架起具象、抽象之間的橋梁

鄔久杰

【摘 要】小學科學教材中“地球與宇宙”模塊的內容，大多是不易見到的抽象事物，教學時，教師指導不規范就容易使學生產生不正確的宇宙空間概念，而小學生正處于具象到抽象的過渡期，空間觀念不足。因此，教學時應通過“借助模擬實驗、借助現象觀察、借助畫圖示意、借助媒體技術”等路徑，架起具象、抽象之間的橋梁，有效促進學生科學概念的理解、空間概念的形成和求真探索精神的培養。

【關鍵詞】地球與宇宙；具象教學；抽象概念

在小學科學課中有很多概念對小學生來說都是比較抽象且難以掌握和建立的，特別是“地球與宇宙”這一模塊。由于學生空間觀念不足、有效教學材料不足，再加上很多時候教師對教材的掌握也不足，學生很難融入教學環境，容易失去學習興趣和探究欲望。因此，教師對于這一類型的課需要在課前精心設計，并借助多種教學方法來架起具象、抽象之間的橋梁，幫助學生參與課堂教學、掌握科學知識。

一、借助模擬實驗，為解決問題啟迪拓展思路

在日常教學中，模擬實驗是教師普遍采用的一種有效且直觀的教學方法，其特點就是結合教學實踐、現象明顯、操作時具有較強的示范性。因為小學生的空間能力相對較弱，通過直觀的模擬實驗，能使其更為有效地接受新知識。特別是對于一些抽象的模擬實驗，真實的探究過程能讓學生了解該實驗器材的操作方法和實驗過程，為培養獨立探究的能力打下基礎。教師在宇宙單元教學活動中應當注意模擬實驗的規范性，不規范的操作很有可能導致學生學會錯誤的方法，并形成錯誤的習慣。

如六年級下冊“宇宙”單元運用模擬實驗方法研究日、地、月三個天體運動中發生的天文現象：月相變化、日食和月食等（見下表）。

其中在教學《在星空中》一課“北極星不動的秘密”時，讓學生借助日常生活中經常在玩的陀螺進行模擬實驗。教師發現，盡管探究活動已經結束，學生依然不能很好地理解北極星為什么是“不動”的。經過不斷交流，教師明白了，學生之所以不能理解，是因為他們“只緣身在此山中”：在做模擬實驗時，一般把陀螺的頂點當作北極星，作為觀察者的學生應該是處于陀螺（地球）的某處，但現在學生卻身處“地球”之外，需要把自己想象成在地球（陀螺）某處，才能理解北極星的“不動”。這樣的空間角度互換超越了學生已有空間觀念的水平，由此陷入思考困境。所以，筆者根據實際情況對教學進行了改進，特意找來一把轉椅，讓學生坐在轉椅上觀察天花板上的圓形燈，并借助從不同角度拍攝看似同一角度的照片，運用具象圖片結合實際體驗的方式，來幫助學生理解“北極星不動的秘密”，建立起正確的空間觀念。

二、借助現象觀察，為發現規律提供翔實數據

學生的日常生活中有很多關于空間認識的表象，這是學生建立空間思維能力的基礎，也是幫助學生從感性認識到理性認識的誘因。“地球與宇宙”模塊內容涵蓋很廣，而學生正處在皮亞杰的“具體轉化時期”，他們急需大量的表象來豐富自己的感性認識。所以，直觀觀察到的現象是學生獲得表象最直接方式。同時，有計劃持續性地記錄翔實數據，是幫助學生認識空間觀念的起始。

如四年級的探究活動“天氣日歷的觀察記錄”，旨在通過學生親自參與長時間的持續性觀察，掌握科學知識和技術，體驗完整的科學學習過程，從而培養學生的科學素養，提升觀察、動手和實踐能力。但在實際教學中發現，往往很少有學生能堅持完成。其主要原因是學生容易對新鮮事物產生好奇心，但對于日復一日的機械性觀察，好奇心就會逐漸消失，如果教師關注度也不足，最終就會導致這樣的觀察活動以失敗告終。

為了幫助學生能更好地進行長時間的持續性觀察，教師應該提早擬訂包括觀察周期、準備工具、評價機制等內容的觀察計劃，參與到學生的觀察活動中，隨時指導（制作天氣日歷），并及時給予學生合適的評價（指正錯誤、獎勵優秀的小組、鼓勵記錄不及時的小組），幫助學生提高探究興趣，從而更好地完成探究任務（見圖1）。

三、借助畫圖示意，為再現現象提供具象素材

在“地球與宇宙”模塊教學中，合理的記錄方式可以幫助學生更直觀地掌握科學知識。由于受客觀條件的限制，很多教學中的探究實驗是不能直接對研究對象進行實驗的，只能通過模擬實驗的方法，借助替代物來演示。同理，學生也不能采用常規的數據記錄法，而要借助畫圖記錄法，更好地發現其中的規律或現象。

如在教學“晝夜交替現象”時，應該相對簡化“晝夜交替的假說”。因為僅憑對一個假說的交流，很難讓學生建立起“地球可能會自轉”“地球懸在空中”“地球可能會繞著太陽轉動”等空間觀念。教學重點應落在“晝夜交替現象”的模擬實驗上。學生借助手電筒、乒乓球等模擬材料，從多角度進行模擬實驗，建立起最直觀的表象，再通過與教師及同學交流自己的畫圖記錄單，不斷完善自己的觀點，以得出正確的實驗猜想（見圖2）。學生只有在大量直觀觀察的不斷刺激下，才能學會根據語言的描繪或圖像的示意形成相對應的具體形象，逐漸形成再造想象能力，最終建立起抽象的空間方位、范圍和結構。

四、借助媒體技術，為形成概念提供生動影像

隨著科學教育的不斷進步與發展，很多教師開始關注實驗結果的記錄，并對此進行分析交流，以培養學生良好的科學學習習慣。但是對于小學生來說，主要還是以具象思維為主，逐漸朝抽象思維過渡，抽象的展開離不開具象的基礎。

《義務教育小學科學課程標準（2017年版）》“地球與宇宙”模塊的主題內容中，不乏一些不易見到的事物，許多天體運動無法通過常規方式來展示和描述（見圖3）。這些障礙導致學生在學習過程中陷入抽象不足的困境，因此教師必須借助現代多媒體技術加強直觀、可操作的教學，有效解決教學重點和難點，幫助學生建立宇宙空間的概念。

如在教學“在星空中（一）和（二）”時，由于現在少有學生對星座進行觀察，更不用說了解星辰的運行特點，類似“星辰的位置是如何變化的”問題，對學生來說無疑是紙上談兵。這時，教師借助一段有關星辰的視頻，讓學生初步了解星辰的運行特點，以喚醒學生原有的前概念，再借助專業的虛擬天文軟件，如活動星圖、虛擬天文館（stellarium）等工具，把抽象的事物具象化，給學生帶來深刻印象的同時，幫助學生建立直觀的空間科學概念。

總之，“地球與宇宙”模塊的教學對于學生來說是一個漫長的積淀過程，在由具象到抽象的路途中，離不開教師有意識的教學活動。當然除了形成空間概念，教師更應該注重培養學生求真探索的科學精神，因為正是這種精神激發出學生對于未知領域探索的堅定欲望。只有求知精神和探究能力的同步發展，才能讓學生樹立起正確的科學價值觀和人生觀。

參考文獻：

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[3]何克抗.論現代教育技術與教育深化改革[J].電化教育研究，1999（1）.

（浙江省寧波市奉化區西塢街道白杜小學 315505）