”这一教学理念。由于小学阶段学生的理解能力、思维能力没有达到较高的水准，对此，教师可以在大概念的教学下，引导学生对整体现象进行宏观学习并形成整体的框架和认知。本文基于大概念背景对小学科学教学进行了一系列的实践和探究。
关键词：小学科学教学；大概念；实践应用
【中图分类号】G623 【文献标识码】A 【文章编号】1005-8877（2022）24-0184-03
Research on the practice of science teaching in primary schools based on big concepts
SUN Lili （Experimental Primary School in Tongshan District New District， Xuzhou City， Jiangsu Province，China）
【Abstract】The main purpose of science teaching in primary schools is to help students lay a foundation， stimulate students' interest in science learning， and prepare for in-depth study of scientific knowledge in the future. In this stage of teaching， teachers should instill the teaching concept of "big concept" for students. Because the understanding ability and thinking ability of primary school students have not reached a high level， under the teaching of big concepts， teachers can guide students to macroscopically study the overall phenomenon and form an overall framework and cognition. Based on the background of the big concept， this paper has carried out a series of practice and research on the science teaching in primary school.
【Keywords】Primary school science teaching; Big concept; Practical application
基于大概念进行小学科学教学，教师要对大概念进行明确，其主要指两种概念：核心概念和共同概念。在教学过程中，核心概念是整个教学活动开展的中心和重点，是总体的指导方向，为教师的方案设计、教学内容都提出了整体的要求；而共同概念则给予教师一定的选择和发散空间，教师可以以此为出发点，帮助学生与现实生活中的现象进行联系，由浅入深地进行学习。只有在合理评估学生当下的学习情况和学生的接受能力之后，教师才能有效地进行小学科学教学，并且实施有效的教学方式，并在大概念的背景下引导学生进行系统的科学学习，帮助学生构建好知识框架体系。
1.大概念下小学科学教学的重要性与必要性
在小学阶段，教师在大概念教学理念下开展科学教学，主要是让学生通过科学知识的学习，初步解释和理解生活中的一些自然现象。教师在教学过程中发现，许多小学生在此阶段已经对整个世界有了一定的认知。这时，教师就必须用科学的方式引导学生理解和认知一些自然现象，让学生初步接触到这些原理。小学阶段是学生思维活跃、好奇心强的一个阶段，他们对生活中的事物都有较强的好奇心和关注欲望，科学学科的开展能够引导学生进行学习，激发学生进行自主探究的热情，并且保持这种欲望，形成良好的学习习惯。
对此，教师就必须为学生明确一些大概念，增强学生对事物特性的识别能力。如果科学教学仅仅以理论知识为主，那么小学生很容易失去学习兴趣，将科学学习变成枯燥无聊的理论课程。对此，教师一定要在大概念的教学背景下，为学生架起知识之间的桥梁。在设计教学活动的时候，要先关注学生的年龄特征和心理发展特点，时刻了解学生本阶段的学习状态以及其感兴趣的话题和内容，并以此为出发点来组织科学教学的内容，让学生从生活现象为出发点进行本质的探究。这种由浅入深，由现象到本质的方式，能够引导学生一步一步揭开迷雾，并且养成良好的科学学习习惯。学生在应用大概念进行问题解释的过程，实际上也是对知识再巩固、再整理、再输出的过程，大概念的学习对学生的能力要求并不高，但又能让学生在一定的弹性限度内进行使用。这不仅让学生找到了生活和科学知识之间的联系，更让学生有发挥和创造的空间，构建知识之间的系。在学生有了解决问题的自豪感和科学学习的兴趣之后，其综合素质也会不知不觉得到提升。
2.基于大概念下的小学科学教学策略
（1）横向深入教学，完善学生知识体系
要想在大概念这一背景下进行科学教学，教师就要进行横向深入的教学，通过延伸教学内容，不断完善学生的知识体系。由于科学教学内容较为庞杂，学生在没有系统学习相关概念和知识的情况下很难做到融会贯通。对此，教师必须将多个知识点进行结合，以一个知识点进行发散，串联多种现象，让学生通过现象发现本质。通过横向教学，促进学生发散思维，让学生学会从多方位、多角度进行思考。这个过程与头脑风暴类似，需要让学生不断开阔自己的视野，充分发挥个人的想象力和创造力，拓宽自己的知识边界，形成良好的思维习惯。
例如，在教学“定滑轮和动滑轮”这一课时，需要让学生通过实验设计研究滑轮是否省力、定滑轮和动滑轮的不同作用。在引导学生进行学习的过程中，需要让学生进行纵向延伸，连接轴轮和杠杆相关的知识。在学习过程中，学生需要再一次明确轴轮的基本概念：在轴轮的轮上用力则能够省力，在轴上用力则费力；轮越大越省力，轮越小则越费力。在学习杠杆原理的过程中，学生可以获得基本的科学知识：杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆、不省力也不费力的杠杆。在具体进行“定滑轮和动滑轮”这一课时的教学过程中，教师可以先为学生创设情景，引入新课。首先，可以为学生出示升国旗的图片，这时，学生会主动联想到升国旗时的场景，有学生提出问题：为什么我们在升国旗的时候绳子往下拉反而旗子能够升上去？在做升旗手的时候，我观察到有一个小小的装置能够实现国旗的上升。这时，教师再为学生引出滑轮的概念：像旗杆顶部的滑轮那样固定在一个位置转动，而不移动的滑轮叫作定滑轮。紧接着，教师再以此为出发点，研究旗杆顶部的滑轮――定滑轮，然后再请学生做一个定滑轮模拟升旗的情景。学生发现当定滑轮提升重物的时候，需要向下用力。这时，教师引导学生进一步推测定滑轮还有什么作用。学生在探究的过程中，讨论定滑轮是否具有省力的作用，再以此为出发点探究怎样确认定滑轮是否省力。学生做了一个定滑轮，将一根绳子放到定滑轮上，绳子两端任意挂上一些钩码，直到平衡。学生记录了相关的数据，最终得出的结论：定滑轮的作用是可以改变力的方向，但是不能省力。随后，学生再将目光进行转移，运用同样的方式进行横向延伸，学习动滑轮的作用。
（2）纵向深入教学，强化学生系统学习
在纵向教学中，教师要引导学生接触科学教学的实质。对此，教师要强化对理论方面的教学，通过纵向深入的教学，有针对性地强化学生对专一知识点的理解，集中攻克重难点，这有利于学生培养良好的问题解决习惯和学生的专注度，将学生的主要注意力都放在一个主要知识点上。在以任务为驱动的教学中，学生具有较强的目的性，需要通过收集大量资料去证实自己的答案。同时，教师也要注重对学生大概念的渗透，让学生对科学学习有整体认知，用科学的方法形成对生活现象和科学知识的总体认知。
例如，在教学“桥的形状和结构”这一课时，教师可以引导学生进行纵向的学习，让学生先学习桥的雏形，然后过渡到古代的桥，进而让学生学习现代的桥，最后让学生动手制作“我们的筷子桥”。通过这样层层递进的方式，让学生不断深挖知识点，提高学生观察、比较、描述和评价的能力，体会科学技术对社会进步所做出的贡献，感受和欣赏桥梁的形状、结构之美。首先，在教学“桥的雏形”这部分内容时，可以为学生出示小河的图片，让学生在具体的情景中探究：如果要过河，有哪些方法？以此为出发点，自然而然过渡到古代的桥。教师在教学过程中可以小石桥为具体教学实例再进行提问：“这样的石拱桥，石块几乎是唯一的材料，但为什么石头能够这样凭空架起来而不会往下掉呢？”学生最终通过探究得出：拱桥的拱形外推力会使桥容易散架、不稳固，一字形的底板及两个墩除了消除拱的外推力之外，使拱桥更加稳固。在知晓基本的原理之后，教师再引领学生学习现代的桥，教师可以说：人们在发展的过程中不断对桥的设计进行了优化，并且近代建造了许多现代的桥。教师引导学生观察这些桥的特点，由于这些桥是学生在日常生活中或多或少所接触过的，所以不少学生都能主动谈谈自己的感悟，了解古桥从古到今的形状和结构以及桥梁的发展过程。
（3）螺旋递进式教学，有效掌握科学概念
采用螺旋递进式教学方法，能够为学生提供一定缓冲的空间。在科学学科学习的过程中，学生如果走入了知识的误区和概念的误区，教师就要为学生进行规范。对此，教师在教学过程中不能急于求成，一定要给予学生相应的缓冲时间，要打牢基础，明确科学学习内容中的各种概念，利用螺旋式递进的方式进行教学。同时要给予学生一定的时间进行整理、思考和回顾，在学生出现学习偏差和思维缺陷时，进行及时弥补。在螺旋式递进式的教学环境中进行学习，学生能够打好科学学习的基础，培养好科学概念，只有在打好地基之后，才能真正做到高屋建瓴。
例如，在进行“垃圾的处理”这一科学课教学时，教师需要采用螺旋递进式的教学方法。教师要让学生学习目前主要的垃圾处理方法，如填埋和焚烧，让学生理解简单的填埋和焚烧同样会造成环境污染。学生需要在堂课上设计合理的垃圾填埋场，以有效减少对环境的污染，让学生通过填埋垃圾的模拟实验，观察分析，并简单论证填埋垃圾的危害。在导入环节，教师可以为学生出示几张露天堆放的垃圾照片，用直观的方式形成对学生的感官冲击，让学生讨论在生活中如果将垃圾露天堆放，会造成什么样的问题。在学生讨论完毕之后，教师再进行讲解：人们通常用挖坑、填埋的方式处理垃圾；然后再为学生展示垃圾填埋场的具体图片。为了有效防止垃圾对环境造成的污染，不少学生主动呼吁教师与学生一起设计出一个更好的垃圾填埋场。有学生在思考之后，提出了解决问题的主要方法：结合之前所学过的知识，可以将垃圾和环境隔离起来。紧接着，教师再引导学生讨论这种方法的可行性，并且让学生通过小组合作探究记录设计的重点，然后再汇报各小组的成果，在全班范围内进行评价。最后，在学生完成垃圾填埋场的讨论和创作之后，教师再让学生观察真正垃圾填埋场的构造图，并通过多媒体软件为学生进行呈现，帮助学生分析它怎样防止垃圾污染环境，让学生了解整个系统的运作。除此之外，教师还要让学生学习焚烧垃圾的方法，分析其优缺点，并且思考探究解决垃圾处理问题更有效的方法。
（4）开展科学实验，激活学生科学探究意识
实验是小学科学这门学科的基础，明确的科学探究意识和良好的科学实验能力，是学生必须具备的思维和技能。在大概念教学理念引导下，小学科学教师应正确认识到许多学生对科学学习的懈怠心理，巧妙结合教学目标和内容，组织开展多样有趣的科学实验活动，引导学生全身心地投入科学学习的过程中，感悟科学学科的魅力，提高科学学习的质量和效率。
例如，在进行“简单电路”这一科学课教学时，教学的目标是让学生通过学习了解到简单电路中各个构件的名称和作用，并在不断发现和探索的过程中找到连接简单电路的方法，亲身进行实验，并学会画电路图。因此，教师在开展科学实验教学活动时，要把目标着眼于引导学生动手连接一件简单的电路这一目标上。首先，教师可以帮助学生准备一些实验道具，其中包括电流试验盒、大号电池、图钉、回形针、小硬纸板、红绿小灯泡、小电机、小喇叭等，学生则需要自行准备大号电池、尺子和笔等道具。在引导学生认识实验电路中的构件、常用符号、画图方法后，教师可以设立实验目标：①让小灯泡亮起来；②使小电机转起来；③使小喇叭响起。然后，教师再对学生进行分组，要求学生合作完成本课的科学实验活动。在这个共同探究学习的过程中，学生通过实验证明了“当电流在循环电路中流动时，小灯泡会亮起来，小电机会转起来，小喇叭会响起来”这个结论。接下来，教师再对学生进行提问：“要是在电路中加进开关，有什么样的好处？”有学生思考和讨论后回答：“可以控制电路中的电流。”在此基础上，教师可以带领学生一同进行实验，也可以利用多媒体设备播放实验动画视频，帮助学生理解和记忆。最后，教师还要向学生强调生活中“电”的安全性，强化学生的安全意识。这样，在教的引导和学生自己亲身的实验中，学生的科学实验能力得到了锻炼和提高，不仅促进了科学学科素养的提升，也为他们动手实践能力的提高奠定了坚实的基础。
总之，在大概念下，小学科学教学会有明显的侧重点，由于学生自身能力发展的限制，教师无法传授学生较为深刻的科学内容，对此，需要立足科学这门学科的特性，关注学生在科学学习中的实际需求，结合教学互动开展的目标和方向，将教学重心放在对学生核心科学内容的教授方面，让学生有正确的方向引领，为其今后深入的学习做好准备。教师要让学生在大概念背景下，学习好科学教学的基本内容，把握好整体方向，形成正确的学科认知，不断实现科学学科素养、学习实践能力和科学创新思维的进一步提升。
参考文献
[1]仇珊珊.基于大概念下的小学科学教学探索[J].中国校外教育（中旬刊），2019（03）.
[2]楼曙光.基于大概念的小学科学概念教学策略探微――以《物质在水中是怎样溶解的》为例[J].小学教学研究，2018（34）.
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