小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的模型構(gòu)建策略

曹紅艷

在小學(xué)階段的教育中，科學(xué)是一門基礎(chǔ)性知識(shí)，對(duì)豐富學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有促進(jìn)作用。要想實(shí)現(xiàn)小學(xué)科學(xué)的有效教學(xué)，教師必須從學(xué)生的發(fā)展角度出發(fā)，積極探索科學(xué)教學(xué)中的各種現(xiàn)象與案例，讓學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得以提升與實(shí)現(xiàn)。小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)知識(shí)相對(duì)比較抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不容易理解;再加之教學(xué)條件和時(shí)間等方面的限制，使小學(xué)的科學(xué)教學(xué)實(shí)踐性不夠，更多的是進(jìn)行理論教學(xué)。基于這一現(xiàn)實(shí)情況，教師應(yīng)該積極改善教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)模式，更新教學(xué)觀念，意識(shí)到在科學(xué)教育規(guī)程中構(gòu)建模型的重要性，引導(dǎo)學(xué)生親身經(jīng)歷建模的過(guò)程，幫助學(xué)生提升分析推理探究等能力，從而提升學(xué)生的科學(xué)思維。本文則是對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的模型構(gòu)建策略進(jìn)行研究分析。

一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的模型構(gòu)建存在的困難

（一）小學(xué)科學(xué)教學(xué)知識(shí)過(guò)于抽象

科學(xué)作為一門重要的學(xué)習(xí)科目，是基礎(chǔ)教學(xué)重要組成部分，但是科學(xué)知識(shí)也是學(xué)生最難以掌握的知識(shí)之一，主要有三個(gè)方面的原因。其一：科學(xué)這一學(xué)科所包括的內(nèi)容是非常多的，所涉及的范圍也很廣，知識(shí)散亂且復(fù)雜，存在很多的未解之謎。但是小學(xué)生的生活經(jīng)歷和學(xué)習(xí)經(jīng)歷都比較少，所以自身的科學(xué)思維層次不高，沒(méi)有建立系統(tǒng)的、完整的科學(xué)知識(shí)體系。基于這一現(xiàn)實(shí)情況，學(xué)生在實(shí)際的學(xué)習(xí)過(guò)程中只能了解相對(duì)膚淺易懂的科學(xué)知識(shí)，沒(méi)有對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行更深刻的研究和分析，所以無(wú)法真正地提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。其二：學(xué)習(xí)條件、學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)時(shí)間等都是阻礙學(xué)生深入探究、推測(cè)的重要因素。因?yàn)榭茖W(xué)教學(xué)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，不應(yīng)該只是局限于課堂教學(xué)這一小方天地。其三：小學(xué)生年齡偏小，所以對(duì)很多抽象的知識(shí)是難以消化和吸收的，沒(méi)有具備科學(xué)思維，想象力缺乏，對(duì)大部分抽象的科學(xué)知識(shí)都無(wú)法理解，使學(xué)生容易產(chǎn)生眾多的困惑，而這些學(xué)習(xí)難點(diǎn)得不到有效的解決，會(huì)打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信，無(wú)法使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中獲得快樂(lè)，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的求知欲望。

（二）學(xué)生沒(méi)有意識(shí)到小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的模型構(gòu)建的重要性

學(xué)會(huì)利用各種科學(xué)研討手段，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，努力解決問(wèn)題，從生活和游戲中享受科學(xué)的興趣，敬畏科學(xué)，尊重科學(xué)家，這不僅是現(xiàn)代小學(xué)教育的新變化，同時(shí)也是在游戲中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)涵養(yǎng)的重要方向。小學(xué)階段的學(xué)生年齡比較小，對(duì)事物沒(méi)有明確的認(rèn)識(shí)，需要教師耐心的指導(dǎo)?？茖W(xué)知識(shí)的實(shí)踐性較強(qiáng)，在小學(xué)階段的教學(xué)中，開(kāi)展科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)，可以給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)主動(dòng)探索的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，豐富學(xué)生的生活認(rèn)知，讓學(xué)生明白科學(xué)知識(shí)的道理。所以，教師要認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)的重要性，并采取切實(shí)可行的策略開(kāi)展科學(xué)授課。

很多學(xué)生對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的模型構(gòu)建的認(rèn)知存在一定程度的偏差，沒(méi)有意識(shí)到構(gòu)建模型的重要性，認(rèn)為構(gòu)建模型只是一個(gè)抽象的概念，并沒(méi)有采取實(shí)際的行動(dòng)。模型的構(gòu)建應(yīng)該是多樣化的，可以是實(shí)物、物品，表演等模型，通過(guò)構(gòu)建模型能幫助學(xué)生的實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中更加清晰快速地理解科學(xué)知識(shí)，認(rèn)知相關(guān)的科學(xué)原理。通過(guò)構(gòu)建模型使抽象的事物能以更生動(dòng)形象直觀的方式呈現(xiàn)，使復(fù)雜瑣碎的科學(xué)知識(shí)更加簡(jiǎn)單化、系統(tǒng)化。但是由于學(xué)生的思維層次不到位，所以并沒(méi)有意識(shí)到構(gòu)建模型在科學(xué)學(xué)習(xí)中的積極影響。

（三）教師忽視讓學(xué)生親歷建模的過(guò)程

教師在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中，忽視了學(xué)生的主體地位，沒(méi)有以學(xué)生為中心開(kāi)展教學(xué)工作，忽視了讓學(xué)生親身經(jīng)歷模型構(gòu)建的過(guò)程。在小學(xué)科學(xué)教材內(nèi)容中，會(huì)涉及“要求學(xué)生簡(jiǎn)易制作模型”等活動(dòng)，但是教師對(duì)這一實(shí)踐活動(dòng)缺少重視，教師沒(méi)有積極組織學(xué)生開(kāi)展模型構(gòu)建活動(dòng)，更多的是直接利用模型給學(xué)生講解或演示，所以學(xué)生沒(méi)有經(jīng)歷建模環(huán)節(jié)，沒(méi)有實(shí)質(zhì)性地鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、操作能力、創(chuàng)新能力，沒(méi)有幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)到自然規(guī)律。除此之外，教師的教學(xué)模式和教學(xué)方法過(guò)于單一、枯燥，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，無(wú)法提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，無(wú)法使學(xué)生更加積極主動(dòng)地投入教學(xué)活動(dòng)。因此，學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)能力和科學(xué)綜合素養(yǎng)得不到真正意義上的提升。

二、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的模型構(gòu)建策略

（一）喚醒——疑模階段

隨著素質(zhì)教育進(jìn)程不斷推進(jìn)，對(duì)教師的教學(xué)提出了更高的要求和更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，教師應(yīng)該跟隨時(shí)代發(fā)展的潮流，轉(zhuǎn)化教學(xué)觀念，優(yōu)化教學(xué)模式。教師在實(shí)際的教學(xué)環(huán)節(jié)，應(yīng)該對(duì)身邊的教育資源進(jìn)行挖掘，有效地利用。俗話說(shuō)：“教材源于生活?！苯處熆梢詫⒔虒W(xué)內(nèi)容和生活實(shí)際相聯(lián)系，在生活中教學(xué)，在教學(xué)中融入生活，讓學(xué)生覺(jué)得教學(xué)內(nèi)容比較親切，從而減弱小學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的排斥心理。教師可以通過(guò)對(duì)多媒體技術(shù)的運(yùn)用。以視頻或圖片的方式給學(xué)生展示，通過(guò)創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情境，帶給學(xué)生強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊。然后教師就相關(guān)情境巧妙地提出問(wèn)題，集中學(xué)生的注意力，刺激學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)散，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，引導(dǎo)學(xué)生提出具有建設(shè)性的問(wèn)題。問(wèn)題的提出才說(shuō)明學(xué)生是真正地思考過(guò)，教師的教學(xué)才具有實(shí)際意義。提出問(wèn)題是建模的前提，然后通過(guò)一系列的交流、討論，引導(dǎo)學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)的原理，發(fā)現(xiàn)最初的認(rèn)知模型和原型之間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，然后針對(duì)性地探究和分析。

（二）發(fā)展——設(shè)模階段

教師在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中，應(yīng)該給學(xué)生提供充分的材料資源，且構(gòu)建模型的材料應(yīng)該是符合科學(xué)事實(shí)的。有了足夠的材料資源才能使學(xué)生構(gòu)建模型的活動(dòng)更加順利，從而幫助學(xué)生進(jìn)一步獲取科學(xué)知識(shí)，解決科學(xué)問(wèn)題，在探究活動(dòng)中獲得學(xué)習(xí)的樂(lè)趣和成就感。此外，教師應(yīng)該注重材料應(yīng)該具有便捷性、嚴(yán)密性、直觀性等，然后將材料資源進(jìn)行合理地分配，以小組為單位開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生有效地使用材料資料，做合理、有依據(jù)的假設(shè)，從而根據(jù)科學(xué)理論的指導(dǎo)開(kāi)展探究活動(dòng)。教師在這一過(guò)程中，應(yīng)該尊重學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生做課堂的“主人”，充分鍛煉學(xué)生的探究能力，學(xué)生可以充當(dāng)一個(gè)指導(dǎo)者的角色，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行規(guī)范化操作。

（三）探究——建模階段

教師在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中，沒(méi)有意識(shí)到開(kāi)展建?；顒?dòng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的重要意義，認(rèn)為組織學(xué)生建模是一項(xiàng)復(fù)雜的教學(xué)活動(dòng)，所以經(jīng)常通過(guò)現(xiàn)成的模型進(jìn)行講解，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)?；谶@一現(xiàn)實(shí)情況，教師把課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變成了理論教學(xué)，更多的是占據(jù)課堂時(shí)間進(jìn)行理論知識(shí)的講解，采用“灌輸式”的教學(xué)模式。但是科學(xué)知識(shí)本身比較抽象，學(xué)生的想象空間是有限的，沒(méi)有開(kāi)展建模活動(dòng)，學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解只是停留在表面，缺乏深刻的研究、分析，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量具有一定的局限，達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。所以只有學(xué)生積極主動(dòng)地參與建模活動(dòng)，才能非常發(fā)揮學(xué)習(xí)自主性的優(yōu)勢(shì)，有效地解決科學(xué)難題，將復(fù)雜的科學(xué)問(wèn)題簡(jiǎn)單化。科學(xué)教學(xué)中，對(duì)學(xué)生在游戲過(guò)程中的各種問(wèn)題、理解、想法，教師可調(diào)動(dòng)學(xué)生共同討論，以鼓勵(lì)、支持的態(tài)度一起解決。

（四）修改——研模階段

模型的建立需要循序漸進(jìn)，不斷進(jìn)行調(diào)整、修改、優(yōu)化。學(xué)生通過(guò)不斷猜想、建立、推翻、再建立等過(guò)程，最后才能成功的構(gòu)建模型。教師在這一過(guò)程中不要輕易否定學(xué)生的猜想，或直接給到學(xué)生正確的答案。教師應(yīng)該進(jìn)行有效的指導(dǎo)，幫助學(xué)生進(jìn)行分析、探究，驗(yàn)證猜想的結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展更深層次的思考。

（五）深化——拓模階段

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，推測(cè)和建立模型并不是最終的目的，這一教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展的初衷是通過(guò)建模的過(guò)程讓學(xué)生能親自經(jīng)歷猜想、觀察、分析、推理和發(fā)現(xiàn)的探究過(guò)程，在這一過(guò)程中形成尊重客觀事實(shí)，尊重自然等科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，幫助學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)思考的習(xí)慣。

三、小學(xué)科學(xué)教學(xué)模型建構(gòu)的具體教學(xué)方法

（一）利用實(shí)物構(gòu)建趣味課堂，創(chuàng)設(shè)科學(xué)知識(shí)的教學(xué)情境，吸引學(xué)生興趣

教師可以在有關(guān)科學(xué)知識(shí)的情境中的環(huán)節(jié)喚醒學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)科知識(shí)的興趣，不斷思考科學(xué)現(xiàn)象中的問(wèn)題，逐漸建構(gòu)關(guān)于小學(xué)科學(xué)學(xué)科的認(rèn)知模型，從微觀到宏觀對(duì)科學(xué)學(xué)科產(chǎn)生具體的、系統(tǒng)的、整體的認(rèn)知和理解。在構(gòu)建模型時(shí)，教師可以使用多媒體教學(xué)和各種實(shí)物教具、動(dòng)作直觀讓學(xué)生從簡(jiǎn)單的建模材料中進(jìn)一步加深對(duì)相應(yīng)的科學(xué)原理的認(rèn)知，從各種實(shí)物中感悟到該如何運(yùn)用科學(xué)思維認(rèn)識(shí)事物，該如何使用科學(xué)原理解決問(wèn)題，讓學(xué)生從多樣的建模材料中深刻地理解科學(xué)。

以人教版小學(xué)一年級(jí)科學(xué)第一學(xué)期“它們是用什么做的”的教學(xué)為例，教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學(xué)情境，吸引學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)常見(jiàn)的材料建立起認(rèn)知建模，再用多層次、多角度的建模材料進(jìn)行補(bǔ)充，讓學(xué)生加深對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的理解。教師可以在課前尋找不同材質(zhì)的物品，如絲巾、彩色紐扣、橡膠繩、金屬項(xiàng)鏈、瓶裝飲料等物品，將這些物品放到身上，在課堂上用問(wèn)題開(kāi)啟教學(xué)：“同學(xué)們，你們覺(jué)得老師今天的打扮怎么樣？請(qǐng)同學(xué)們找一找老師身上都有哪些裝飾品？”教師用這些物品吸引學(xué)生的注意力，將學(xué)生引入情境，讓學(xué)生研究教師身上的穿戴新穎之處，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)的積極性。當(dāng)學(xué)生找出教師身上的這些裝飾物品后，教師向?qū)W生進(jìn)行展示，再次提出問(wèn)題：“同學(xué)們知道這些物品是用什么材質(zhì)做的嗎？”引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教師提出的問(wèn)題進(jìn)行思考，然后教師一一評(píng)價(jià)學(xué)生回答的內(nèi)容是否正確，幫助學(xué)生厘清思路。然后教師要用多媒體展現(xiàn)更多相同材質(zhì)的其他物品，如絲綢材質(zhì)的衣服、被套等，讓學(xué)生對(duì)各種基本材料形成正確的認(rèn)知，建立關(guān)于金屬、絲綢、塑料等材質(zhì)的認(rèn)知模型。

（二）增強(qiáng)課堂教學(xué)互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)的課堂上，教師要打破傳統(tǒng)科學(xué)課堂較為沉悶或隨意的課堂教學(xué)現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)合理、規(guī)范的教學(xué)目標(biāo)，增加自身與學(xué)生之間以及學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)，在多樣且豐富的互動(dòng)中，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課堂上的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更加深入的思考和探究。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)科學(xué)原理知識(shí)的認(rèn)識(shí)會(huì)更加深入，能加強(qiáng)學(xué)生的思維能力，強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)學(xué)科模型認(rèn)知能力。構(gòu)建模型的過(guò)程中，教師要為學(xué)生提供多種多樣的材料，豐富學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，讓學(xué)生在科學(xué)課堂上獲得更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù)。

比如，在人教版小學(xué)一年級(jí)科學(xué)的“袋子里面有什么”的教學(xué)中，教師在課堂引入以后，要在教學(xué)中用多種形式的互動(dòng)提高學(xué)生對(duì)“如何辨別袋子里面有什么”的認(rèn)知和能力掌握，讓學(xué)生對(duì)相關(guān)科學(xué)知識(shí)模型構(gòu)建的了解更加深入。首先，教師可以通過(guò)課堂問(wèn)答的方式引導(dǎo)學(xué)生熟悉相應(yīng)的科學(xué)知識(shí)。教師可以用疑惑的語(yǔ)氣詢問(wèn)學(xué)生：“有哪位同學(xué)知道，可以用什么樣的方法一個(gè)不透明的袋子里裝了什么東西？”抽取幾個(gè)學(xué)生回答，并且教師進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明，再讓全班學(xué)生齊聲回答：“用聽(tīng)、聞、摸的基本方法進(jìn)行辨別。”其次，教師可以用實(shí)踐互動(dòng)的方式引導(dǎo)學(xué)生加深對(duì)知識(shí)模型的掌握。教師可以帶幾個(gè)裝了物品的不透明布袋到課堂，讓學(xué)生用課堂上講解的方法辨別袋子里的物品是什么，讓學(xué)生從多方面途徑了解科學(xué)課堂上所講解的知識(shí)與方法，強(qiáng)化對(duì)科學(xué)知識(shí)模型的認(rèn)知，深入思考。以提問(wèn)互動(dòng)和實(shí)踐互動(dòng)增強(qiáng)課堂的活躍性，能鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上積極參與，讓科學(xué)教學(xué)課堂在互動(dòng)中形成良好的反饋循環(huán)。

（三）開(kāi)展課堂小組活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)課堂的模型建構(gòu)中，教師要組織學(xué)生開(kāi)展課堂小組實(shí)踐活動(dòng)，為學(xué)生布置豐富的、具有創(chuàng)新性的科學(xué)實(shí)踐任務(wù)，讓學(xué)生在切實(shí)的行動(dòng)中思維變得更加活躍，通過(guò)實(shí)踐和活動(dòng)讓學(xué)生感受科學(xué)知識(shí)的模型，學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí)，并且拓展科學(xué)知識(shí)模型的應(yīng)用途徑。同樣的，課堂小組活動(dòng)能打開(kāi)學(xué)生的思路，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

以人教版小學(xué)一年級(jí)科學(xué)“制作小物品”的教學(xué)為例，教師可以提前將學(xué)生分成不同的小組，每個(gè)小組帶一件自己家里無(wú)用的物品到課室，比如，快遞盒、卷紙筒、舊報(bào)紙、喝過(guò)水的一次性紙杯等。教師在上課時(shí)讓學(xué)生小組坐在一起，分發(fā)小剪刀、膠棒等必備物品，讓學(xué)生以小組為單位制作一個(gè)筆筒。這樣的科學(xué)教學(xué)課堂具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和創(chuàng)新性，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)時(shí)能加深自己關(guān)于創(chuàng)作美學(xué)的認(rèn)知，將如何進(jìn)行設(shè)計(jì)、如何動(dòng)手操作、如何與其他同學(xué)合作構(gòu)建成為系統(tǒng)的認(rèn)知模型，強(qiáng)化學(xué)生的思維發(fā)展和能力。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的模型構(gòu)建能有效地提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。教師在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)疑模、設(shè)模、建模、研模、拓模等階段幫助學(xué)生逐漸走近科學(xué)，運(yùn)用多元化的、針對(duì)性的教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度，從而進(jìn)一步推動(dòng)小學(xué)科學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展。

（左毓紅）