小学科学地球与宇宙领域模拟实验研究

韩晓宁

摘 要：文章结合实例和教学经验研究了小学科学地球与宇宙领域模拟实验的模型建构、实验设计、实验操作及结果推理等过程。作者通过简单的概述浅谈其自身的一些教学经验，旨在为相关教学实践提供参考。

关键词：小学科学；地球与宇宙；模拟实验

小学生认知能力和抽象思维能力还不够成熟。小学科学地球与宇宙领域知识相对抽象，不利于学生的理解和内化。开展模拟实验能够将抽象的知识形象化，有利于学生科学思维的发展和科学概念、知识的建构。

一、模型建构

教师在建构模型的过程中应当尽可能地符合实际，贴近原型和学生实际，以小学生认知特点为基础，在模型材料、结构及形态等方面要尽可能地还原模型，以此来更好地帮助学生建立原型与模型之间的类比关系，从而实现小学生科学概念的建构[1]。对小学生来说，地球与领域的知识相对抽象，建构贴合实际的模型能够实现抽象向具体、陌生向熟悉的转化，从而更好地帮助学生内化知识。

在“昼夜交替现象模拟实验”中，教材中可以用乒乓球来对地球进行模拟，用手电筒来对太阳进行模拟，乒乓球与手电筒都贴近学生的现实生活，但用乒乓球模拟地球并不十分直观。针对这个问题，教师可以进行一定的创新，“昼夜交替现象”这一单元内容是沿着古人的足迹去探索地球的运动特点，教师可以将地球仪上的“小地球”拆下来，利用南北极的孔选股在竖直回形针上，在实验的构成中，学生可以捏着回形针来灵活控制“小地球”转动，所建立的模型更加贴近地球原型。此外，教师可以将手电筒上的灯罩取下，保证手电筒的光向四面八方照射，以此来贴近太阳原型。经过上述处理后的原型不仅直观形象，且贴近原型和学生生活，更便于学生对知识的理解和内化。

二、模拟实验的设计

1.兼顾纵横

教师在小学科学地球与宇宙领域模拟实验设计的过程中，要兼“顾”“纵”“横”，提升教学效率，其中“纵”指的是模拟实验设计各个环节要紧凑，环环相扣，“横”指的是实验设计的任务分工要保证合理性。地球与宇宙领域中的模拟实验相对复杂，学生不仅要运行各个“天体”，还要观察和记录实验现象，有时需要同时进行两个动作，这对小学生来说是不小的挑战。针对这个问题，教师可以引导学生进行任务分解，将分解后的小任务合理分配给各个小组成员，让小组成员各司其职，从而提升模拟实验的时效性。

2.把握细节

对小学科学课来说，在模拟实验的过程中要注重对实验操作细节的把握，保证模拟实验的科学性和规范性。教师在模拟实验设计的过程中应当为学生做好示范，讲解需要注意细节，避免实验失败。

三、模拟实验的操作

1.组织到位

在模拟实验中，在教师的引导下，学生大多能够合理地设计实验计划，但在具体操作的过程中，往往会出现各种各样的问题，这就需要教师做好组织工作，让学生按照规范的实验设计进行实验操作，同时教师要注意各个小组的实验进程，加强把控，引导实验的正常进行。

2.实验记录单的设计

小学生有着认知水平和表达能力较低的特点，且课堂时间有限，这就需要教师设计简单明了的实验记录单，便于学生看懂和记录实验结果，如可以采取判断、选择或填空等简单的方式让学生进行记录。

四、模拟实验的结果推理

1.类比推理

对小学科学地球与宇宙领域的模拟实验来说，其主要研究对象为地球与宇宙领域中的原型。因此，得出模拟实验结果并不是目的，重要的是要通过类比的方式揭示原型的规律和性质，以此来促进学生对知识的内化，从而实现科学概念和知识的建構。

2.自主建构

对小学科学来说，其科学概念、知识的建构是一个思维加工过程，其中涉及分析、类比、概况、推理等各个思维环节，通过抽象向形象的转换，学生能够从感性认识提升到理性认识，从而提升学生科学思维能力[2]。在此过程中，教师应当注重学生科学概念与知识建构的自主性。如果教师代替学生将相关概念和知识讲述出来，模拟实验教学的开展则变得没有意义，不利于学生科学思维的培养。因此，教师应当发挥引导作用，引导学生通过交流和讨论发散思维，自主建构科学概念和知识。

综上所述，小学科学地球与宇宙领域模拟实验的开展是一项系统性的工程，教师应当对各个环节加以把握，注重细节，做好引导和组织工作，保证实验的有效性。

参考文献：

[1]韩 慧.小学科学地球与宇宙领域模拟实验的教学功能研究[D].北京：首都师范大学，2014.

[2]王海英.小学《科学》地球与宇宙领域课型结构的设计思路[J].湖北教育（科学课），2016（2）.

（作者单位：山东省青岛辽源路小学）