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科学小课题研究报告

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科学小课题研究报告一

教育教学中的问题与困惑

小学科学课程内容由“生命世界”、“物质世界”、“地球与宇

宙”三大领域组成。在这三大领域中，“地球与宇宙”部分内容的教

学相对较难，特别是教科版《科学》六年级下册的《宇宙》单元，是

小学生初次接触天体星空的内容，由于宇宙天体与小学生的生活所处

空间较远，加之小学生的抽象思维和空间想象能力受限等原因，学习

理解时往往比较困难，故本单元教学难点多，学习效果差。对教师而

言，由于教师对宇宙天体教学缺乏专业知识储备与支撑，教师对本单

元教学内容的本身也同样面临着较大的挑战。然受现行教学评价影响，

本单元需要学生掌握的知识点较多，故在教学中普遍存在以教师灌输

代替学生自主探究和为“考”而“教”、为“考”而“学”的现象，

这不仅不能让学生充分理解掌握宇宙天体知识，感受到浩瀚宇宙无穷

的魅力，而且易让学生产生厌倦怕学情绪，继而影响到学生对探究宇

宙的兴趣，与科学教学的根本目标相背离。如何改变这一教师怕教、

学生怕学的“双怕”困局，是摆在我们一线教师面前的一个现实的课

题。

产生该问题的原因分析

分析这一“双怕”局面，主要有以下几方面的原因：

从教学内容看：虽然我们生活在宇宙之中，但其与我们的生活时

空差距大（相对而言，宇宙中的时空是宏观的、抽象的，而我们生活

的时空是微观的、具体的），对其中的现象缺乏具体的生活经验与感

受，从而影响了对知识的理解与掌握。虽然本单元教学仅是宇宙知识

的起始内容，但需掌握的知识仍然不少，如月相变化、日食和月食的

形成、太阳系组成、星座等，这些知识远离学生的生活与经历，故对

知识的理解是一种“嵌入式”的，而非在原有知识与生活经历的基础

上的一种演绎、归纳与提升，教学很难达到让学生知其然且知其所以

然。

从学生思维能力看：小学生的抽象思维和空间想象能力较差，对

形象直观的事物比较容易接受，抽象的事物往往束手无策，认识事物

的本质、规律有相当大的难度。因此，学生对浩瀚宇宙中天体之间的

相对运动造成的月相、日食、月食等现象，难以在脑海中予以想象，

造成理解困难，许多学生只能靠死记硬背。

从教师自身看：小学科学是一门综合性、专业性很强的学科，而

小学科学教师大都以培养能胜任小学各科教学的“通才”为目标的师

范毕业生，教师本身缺乏专业知识支撑，面对宇宙天体知识，老师很

难驾驭课堂。

采取的措施与行动

基于对上述问题的研究与分析，结合自身的教学实践与学生认知

规律和思维特点，我们提出“建模教学法”，以期帮助学生理解掌握

知识。

建立模型，简言之为“建模”。这一理论在数学界研究运用较为

广泛，指通过运用数学的语言和方法，通过抽象、简化建立能近似刻

画并“解决”实际问题的一种强有力的数学手段。本课题中的建模仅

指通过运用多手段、多途径，帮助学生建立宇宙空间模型，从而理解

宇宙运行变化的规律。所谓模型是以某种形式对一个系统的本质属性

的描述，以揭示系统的功能、行为及其变化规律。当然，模型不仅仅

是一种将实际物体小型化或大型化的实体，科学课的模型既可以是一

个装置、一个计划、一份草图，甚至也可以是一种想象。本课题所指

的宇宙空间模型不仅指将宇宙空间小型化的模型，而是帮助学生建立

一种合理的想象，让宇宙中各种天体不断运动变化及产生的现象在学

生的头脑中展现并组合，形成大脑中的宇宙空间模型。本课题尝试利

用资料、形象、实验、图形、活动等途径帮助学生建立宇宙模型，让

学生学会运用模型来理解知识、掌握知识、运用知识，具体做法如下：

一、资料建模

良好的教育是建立在学生已有的认知水平基础上的再提升。课堂

学习是学生认识宇宙世界的一个组成部分，而非学生认识与学习的全

部。在教学时，我们可以能通过运用书籍、影视、网络等资料资源，

让学生在收集资料、积累资料的过程中不断完善、充实已有知识。毫

无疑问学生平时通过许多途径也了解了一些有关宇宙的知识，但都是

零星的、独立的、不完整的，有的甚至是错误的。这时学生大脑中的

宇宙是朦胧的、模糊的，课前可以布置查找资料，帮助学生把那些不

完整、错误的知识及时的替补，使学生在大脑中初步形成宇宙空间模

型，为后续的建模做准备。本单元资料的收集贯穿于学生整个单元的