浅谈视位置与空间方位模型的构建

胡绍富

摘 要：小学科学宇宙单元，需要学生分别从宇宙空间和身处地球两个空间观察天体的运行，是教学的难点，需要教师帮助学生构建模型，以使学生更好地学习知识。因此，教师应积极探究如何构建模型，以使学生更好地理解知识，获得更好的发展。

关键词：小学科学；宇宙；模型构建

中图分类号：G62 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2018）03-0117-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.03.074

小学科学宇宙单元，是让学生跳出地球看世界，又要回到地球分析世界，即在地球上观察地球外其他天体的运动现象。宇宙空间与身处地球是两种不同的空间，在这两种不同的空间中观察天体运动具有复杂性，是学生学习的一个难点，需要教师通过构建模型来进行教学。

例如，在进行月相变化章节教学时，学生对空间视觉转换是难以理解的。学生日常所感知的自己的位置似乎从没有变过，实际上在月初和月末、夜晚和白天人在宇宙中的位置发生了变化。所面对天体的运动，以自己为参照物，观察到的现象却是不一样的。如图1是月球在宇宙中被太阳光照射时，所呈的真实状态。面向太阳的一半永远被照亮。这种建模要向学生展示明确，要特别强调，并让学生有深刻印象，并有深刻认识，在头脑中建立宇宙天体的基本概念。

但在地球上看到月亮的变化画在纸上却是图2所示，此时是以人在宇宙中的位置发生了变化，并是以人的左右为参照去描绘月亮的样子，这里把以人的左右为参照称为视位置。视位置与空间方位的转换是一大难点，如何解决这一难点，是认识月相的关键。学生是很难从图1的客观存在到图2的现象去认识月相的规律。通过三球仪模型对图1是很容易进行模拟演示。但对图2这种通过眼观察到的现象，如何让学生理解却是非常不容易。

为了解决这一关键难点，在学生认识了月球绕地球公转，而地球也在自转，但月球被照亮的一面方向在宇宙中是不会变的这一特点后，教师可在教学中进行切片建模。

教师可在教学中把篮球涂成黑白两半，白色代表月球在宇宙中被照亮的部分，教师举着篮球在课室前让学生观察，然后移到课室后面，让学生面向教室后面观看，白色部分在自己的左边还是右边。如图3，篮球黑白面所朝的方向，在课室前移动到后黑白面的方向也没有改变，也表示月球在宇宙中被太阳照着的部分朝向也是不变的，黑白球在教室前和后是模拟月球绕地球运动的结果。人从面向前转向面朝后，表示地球在转动。

但学生在面向课室前到面向课室后，身体的左右朝向发生了变化（如图3示）。这样，学生看到黑白球相对自己的左右就发生了变化，这就是月亮月相产生的原因。

这时，教师可要求学生在同一张纸上画下自己兩次所看白色部分的样子，并思考原因。学生在画看到黑白球样子时，很多学生都能画出如下图所示的图来。在对比后，以自己的左右进行定位黑白面。

通过切片建模，达到强烈的对比效果，学生在对宇宙中物体的位置变化的相对性有新的认识，对事物位置变换的相对性认识打下基础。对宇宙中的运动现象、事物间的关系、运动和发展规律有了初步接触。

学生对事物的认识有科学知识与经验感受两方面，有时经验感受就是科学知识，但很多时候经验感受却是不科学的，无法反映出事物的本质属性，是学生的主观认识，是片面的、不全面的，抑或是错误的认识。要想让学生对事物建构正确的概念，对概念的理解达到物质的本质，教师就必须要从表面现过渡到物体本质，从模型到知识本质。在教学中，教师就需要从易到难，从熟悉的现象到事物的本质，并根据需要充分利用模型的视觉效果来达到教学的目的。

参考文献：

[1] 汪志平.虚拟天文馆在小学科学探索宇宙单元中的运用——以《看星座》教学为例[J].教育与装备研究，2014（5）.

[2] 张国华.小学科学“宇宙”单元两个实验的改进[J].浙江教育技术，2013（3）.endprint