張馨霞

摘要：在小學科學教學過程中，地球與宇宙領域的教學內容一直是科學教師公認的教學難點，由于此領域的內容具有時間和空間的復雜性，較為抽象，小學生難以理解。如果教師在教學過程中缺乏有效的教學策略，很可能會導致學生對相關概念產生錯誤認知，失去對地球和宇宙的探究熱情。所以，小學科學教師，必須充分認識到當前教學的不足之處，并采取有效的措施，促進學生的空間想象、模型思維、邏輯推理等能力的發(fā)展，培養(yǎng)學生求真、探索的意識。

關鍵詞：小學科學;地球與宇宙;教學策略

一、地球與宇宙領域的教學難點

（一）教師教學難

在信息化時代，信息的獲取渠道不斷增加，小學生對于地球、星球、宇宙等名詞早已熟悉，所以教師在就地球與宇宙相關知識進行教學時，學生會脫口而出許多與之相關但似懂非懂的名詞，如黑洞、宇宙大爆炸、蟲洞等。如此也使得在教師教學的過程中，學生的思維發(fā)散性強，討論范圍遠超課堂教學內容，教師預設的探究活動難以按計劃實施。由于科學教師自身所學專業(yè)的局限性，對于學生提出的一些冷門問題，很可能因為缺乏相關科學知識而無法給予正確的解答，或因學生的認知局限性而無法充分理解，從而影響教學效果。

（二）學生理解難

由于地球與宇宙領域的相關知識很難直觀體現(xiàn)，需要學生具備較強的時空想象能力，不僅要通過建立模型進行模擬實驗，還需要一定的邏輯推理能力。而小學生正處于從具體形象的思維到抽象邏輯思維的過渡期，且注意力與興趣密切相關，加上此年齡段兒童的宇宙相關知識較貧乏，當教師無法為學生提供實物教具，取而代之的是以模型開展教學時，許多學生會難以理解。

（三）教具制作難

由于研究對象、探索空間、時間及環(huán)境等多方面因素的共同限制，在地球與宇宙領域的課堂教學中，學生普遍無法直接感知研究對象，如太陽系、月球上的環(huán)形山、月相變化等，因此需要在教學中尋找合理的模擬對象。基于此，需要教師引導學生對相關內容進行探究，促進教學目標的實現(xiàn)。

二、提升小學科學地球與宇宙領域教學有效性的具體措施

（一）在教學過程中合理應用模擬實驗

模擬實驗是遵循相似性原則，通過模型替代實物完成相關的實驗研究工作，此研究中的實物被稱為“原型”，與其存在相似原理的模型裝置被稱為“模型”。模擬實驗是學生認識世界的重要學習方法之一。模擬實驗能使時過境遷或稍縱即逝的自然現(xiàn)象在課堂中重現(xiàn)，可將現(xiàn)象簡化或進行時空的放大或縮小。

教師根據學生的認知水平，可采取不同的教學策略，應用好模擬實驗。在模擬實驗中，材料的選擇和出示的時機都至關重要。針對低年級學生，教師可直接出示模擬教具并告知其實驗方法，指導學生通過自主實驗獲得相關知識。如在教學“各種各樣的天氣”時，除了引導學生通過生活經驗回憶、視頻觀察，教師還可以提供沙盤建筑模型、手電筒、噴壺、風扇等教具，模擬陰、晴、雨、雪、風等天氣，讓學生站在旁觀者的角度觀察并思考不同天氣對動植物和人類的生活有哪些影響。中高年級學生的認知水平較低年級學生有所提升，在教學中，教師不必直接告知，可通過出示材料、提問引導，讓學生自主思考如何使用材料進行模擬研究，這樣可增強學生對問題研究的指向性和專注度。又如在教學“月相變化”時，在學生通過持續(xù)性的觀察已經知道月球有不同的月相并可能存在著一定的規(guī)律的前概念下，教師可提出古人對月相變化的解釋的有趣故事，引發(fā)學生提出質疑，進而引導學生自主提出問題：月相的成因是什么？自己的猜測是什么？然后，教師出示準備好的模擬材料（黏有竹簽的乒乓球和手電筒），讓學生思考該如何進行模擬實驗。教師通過太陽系中星球運動的相對位置的事實，提醒學生實驗注意事項。之后，教師引導學生確?！疤枴钡奈恢貌蛔?、調整“月球”的位置，將所看到的被照亮區(qū)域的變化情況與自己觀察記錄中的月相圖相對比，并嘗試思考和假設月相的成因，在模擬實驗中逐漸理解月相變化的相關規(guī)律。

（二）在教學過程中注重教學內容的有機整合

教學內容要注重前后知識的連貫性，讓新知識的學習建立在已掌握知識的基礎上，確保教學目標略高于學生現(xiàn)有的水平。若未能結合小學生的實際情況，設置的教學目標遠超學生能實現(xiàn)的高度，不僅無法實現(xiàn)教學目標，而且可能引發(fā)學生強烈的學習挫敗感。在教學內容上，教師要結合課程標準和學生當前的實際認知情況合理安排。例如，在教科版六年級科學“在星空中”的教學中，涉及內容包括了解主要星座、學習利用星座辨認方向、解釋星座的形狀成因等。而教材中前面的學習內容僅包含了人類對月球、太陽系的探索，并未對廣大的宇宙內容做更多鋪墊。星座未知而神秘，學生普遍對其充滿好奇而無探究經驗。星座并不是簡單的天體組合，其包含的內容十分復雜，并不能利用簡單的材料進行科學模擬，如果直接通過講授將相關知識告知學生，會使課堂顯得索然無味，無法培養(yǎng)學生的學習興趣。針對此類具有一定難度的內容，教師應該合理安排課時，將教學分為調查前概念、提出驅動問題、開展項目研究這幾個模塊，用項目式學習的教學方法展開教學。教師在充分了解學生前概念的基礎上，進行學習資料和工具的準備，將知識性的內容填充在一個個資料卡中，可通過平板電腦引入網絡資源;然后在課程內容中提煉出多個關于星座的有趣問題，供學生自主選擇，鼓勵學生在此基礎上提出更多值得研究的問題，并組織學生分組利用材料進行研究、解答問題、向全班匯報并參與答辯。如此組織教學，將原本難度較高的知識性內容通過項目式的學習方法加以有機整合，使學生的學習化被動為主動，提升了知識水平和學習能力。

（三）在教學過程中注重先能力、后概念

小學科學教學致力于提升學生的科學素養(yǎng)，為學生繼續(xù)學習和終生發(fā)展打好基礎。首先要培養(yǎng)學生的科學探究能力、思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力等，然后在適當的引導下，使學生進行深度學習，更深入地掌握學科知識。地球和宇宙領域的內容具備神秘有趣、信息量大、抽象等特征，正適合教師利用其特征組織適合的教學活動，發(fā)展學生的能力。

以教科版五年級“晝夜交替現(xiàn)象”為例，學生經歷了“提出問題”“做出假設：晝夜交替的假說”“設計晝夜交替的模擬實驗”“分工進行模擬實驗”“得出多種假說都有可能正確的結論”“繼續(xù)進行研究”等科學探究過程。學生的想象力在提出多種假設時得到鍛煉，學生的思維能力在設計實驗時得到鍛煉，學生的交流合作能力在開展實驗時得到鍛煉，學生的批判性思維在證明過程中得到鍛煉。在學習過程中，學生發(fā)現(xiàn)自己設計的模擬實驗并不能得到真正的答案，由此引發(fā)學生產生更多的學習需求，從而達到了培養(yǎng)學生探究能力，使其主動學習科學概念的教學目的。

三、總結

地球與宇宙領域的相關知識點是小學科學教學的難點之一，所以，教師必須充分認識教學中的不足之處，并采取有效的策略改進教學設計，不僅要促進學生對于核心知識、主要概念的深入理解，還需要通過有效的教學策略激發(fā)學生對地球和宇宙的探究熱情，促進學生形成科學的宇宙觀和自然觀，為培養(yǎng)新時代的航空航天人才打好堅實基礎。

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（責任編輯：韓曉潔）