小學科學地球與宇宙領域模擬實驗研究

韓曉寧

摘 要：文章結合實例和教學經驗研究了小學科學地球與宇宙領域模擬實驗的模型建構、實驗設計、實驗操作及結果推理等過程。作者通過簡單的概述淺談其自身的一些教學經驗，旨在為相關教學實踐提供參考。

關鍵詞：小學科學；地球與宇宙；模擬實驗

小學生認知能力和抽象思維能力還不夠成熟。小學科學地球與宇宙領域知識相對抽象，不利于學生的理解和內化。開展模擬實驗能夠將抽象的知識形象化，有利于學生科學思維的發展和科學概念、知識的建構。

一、模型建構

教師在建構模型的過程中應當盡可能地符合實際，貼近原型和學生實際，以小學生認知特點為基礎，在模型材料、結構及形態等方面要盡可能地還原模型，以此來更好地幫助學生建立原型與模型之間的類比關系，從而實現小學生科學概念的建構[1]。對小學生來說，地球與領域的知識相對抽象，建構貼合實際的模型能夠實現抽象向具體、陌生向熟悉的轉化，從而更好地幫助學生內化知識。

在“晝夜交替現象模擬實驗”中，教材中可以用乒乓球來對地球進行模擬，用手電筒來對太陽進行模擬，乒乓球與手電筒都貼近學生的現實生活，但用乒乓球模擬地球并不十分直觀。針對這個問題，教師可以進行一定的創新，“晝夜交替現象”這一單元內容是沿著古人的足跡去探索地球的運動特點，教師可以將地球儀上的“小地球”拆下來，利用南北極的孔選股在豎直回形針上，在實驗的構成中，學生可以捏著回形針來靈活控制“小地球”轉動，所建立的模型更加貼近地球原型。此外，教師可以將手電筒上的燈罩取下，保證手電筒的光向四面八方照射，以此來貼近太陽原型。經過上述處理后的原型不僅直觀形象，且貼近原型和學生生活，更便于學生對知識的理解和內化。

二、模擬實驗的設計

1.兼顧縱橫

教師在小學科學地球與宇宙領域模擬實驗設計的過程中，要兼“顧”“縱”“橫”，提升教學效率，其中“縱”指的是模擬實驗設計各個環節要緊湊，環環相扣，“橫”指的是實驗設計的任務分工要保證合理性。地球與宇宙領域中的模擬實驗相對復雜，學生不僅要運行各個“天體”，還要觀察和記錄實驗現象，有時需要同時進行兩個動作，這對小學生來說是不小的挑戰。針對這個問題，教師可以引導學生進行任務分解，將分解后的小任務合理分配給各個小組成員，讓小組成員各司其職，從而提升模擬實驗的時效性。

2.把握細節

對小學科學課來說，在模擬實驗的過程中要注重對實驗操作細節的把握，保證模擬實驗的科學性和規范性。教師在模擬實驗設計的過程中應當為學生做好示范，講解需要注意細節，避免實驗失敗。

三、模擬實驗的操作

1.組織到位

在模擬實驗中，在教師的引導下，學生大多能夠合理地設計實驗計劃，但在具體操作的過程中，往往會出現各種各樣的問題，這就需要教師做好組織工作，讓學生按照規范的實驗設計進行實驗操作，同時教師要注意各個小組的實驗進程，加強把控，引導實驗的正常進行。

2.實驗記錄單的設計

小學生有著認知水平和表達能力較低的特點，且課堂時間有限，這就需要教師設計簡單明了的實驗記錄單，便于學生看懂和記錄實驗結果，如可以采取判斷、選擇或填空等簡單的方式讓學生進行記錄。

四、模擬實驗的結果推理

1.類比推理

對小學科學地球與宇宙領域的模擬實驗來說，其主要研究對象為地球與宇宙領域中的原型。因此，得出模擬實驗結果并不是目的，重要的是要通過類比的方式揭示原型的規律和性質，以此來促進學生對知識的內化，從而實現科學概念和知識的建構。

2.自主建構

對小學科學來說，其科學概念、知識的建構是一個思維加工過程，其中涉及分析、類比、概況、推理等各個思維環節，通過抽象向形象的轉換，學生能夠從感性認識提升到理性認識，從而提升學生科學思維能力[2]。在此過程中，教師應當注重學生科學概念與知識建構的自主性。如果教師代替學生將相關概念和知識講述出來，模擬實驗教學的開展則變得沒有意義，不利于學生科學思維的培養。因此，教師應當發揮引導作用，引導學生通過交流和討論發散思維，自主建構科學概念和知識。

綜上所述，小學科學地球與宇宙領域模擬實驗的開展是一項系統性的工程，教師應當對各個環節加以把握，注重細節，做好引導和組織工作，保證實驗的有效性。

參考文獻：

[1]韓 慧.小學科學地球與宇宙領域模擬實驗的教學功能研究[D].北京：首都師范大學，2014.

[2]王海英.小學《科學》地球與宇宙領域課型結構的設計思路[J].湖北教育（科學課），2016（2）.

（作者單位：山東省青島遼源路小學）