科學“建模”探究世界 資源開發啟迪思維

馮玉江 陶馮

摘? 要：小學科學是培養學生科學素養的重要途徑。面對小學生思維方式從形象思維到抽象思維的過渡，教師可以采用建模方式讓孩子在做中實現自然現象、規律的再現，培養學生在建構自然現象過程中解決實際問題能力，促進學生思維方式全方位發展。

關鍵詞：思維方式;建模

小學生主要以形象思維為主，抽象思維和空間想象能力處在不斷的形成過程中，所以對形象直觀的事物比較容易接受，抽象的事物往往體現出束手無策，導致認識事物的本質、規律有相當大的難度。小學五年級學生對地球與宇宙中的自然規律理解起來有困難，難以在腦海中形成抽象畫面，造成理解困難。為了讓學生能夠在課堂中直觀感受到這樣的規律，我們經常會用“建模”的方法來處理。讓學生在科學課程中嘗試利用模型來建立學習認知，學會運用模型來理解規律、掌握規律、運用規律。簡單來說，在宇宙空間教學中做到：體現對接學生思維發展的需求、適合學生認知世界探究能力水平、貼近學生的生活需求，就能夠啟發學生科學思維。接下來就以五年級下冊三單元《誰先迎來黎明》為例，闡述如何體現著三方面的。

一、科學教學活動資源開發應對接學生思維發展的需求

蘇霍姆林斯基曾說過：人的內心里有一種根深蒂固的需求——總想感受自己是發現者、研究者、探尋者。在小學生的精神世界中，這種需求凸顯的特別強烈，他們總有千千萬萬個為什么？如果教師在設計科學課程時，不向這種需求提供資源和平臺，也不積極去思考學生的探究學習過程和問題處理方式，活動設計也缺乏認識的樂趣，這種思維發展的需求就會逐漸消失，那么學生思維的提升道路也一道被堵住了。因此課堂教學資源必須圍繞學生思維需求開發，將學生的思維發展的需求與教材資源開發結合起來，激發學生主動探究需求。

《誰先迎來黎明》一課中，地理位置是本堂課中影響黎明的一個重要因素。教材是選用的是北京和烏魯木齊這兩個城市，并且先通過地圖了解北京在烏魯木齊東方，然后再處理后面的地球轉動決定誰先迎來黎明。這兩個城市不容易引起學生的興趣，所以我選擇莫斯科代替烏魯木齊，這樣可以激發學生對問題的爭論，讓學生有理由推測，將學生之前概念暴露出來，然后針對學生的需求來提供指導。既尊重了學生對自己疑惑知識的需求，又正好抓住學生學習的方向，激發學生的學習熱情，最終培養學生養成尋找證據充實論點能力。

二、教學的模型建構要適合學生認知能力，提升科學探究分析能力

教學的主體是學生，教學的效果關鍵也是學生，因此教學活動必須圍繞學生的認知水平、認知條件、認知方法來設置。學生的對科學的探究認知是有規律可循的，大體過程是這樣的：大膽推測—尋找證據—設計實驗—收集數據—分析數據—得出結論。為了適應學生對誰先迎來黎明研究，我適當調整了模擬實驗的探究方法，其目的是給學生建立模型，從而突破難點。

教材的設計是讓學生分組圍成一個圈，每個學生代表地球上的一個城市。學生在圍成圈轉動的過程中，通過觀察誰最先看到太陽來判斷誰先迎來黎明。這樣的模擬需要具有一定的空間想象能力，影響活動過程中學生積極性。為了準確的把握教材本體知識，開放適合兒童認知的探究實驗，可將教材模擬實驗進行改進，為學生提供小型地球儀（直徑3-4厘米，提前標志地理位置）和燈泡。學生用地球儀模擬地球，用燈泡模擬太陽，學生在整個探究過程中被調動起來了。實驗可以讓學生更清晰地了解轉動方向影響誰先迎來黎明，這樣的實驗就更具真實性和科學性。實驗的設計發揮科學器材探究問題的直觀性，適合兒童的思維和認知規律，培養了學生思維的邏輯性、嚴密性，促使科學思維的全面發展。

三、教學活動設計應該貼近學生生活需求，讓孩子主動學習

在學生的世界中學習最大的動力來源于情感，而情感則來源于學生對生活中科學現象真相的求知欲，喜歡科學、喜歡學科學，這都是他們帶著感情色彩在學習。老師在設置活動時如果是按照學生意愿來，不但可以緩解學生被迫學習的壓力，緩解老師和學生之間矛盾，還可以讓學生大膽的與老師交流自己的觀點。

在探知物體相對運動，從身邊事例還原真相教學過程中。通過生活中學生們耳濡目染的天文現象太陽的東升西落，生活中經歷過的游戲體驗旋轉木馬，將知識探究與生活場景聯系起來。讓孩子在愉快辯論、感受中學習。真正的課堂就應該是開放的，孩子的精彩發言會讓課堂變得生動有趣。教學目標雖然是唯一的，但是前進的道路卻可以是豐富多彩的。正是因為有這些不同層次的活動，將科學課中學生對科學的精神一步步演繹出來。這才是學生自發的學習。

總之，科學課堂不應該是為了達成目標而設計教學活動，而應該是在基于學生的學來設計成長進階，最終培養他們解決實際問題的能力，從而實現提升學生科學素養。

參考文獻：

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