如何提升小學(xué)科學(xué)地球與宇宙 領(lǐng)域教學(xué)的有效性

張馨霞

摘要：在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程中，地球與宇宙領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容一直是科學(xué)教師公認(rèn)的教學(xué)難點，由于此領(lǐng)域的內(nèi)容具有時間和空間的復(fù)雜性，較為抽象，小學(xué)生難以理解。如果教師在教學(xué)過程中缺乏有效的教學(xué)策略，很可能會導(dǎo)致學(xué)生對相關(guān)概念產(chǎn)生錯誤認(rèn)知，失去對地球和宇宙的探究熱情。所以，小學(xué)科學(xué)教師，必須充分認(rèn)識到當(dāng)前教學(xué)的不足之處，并采取有效的措施，促進(jìn)學(xué)生的空間想象、模型思維、邏輯推理等能力的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生求真、探索的意識。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué);地球與宇宙;教學(xué)策略

一、地球與宇宙領(lǐng)域的教學(xué)難點

（一）教師教學(xué)難

在信息化時代，信息的獲取渠道不斷增加，小學(xué)生對于地球、星球、宇宙等名詞早已熟悉，所以教師在就地球與宇宙相關(guān)知識進(jìn)行教學(xué)時，學(xué)生會脫口而出許多與之相關(guān)但似懂非懂的名詞，如黑洞、宇宙大爆炸、蟲洞等。如此也使得在教師教學(xué)的過程中，學(xué)生的思維發(fā)散性強，討論范圍遠(yuǎn)超課堂教學(xué)內(nèi)容，教師預(yù)設(shè)的探究活動難以按計劃實施。由于科學(xué)教師自身所學(xué)專業(yè)的局限性，對于學(xué)生提出的一些冷門問題，很可能因為缺乏相關(guān)科學(xué)知識而無法給予正確的解答，或因?qū)W生的認(rèn)知局限性而無法充分理解，從而影響教學(xué)效果。

（二）學(xué)生理解難

由于地球與宇宙領(lǐng)域的相關(guān)知識很難直觀體現(xiàn)，需要學(xué)生具備較強的時空想象能力，不僅要通過建立模型進(jìn)行模擬實驗，還需要一定的邏輯推理能力。而小學(xué)生正處于從具體形象的思維到抽象邏輯思維的過渡期，且注意力與興趣密切相關(guān)，加上此年齡段兒童的宇宙相關(guān)知識較貧乏，當(dāng)教師無法為學(xué)生提供實物教具，取而代之的是以模型開展教學(xué)時，許多學(xué)生會難以理解。

（三）教具制作難

由于研究對象、探索空間、時間及環(huán)境等多方面因素的共同限制，在地球與宇宙領(lǐng)域的課堂教學(xué)中，學(xué)生普遍無法直接感知研究對象，如太陽系、月球上的環(huán)形山、月相變化等，因此需要在教學(xué)中尋找合理的模擬對象?；诖耍枰處熞龑?dǎo)學(xué)生對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探究，促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。

二、提升小學(xué)科學(xué)地球與宇宙領(lǐng)域教學(xué)有效性的具體措施

（一）在教學(xué)過程中合理應(yīng)用模擬實驗

模擬實驗是遵循相似性原則，通過模型替代實物完成相關(guān)的實驗研究工作，此研究中的實物被稱為“原型”，與其存在相似原理的模型裝置被稱為“模型”。模擬實驗是學(xué)生認(rèn)識世界的重要學(xué)習(xí)方法之一。模擬實驗?zāi)苁箷r過境遷或稍縱即逝的自然現(xiàn)象在課堂中重現(xiàn)，可將現(xiàn)象簡化或進(jìn)行時空的放大或縮小。

教師根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平，可采取不同的教學(xué)策略，應(yīng)用好模擬實驗。在模擬實驗中，材料的選擇和出示的時機都至關(guān)重要。針對低年級學(xué)生，教師可直接出示模擬教具并告知其實驗方法，指導(dǎo)學(xué)生通過自主實驗獲得相關(guān)知識。如在教學(xué)“各種各樣的天氣”時，除了引導(dǎo)學(xué)生通過生活經(jīng)驗回憶、視頻觀察，教師還可以提供沙盤建筑模型、手電筒、噴壺、風(fēng)扇等教具，模擬陰、晴、雨、雪、風(fēng)等天氣，讓學(xué)生站在旁觀者的角度觀察并思考不同天氣對動植物和人類的生活有哪些影響。中高年級學(xué)生的認(rèn)知水平較低年級學(xué)生有所提升，在教學(xué)中，教師不必直接告知，可通過出示材料、提問引導(dǎo)，讓學(xué)生自主思考如何使用材料進(jìn)行模擬研究，這樣可增強學(xué)生對問題研究的指向性和專注度。又如在教學(xué)“月相變化”時，在學(xué)生通過持續(xù)性的觀察已經(jīng)知道月球有不同的月相并可能存在著一定的規(guī)律的前概念下，教師可提出古人對月相變化的解釋的有趣故事，引發(fā)學(xué)生提出質(zhì)疑，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生自主提出問題：月相的成因是什么？自己的猜測是什么？然后，教師出示準(zhǔn)備好的模擬材料（黏有竹簽的乒乓球和手電筒），讓學(xué)生思考該如何進(jìn)行模擬實驗。教師通過太陽系中星球運動的相對位置的事實，提醒學(xué)生實驗注意事項。之后，教師引導(dǎo)學(xué)生確?！疤枴钡奈恢貌蛔?、調(diào)整“月球”的位置，將所看到的被照亮區(qū)域的變化情況與自己觀察記錄中的月相圖相對比，并嘗試思考和假設(shè)月相的成因，在模擬實驗中逐漸理解月相變化的相關(guān)規(guī)律。

（二）在教學(xué)過程中注重教學(xué)內(nèi)容的有機整合

教學(xué)內(nèi)容要注重前后知識的連貫性，讓新知識的學(xué)習(xí)建立在已掌握知識的基礎(chǔ)上，確保教學(xué)目標(biāo)略高于學(xué)生現(xiàn)有的水平。若未能結(jié)合小學(xué)生的實際情況，設(shè)置的教學(xué)目標(biāo)遠(yuǎn)超學(xué)生能實現(xiàn)的高度，不僅無法實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，而且可能引發(fā)學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)挫敗感。在教學(xué)內(nèi)容上，教師要結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生當(dāng)前的實際認(rèn)知情況合理安排。例如，在教科版六年級科學(xué)“在星空中”的教學(xué)中，涉及內(nèi)容包括了解主要星座、學(xué)習(xí)利用星座辨認(rèn)方向、解釋星座的形狀成因等。而教材中前面的學(xué)習(xí)內(nèi)容僅包含了人類對月球、太陽系的探索，并未對廣大的宇宙內(nèi)容做更多鋪墊。星座未知而神秘，學(xué)生普遍對其充滿好奇而無探究經(jīng)驗。星座并不是簡單的天體組合，其包含的內(nèi)容十分復(fù)雜，并不能利用簡單的材料進(jìn)行科學(xué)模擬，如果直接通過講授將相關(guān)知識告知學(xué)生，會使課堂顯得索然無味，無法培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對此類具有一定難度的內(nèi)容，教師應(yīng)該合理安排課時，將教學(xué)分為調(diào)查前概念、提出驅(qū)動問題、開展項目研究這幾個模塊，用項目式學(xué)習(xí)的教學(xué)方法展開教學(xué)。教師在充分了解學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上，進(jìn)行學(xué)習(xí)資料和工具的準(zhǔn)備，將知識性的內(nèi)容填充在一個個資料卡中，可通過平板電腦引入網(wǎng)絡(luò)資源;然后在課程內(nèi)容中提煉出多個關(guān)于星座的有趣問題，供學(xué)生自主選擇，鼓勵學(xué)生在此基礎(chǔ)上提出更多值得研究的問題，并組織學(xué)生分組利用材料進(jìn)行研究、解答問題、向全班匯報并參與答辯。如此組織教學(xué)，將原本難度較高的知識性內(nèi)容通過項目式的學(xué)習(xí)方法加以有機整合，使學(xué)生的學(xué)習(xí)化被動為主動，提升了知識水平和學(xué)習(xí)能力。

（三）在教學(xué)過程中注重先能力、后概念

小學(xué)科學(xué)教學(xué)致力于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)和終生發(fā)展打好基礎(chǔ)。首先要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力等，然后在適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)下，使學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，更深入地掌握學(xué)科知識。地球和宇宙領(lǐng)域的內(nèi)容具備神秘有趣、信息量大、抽象等特征，正適合教師利用其特征組織適合的教學(xué)活動，發(fā)展學(xué)生的能力。

以教科版五年級“晝夜交替現(xiàn)象”為例，學(xué)生經(jīng)歷了“提出問題”“做出假設(shè)：晝夜交替的假說”“設(shè)計晝夜交替的模擬實驗”“分工進(jìn)行模擬實驗”“得出多種假說都有可能正確的結(jié)論”“繼續(xù)進(jìn)行研究”等科學(xué)探究過程。學(xué)生的想象力在提出多種假設(shè)時得到鍛煉，學(xué)生的思維能力在設(shè)計實驗時得到鍛煉，學(xué)生的交流合作能力在開展實驗時得到鍛煉，學(xué)生的批判性思維在證明過程中得到鍛煉。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己設(shè)計的模擬實驗并不能得到真正的答案，由此引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生更多的學(xué)習(xí)需求，從而達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生探究能力，使其主動學(xué)習(xí)科學(xué)概念的教學(xué)目的。

三、總結(jié)

地球與宇宙領(lǐng)域的相關(guān)知識點是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的難點之一，所以，教師必須充分認(rèn)識教學(xué)中的不足之處，并采取有效的策略改進(jìn)教學(xué)設(shè)計，不僅要促進(jìn)學(xué)生對于核心知識、主要概念的深入理解，還需要通過有效的教學(xué)策略激發(fā)學(xué)生對地球和宇宙的探究熱情，促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)的宇宙觀和自然觀，為培養(yǎng)新時代的航空航天人才打好堅實基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯：韓曉潔）