淺談視位置與空間方位模型的構建

胡紹富

摘 要：小學科學宇宙單元，需要學生分別從宇宙空間和身處地球兩個空間觀察天體的運行，是教學的難點，需要教師幫助學生構建模型，以使學生更好地學習知識。因此，教師應積極探究如何構建模型，以使學生更好地理解知識，獲得更好的發展。

關鍵詞：小學科學；宇宙；模型構建

中圖分類號：G62 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2018）03-0117-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.03.074

小學科學宇宙單元，是讓學生跳出地球看世界，又要回到地球分析世界，即在地球上觀察地球外其他天體的運動現象。宇宙空間與身處地球是兩種不同的空間，在這兩種不同的空間中觀察天體運動具有復雜性，是學生學習的一個難點，需要教師通過構建模型來進行教學。

例如，在進行月相變化章節教學時，學生對空間視覺轉換是難以理解的。學生日常所感知的自己的位置似乎從沒有變過，實際上在月初和月末、夜晚和白天人在宇宙中的位置發生了變化。所面對天體的運動，以自己為參照物，觀察到的現象卻是不一樣的。如圖1是月球在宇宙中被太陽光照射時，所呈的真實狀態。面向太陽的一半永遠被照亮。這種建模要向學生展示明確，要特別強調，并讓學生有深刻印象，并有深刻認識，在頭腦中建立宇宙天體的基本概念。

但在地球上看到月亮的變化畫在紙上卻是圖2所示，此時是以人在宇宙中的位置發生了變化，并是以人的左右為參照去描繪月亮的樣子，這里把以人的左右為參照稱為視位置。視位置與空間方位的轉換是一大難點，如何解決這一難點，是認識月相的關鍵。學生是很難從圖1的客觀存在到圖2的現象去認識月相的規律。通過三球儀模型對圖1是很容易進行模擬演示。但對圖2這種通過眼觀察到的現象，如何讓學生理解卻是非常不容易。

為了解決這一關鍵難點，在學生認識了月球繞地球公轉，而地球也在自轉，但月球被照亮的一面方向在宇宙中是不會變的這一特點后，教師可在教學中進行切片建模。

教師可在教學中把籃球涂成黑白兩半，白色代表月球在宇宙中被照亮的部分，教師舉著籃球在課室前讓學生觀察，然后移到課室后面，讓學生面向教室后面觀看，白色部分在自己的左邊還是右邊。如圖3，籃球黑白面所朝的方向，在課室前移動到后黑白面的方向也沒有改變，也表示月球在宇宙中被太陽照著的部分朝向也是不變的，黑白球在教室前和后是模擬月球繞地球運動的結果。人從面向前轉向面朝后，表示地球在轉動。

但學生在面向課室前到面向課室后，身體的左右朝向發生了變化（如圖3示）。這樣，學生看到黑白球相對自己的左右就發生了變化，這就是月亮月相產生的原因。

這時，教師可要求學生在同一張紙上畫下自己兩次所看白色部分的樣子，并思考原因。學生在畫看到黑白球樣子時，很多學生都能畫出如下圖所示的圖來。在對比后，以自己的左右進行定位黑白面。

通過切片建模，達到強烈的對比效果，學生在對宇宙中物體的位置變化的相對性有新的認識，對事物位置變換的相對性認識打下基礎。對宇宙中的運動現象、事物間的關系、運動和發展規律有了初步接觸。

學生對事物的認識有科學知識與經驗感受兩方面，有時經驗感受就是科學知識，但很多時候經驗感受卻是不科學的，無法反映出事物的本質屬性，是學生的主觀認識，是片面的、不全面的，抑或是錯誤的認識。要想讓學生對事物建構正確的概念，對概念的理解達到物質的本質，教師就必須要從表面現過渡到物體本質，從模型到知識本質。在教學中，教師就需要從易到難，從熟悉的現象到事物的本質，并根據需要充分利用模型的視覺效果來達到教學的目的。

參考文獻：

[1] 汪志平.虛擬天文館在小學科學探索宇宙單元中的運用——以《看星座》教學為例[J].教育與裝備研究，2014（5）.

[2] 張國華.小學科學“宇宙”單元兩個實驗的改進[J].浙江教育技術，2013（3）.endprint