模型建构在小学地球科学教学中的实践探究

☉陈方琪

在小学科学的学习过程中，地球科学作为其中较难理解的知识，给学生的学习过程带来一定的挑战。由于小学阶段学生的知识受限，在理解这方面复杂而又深刻的内容中存在困难。因此基于理论教学的基础上，加入模型建构方面的知识，学生主动观察，教师去引导学生自己动手操作，逐步发展自己的思维，进一步达到对知识的理解。

一、地球科学领域教学的必要性

地球科学的知识旨在通过讲授地球形成与发展过程中的一些现象与规律，帮助学生认识到自己所生活的世界的科学性，树立起正确的科学观与世界观。［2］由于小学阶段的学生对于地球的认识停留在自己之前所学到的一些神话故事中，所以他们对地球知识认识不足，对于地球的昼夜变化、身边的土壤水源等了解不够。这一阶段的学生思维存在着一定的局限性，地球科学领域方面的知识所涉及的内容又广，因此理解起来较为困难。教师给学生讲授必要的地球科学领域方面的知识，带领他们去发现日常生活中所面对的各种客观事物，给予学生主动学习和发现的机会，锻炼学生动手操作能力以及主动探索外部世界的主观能动性。通过老师对地球科学知识的讲解，学生不仅能够了解到身边一些自然现象形成的原因及特点，同时能够了解到人与自然的关系，从而形成热爱自然、保护环境的责任感。

四年级科学中《岩石与土壤》这一章节内容便是对这一领域方面知识的涉及。在学习这一章节内容之前，学生对岩石与土壤的认识只是停留在表面，不懂得岩石的组成以及土壤的分类等方面的知识。而教师对于这一部分的内容进行讲解之后，学生再观察自己周围的土壤，就能够对于植物所生长的土壤以及用做泥塑的黏土做出基本的划分，达到对科学知识的认识与理解。

二、模型建构的概念

模型建构实际上也就是通过一些较为简单的材料，将所要讲述的科学方面的原型予以呈现出来，突出所要呈现原型的本质特征，将复杂的内容简单化，用学生能够理解的方式表现出来，符合本阶段学生的年龄发展特点。通过模型建构，一方面可以让学生轻松易懂地理解出所要讲述的原型，获得相关的背景信息。［3］另一方面可以提高学生的动手操作能力，通过学生主动创造，去呈现出来所要讲述的内容，从而进一步加深学生对所要学习知识的理解，发展学生的思维。为了能够将抽象的理论知识讲得更具体，针对一些无法直接呈现出来的原型，教师可以采用模型建构的方式，将其运用到讲解中来，用符合学生生活实际的一种方法使其进一步加深这一方面的理解与印象。

对于地球科学领域方面的知识，教师可以用视频、图片等形式向学生呈现，这也可以让学生对这方面的知识有一个初步印象。此外，模型建构也是一个可行的办法。用模型材料将原型以简单的形式还原出来，这是一种会给学生留下深刻印象的方式，以此来加深学生对空间方面的认识。而在实践操作环节中，模型概念包含几方面的要素，首先需要了解本节课教学的重难点，将模型的呈现符合教学需求，再予以建构出来，引导学生对模型进行进一步的探究与认识，再通过讲解模型与原型相关的知识进行讨论，一系列的操作过程都可以让学生对于之前较难理解的知识进行逐步的了解，逐步实现熟悉的发展。

三、小学科学地球教学的局限性

（一）教学设施

小学科学学习当中，不可忽视的一点便是对于所教内容的呈现与其他方面的扩展，从而使学生对知识进一步深化了解。然而在小学阶段，由于学校资源及资金的限制，教学设施方面存在着一些缺失，一些教学方面的内容不能够予以完整地展现出来，教师只能依据教材上的内容给学生进行讲解，学生不能够直观地看到相关背景知识，对于这些方面的了解则更为抽象，不能够与日常生活结合起来，课堂兴趣很难被调动起来。此外，教师对教学设施的利用不足，也是这一现象出现的原因之一。

（二）学生思维

对于小学阶段的学生而言，去掌握之前从未了解过的地球科学方面的知识是较为困难的，尤其是这些知识学生会误认为距离自己的生活太遥远，较高理论性的知识，理解起来较为困难，所以他们在学习中，不能够摸清内容之间的联系，不能够通过现象看本质，所以在学习的过程中会有各种局限。同时，这一阶段的学生思维发展不够全面，空间想象能力不足，在理解地球科学领域的知识中无法具体了解。除此之外，小学科学内容中所涉及的知识范围较广，这对于认知发展不全面的小学生而言，理解起来则更为困难。

综合上述条件来看，教师则可以采用模型建构的方式，将抽象的理念具体化，基于课本内容为主，让学生突破限制，发展到日常生活的研究当中，将所学的内容拓展开来，让学生更全面更具体地去了解那些不熟悉的内容。同时模型建构要符合这一阶段学生的特点，用适合他们理解方式的模型呈现出来较为难理解的内容，这样学生才会在学习的过程中充满好奇心，教师才容易引导学生去发现，进行探索。

四、模型建构在小学科学中的运用

（一）唤醒学生的兴趣

在模型建构的初步阶段，教师可以通过创设一些较为真实的场景，来引发学生的学习兴趣，或者提出学生平时就存在疑问的问题作为课堂的导入环节，学生的好奇心将会有效调动起来。接着，在讲述本节课内容之前，教师可以设置疑问，让学生发挥自己的想象力。在讲述《比较不同的土壤》中，教师首先应该了解到，学生对土壤的分类认识不全面，无论是观察到沙土、黏土，还是壤土时，并不能区分其联系。所以，教师可以在课堂开始环节，去呈现出这三种土壤在生活中的应用。先通过视频或图片的形式来展现出泥塑，再将问题给予学生——泥塑是用什么制作而成？可能很多学生的回答都是土。这时教师可以向学生普及知识：土壤包含着很多类型，有些土壤可以制作成泥塑，但是有些却不能，同学们想知道哪些土壤可以制作而成吗？这就会有效调动起学生的学习兴趣来，学生便会产生好奇心去进行接下来内容的学习，进行更深一步的思考与交流。

（二）开展小实验

教师可以取出事先准备好的材料：沙质土、黏质土、壤土，在这三种材料上备注名称，让学生先摸一摸，感受三者之间的区别，小组同学展开讨论。学生们可能会很容易地发现这三种土壤颗粒大小不同，摸起来的感觉也是不相同的。接着再让学生展开实验：水流过这三种土壤，再来看看三者土壤的渗水性是否相同，如果不同的话，哪种渗水性最强？提出这种疑问之后，学生就能够按照教师的指引来进行实验，这样便体现了以学生发展为本。在研究之后，做好记录。这个环节主要是为了提高学生的动手操作能力，学生的操作技能得到进一步提高，同时又能够对三种土壤作出区分与了解，加深对其印象。学生能够对土壤做出分类，又能够了解到每一种土壤的特性。

（三）呈现模型

在教师提出疑问之后，便可以以三种模型来呈现出土壤的构造：以饼状图的形式来展现出沙质土、粘质土以及壤土的构成。在所呈现出来的饼状图中，有两个要素——沙粒与黏粒，这两个要素所占的比例不同，以这样饼状图的形式来展现出来，便是通过简单的形式去呈现出学生较难理解的内容，这样的方式也可以加深学生的记忆，区分出三种土壤的区别，明白这三种土壤中沙粒与黏粒所占的比例是不同的。饼状图的呈现方式虽然较简单，但是却能将这三种土壤实质性的区别展现出来。教师可以进行进一步的拓展，问一问学生，植物最容易在哪种土壤中存活？并询问学生原因。这样一方面可以使学生对所学的内容作出回应，另一方面也可以加深学生所学内容与日常生活的联系，发展其思维能力。

总而言之，用模型建构的方式来教学，在小学科学中是很实用的。它能用最简单的形式，呈现出难理解的内容，符合小学阶段学生的发展特点，又可以通过这一系列的动手操作环节，使学生可以带着好奇心来进行学习，提高学生的动手能力，加深对知识的理解与记忆，加强与日常生活的联系，让学生更愿意怀着求知的态度不断学习。