淺談模型建構(gòu)在小學(xué)科學(xué)“地球與宇宙”領(lǐng)域教學(xué)的應(yīng)用

黃哲元

摘 要：學(xué)生在學(xué)習(xí)“地球和宇宙”時缺少實(shí)際的感性體驗(yàn)，和客觀存在的觀察障礙，需要學(xué)生具有一定的空間想象力，和大量的知識儲備來支撐，這些都為學(xué)生空間觀念的建構(gòu)增加了難度。本文以《在星空中一》為例，淺談模型建構(gòu)在小學(xué)科學(xué)“地球與宇宙”領(lǐng)域教學(xué)的應(yīng)用。通過模擬真實(shí)的情景，讓學(xué)生把空間觀念和科學(xué)概念之間建立了關(guān)系，有效的建構(gòu)了科學(xué)概念。

關(guān)鍵詞：模型建構(gòu) 地球與宇宙 北斗七星

中圖分類號：G623 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）09-0-01

蔚藍(lán)的地球與浩瀚的宇宙，總能引起人類無限的遐想和探索欲望。小學(xué)生同樣也對此領(lǐng)域充滿興趣。小學(xué)生五六年級有“地球與宇宙”領(lǐng)域的學(xué)習(xí)。由于缺少實(shí)際的感性體驗(yàn)，和客觀存在的觀察障礙，再加上空間結(jié)構(gòu)的運(yùn)動性和大尺度特點(diǎn)，這些都為學(xué)生空間觀念的建構(gòu)增加了難度。天體的運(yùn)動，形成了天體之間相對位置的變化，天文現(xiàn)象也隨之變化，學(xué)生的空間結(jié)構(gòu)也要隨之變化；大尺度的空間結(jié)構(gòu)需要學(xué)生有著較好的空間想象能力。這是“地球和宇宙”空間觀念建構(gòu)的難點(diǎn)所在，需要我們?nèi)パ芯亢屯黄啤?/p>

所謂模型，是指根據(jù)已知的事實(shí)建立的，對研究對象簡潔仿真性的表述。它從原型出發(fā)，根據(jù)某一特定目的，抓住原型的本質(zhì)特征，對原型進(jìn)行抽象，把復(fù)雜的原型客體加以簡化和純化，建構(gòu)一個能反映原型本質(zhì)聯(lián)系的模型，并進(jìn)而通過對模型的研究獲取原型的信息，為形成理論建立基礎(chǔ)。模型建構(gòu)可以發(fā)展學(xué)生抽象思維、體現(xiàn)學(xué)生本真探究、培養(yǎng)學(xué)生天文愛好，模型本身越逼真，實(shí)驗(yàn)效果就越好。下面以《在星空中（一）》為例，淺談模型建構(gòu)在小學(xué)科學(xué)“地球與宇宙”領(lǐng)域教學(xué)的應(yīng)用。

一、建構(gòu)模型四要素

建構(gòu)模型四要素包括任務(wù)驅(qū)動、模型建構(gòu)、模型探究、解釋原型。在《在星空中（一）》一課中，其四維教學(xué)目標(biāo)是： 學(xué)生在經(jīng)歷“北斗七星”模型建構(gòu)的過程中，認(rèn)識到7顆星離地球的遠(yuǎn)近是不同的，從不同角度觀察北斗七星，構(gòu)成的圖形是不同的，進(jìn)而明白星座是遠(yuǎn)近不同、沒有聯(lián)系的恒星在天空中的視覺圖像；學(xué)生通過建構(gòu)和觀察“北斗七星”模型，用圖畫做好相關(guān)的記錄，并對模型進(jìn)行合理推理和做出解釋； 學(xué)生在“北斗七星”模型建構(gòu)的過程中，知道建構(gòu)模型是認(rèn)識星空的重要方法，培養(yǎng)對天文科學(xué)的興趣；學(xué)習(xí)掌握建構(gòu)三維立體的“北斗七星”空間結(jié)構(gòu)方法流程，體驗(yàn)stem在建模中的應(yīng)用。

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，確定建模四要素為：1、任務(wù)驅(qū)動（引模）：模擬什么—北斗七星的模型；2、模型建構(gòu)（建模）：怎樣模擬—根據(jù)已知信息建構(gòu)模型；3、模型探究（釋模）：分析模擬后看到的現(xiàn)象——運(yùn)用模型探究未知信息；4、解釋原型（拓模）：原型對比—不同角度觀察北斗七星模型。

二、建構(gòu)模型

1.所需材料

泡沫板、竹簽、黏土

2.找一張邊長為50厘米左右的正方形紙板，按圖打上7個小孔

（七個孔距離地球觀測端的距離，按照七顆星距離地球距離相應(yīng)比例排列）準(zhǔn)備7根長度不同的竹簽，用黏土揉七個小球插入竹簽的上端，代表七顆星。在1號到7號位置分別插入這七根竹簽。

3.活動

①轉(zhuǎn)動光源和相應(yīng)移動背景屏幕，讓光從四個不同的角度照射模型，使七顆星的影子完全落在屏上，描繪影子，再用線將它們連起來；②一張紙畫一幅投影圖，完成后，將畫好的4幅圖整齊擺放在桌子上，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，并總結(jié)結(jié)論：星座是遠(yuǎn)近不同、沒有聯(lián)系的恒星在天空中的視覺圖像。如果從不同角度觀察，圖形不同。

北斗七星的斗柄，在不同的季節(jié)指向不同：晚上8、9點(diǎn)觀測，秋天斗柄朝西，冬天斗柄朝北，春天斗柄朝東，夏天斗柄朝南。

宇宙類課文難上，難在哪里？學(xué)生需要一定的空間想象力，需要有大量的知識儲備來支撐。建模是一個思考、思辨的過程。學(xué)生通過模擬實(shí)驗(yàn)建構(gòu)了空間觀念；借助模型分析和想象認(rèn)識對象間的實(shí)際關(guān)系，通過真實(shí)的情景回歸，讓學(xué)生把空間觀念和科學(xué)概念之間建立了關(guān)系，有效的建構(gòu)了科學(xué)概念。

“一個仰望星空的民族，是大有希望的民族?！笨臻g觀念的建構(gòu)是符合新課程改革的趨勢。它終將為學(xué)生后續(xù)的科學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)概念的發(fā)展，為終生學(xué)習(xí)起到了鋪墊和橋梁的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]韓曉寧. 小學(xué)科學(xué)地球與宇宙領(lǐng)域模擬實(shí)驗(yàn)研究[J].教師，2017，（15）：81.

[2]李偉臣.小學(xué)科學(xué)“地球與宇宙”教學(xué)策略概覽.http：//wenku.baidu.com/view/8d14bc86b9d528ea81c77964.html