模型建構在小學地球科學教學中的實踐探究

☉陳方琪

在小學科學的學習過程中，地球科學作為其中較難理解的知識，給學生的學習過程帶來一定的挑戰。由于小學階段學生的知識受限，在理解這方面復雜而又深刻的內容中存在困難。因此基于理論教學的基礎上，加入模型建構方面的知識，學生主動觀察，教師去引導學生自己動手操作，逐步發展自己的思維，進一步達到對知識的理解。

一、地球科學領域教學的必要性

地球科學的知識旨在通過講授地球形成與發展過程中的一些現象與規律，幫助學生認識到自己所生活的世界的科學性，樹立起正確的科學觀與世界觀。［2］由于小學階段的學生對于地球的認識停留在自己之前所學到的一些神話故事中，所以他們對地球知識認識不足，對于地球的晝夜變化、身邊的土壤水源等了解不夠。這一階段的學生思維存在著一定的局限性，地球科學領域方面的知識所涉及的內容又廣，因此理解起來較為困難。教師給學生講授必要的地球科學領域方面的知識，帶領他們去發現日常生活中所面對的各種客觀事物，給予學生主動學習和發現的機會，鍛煉學生動手操作能力以及主動探索外部世界的主觀能動性。通過老師對地球科學知識的講解，學生不僅能夠了解到身邊一些自然現象形成的原因及特點，同時能夠了解到人與自然的關系，從而形成熱愛自然、保護環境的責任感。

四年級科學中《巖石與土壤》這一章節內容便是對這一領域方面知識的涉及。在學習這一章節內容之前，學生對巖石與土壤的認識只是停留在表面，不懂得巖石的組成以及土壤的分類等方面的知識。而教師對于這一部分的內容進行講解之后，學生再觀察自己周圍的土壤，就能夠對于植物所生長的土壤以及用做泥塑的黏土做出基本的劃分，達到對科學知識的認識與理解。

二、模型建構的概念

模型建構實際上也就是通過一些較為簡單的材料，將所要講述的科學方面的原型予以呈現出來，突出所要呈現原型的本質特征，將復雜的內容簡單化，用學生能夠理解的方式表現出來，符合本階段學生的年齡發展特點。通過模型建構，一方面可以讓學生輕松易懂地理解出所要講述的原型，獲得相關的背景信息。［3］另一方面可以提高學生的動手操作能力，通過學生主動創造，去呈現出來所要講述的內容，從而進一步加深學生對所要學習知識的理解，發展學生的思維。為了能夠將抽象的理論知識講得更具體，針對一些無法直接呈現出來的原型，教師可以采用模型建構的方式，將其運用到講解中來，用符合學生生活實際的一種方法使其進一步加深這一方面的理解與印象。

對于地球科學領域方面的知識，教師可以用視頻、圖片等形式向學生呈現，這也可以讓學生對這方面的知識有一個初步印象。此外，模型建構也是一個可行的辦法。用模型材料將原型以簡單的形式還原出來，這是一種會給學生留下深刻印象的方式，以此來加深學生對空間方面的認識。而在實踐操作環節中，模型概念包含幾方面的要素，首先需要了解本節課教學的重難點，將模型的呈現符合教學需求，再予以建構出來，引導學生對模型進行進一步的探究與認識，再通過講解模型與原型相關的知識進行討論，一系列的操作過程都可以讓學生對于之前較難理解的知識進行逐步的了解，逐步實現熟悉的發展。

三、小學科學地球教學的局限性

（一）教學設施

小學科學學習當中，不可忽視的一點便是對于所教內容的呈現與其他方面的擴展，從而使學生對知識進一步深化了解。然而在小學階段，由于學校資源及資金的限制，教學設施方面存在著一些缺失，一些教學方面的內容不能夠予以完整地展現出來，教師只能依據教材上的內容給學生進行講解，學生不能夠直觀地看到相關背景知識，對于這些方面的了解則更為抽象，不能夠與日常生活結合起來，課堂興趣很難被調動起來。此外，教師對教學設施的利用不足，也是這一現象出現的原因之一。

（二）學生思維

對于小學階段的學生而言，去掌握之前從未了解過的地球科學方面的知識是較為困難的，尤其是這些知識學生會誤認為距離自己的生活太遙遠，較高理論性的知識，理解起來較為困難，所以他們在學習中，不能夠摸清內容之間的聯系，不能夠通過現象看本質，所以在學習的過程中會有各種局限。同時，這一階段的學生思維發展不夠全面，空間想象能力不足，在理解地球科學領域的知識中無法具體了解。除此之外，小學科學內容中所涉及的知識范圍較廣，這對于認知發展不全面的小學生而言，理解起來則更為困難。

綜合上述條件來看，教師則可以采用模型建構的方式，將抽象的理念具體化，基于課本內容為主，讓學生突破限制，發展到日常生活的研究當中，將所學的內容拓展開來，讓學生更全面更具體地去了解那些不熟悉的內容。同時模型建構要符合這一階段學生的特點，用適合他們理解方式的模型呈現出來較為難理解的內容，這樣學生才會在學習的過程中充滿好奇心，教師才容易引導學生去發現，進行探索。

四、模型建構在小學科學中的運用

（一）喚醒學生的興趣

在模型建構的初步階段，教師可以通過創設一些較為真實的場景，來引發學生的學習興趣，或者提出學生平時就存在疑問的問題作為課堂的導入環節，學生的好奇心將會有效調動起來。接著，在講述本節課內容之前，教師可以設置疑問，讓學生發揮自己的想象力。在講述《比較不同的土壤》中，教師首先應該了解到，學生對土壤的分類認識不全面，無論是觀察到沙土、黏土，還是壤土時，并不能區分其聯系。所以，教師可以在課堂開始環節，去呈現出這三種土壤在生活中的應用。先通過視頻或圖片的形式來展現出泥塑，再將問題給予學生——泥塑是用什么制作而成？可能很多學生的回答都是土。這時教師可以向學生普及知識：土壤包含著很多類型，有些土壤可以制作成泥塑，但是有些卻不能，同學們想知道哪些土壤可以制作而成嗎？這就會有效調動起學生的學習興趣來，學生便會產生好奇心去進行接下來內容的學習，進行更深一步的思考與交流。

（二）開展小實驗

教師可以取出事先準備好的材料：沙質土、黏質土、壤土，在這三種材料上備注名稱，讓學生先摸一摸，感受三者之間的區別，小組同學展開討論。學生們可能會很容易地發現這三種土壤顆粒大小不同，摸起來的感覺也是不相同的。接著再讓學生展開實驗：水流過這三種土壤，再來看看三者土壤的滲水性是否相同，如果不同的話，哪種滲水性最強？提出這種疑問之后，學生就能夠按照教師的指引來進行實驗，這樣便體現了以學生發展為本。在研究之后，做好記錄。這個環節主要是為了提高學生的動手操作能力，學生的操作技能得到進一步提高，同時又能夠對三種土壤作出區分與了解，加深對其印象。學生能夠對土壤做出分類，又能夠了解到每一種土壤的特性。

（三）呈現模型

在教師提出疑問之后，便可以以三種模型來呈現出土壤的構造：以餅狀圖的形式來展現出沙質土、粘質土以及壤土的構成。在所呈現出來的餅狀圖中，有兩個要素——沙粒與黏粒，這兩個要素所占的比例不同，以這樣餅狀圖的形式來展現出來，便是通過簡單的形式去呈現出學生較難理解的內容，這樣的方式也可以加深學生的記憶，區分出三種土壤的區別，明白這三種土壤中沙粒與黏粒所占的比例是不同的。餅狀圖的呈現方式雖然較簡單，但是卻能將這三種土壤實質性的區別展現出來。教師可以進行進一步的拓展，問一問學生，植物最容易在哪種土壤中存活？并詢問學生原因。這樣一方面可以使學生對所學的內容作出回應，另一方面也可以加深學生所學內容與日常生活的聯系，發展其思維能力。

總而言之，用模型建構的方式來教學，在小學科學中是很實用的。它能用最簡單的形式，呈現出難理解的內容，符合小學階段學生的發展特點，又可以通過這一系列的動手操作環節，使學生可以帶著好奇心來進行學習，提高學生的動手能力，加深對知識的理解與記憶，加強與日常生活的聯系，讓學生更愿意懷著求知的態度不斷學習。