小学科学教学论坛

2023年2月10日上虞小学科学第二轮品质研修第5次活动之教改项目交流中，本人分享了题为《初探模型建构教学——以三下《太阳、地球和月球》的初步探索。




以下是目录流程，将以培养设计建模思维，探究塑造模型品质，迁移模型进阶素养三方面进行介绍

基于课堂教学，结合《小学科学课程标准》对三下《太阳、地球和月球》单元的模型建构教学心得进行探讨。

三年级下册第三单元《影子的秘密》和《地球的形状》中有关模型建构的内容。《影子的秘密》一课需要学生探索和认识影子变化的奥秘。基于此课，在本单元《地球的形状》中，学生又将通过对比观察正方体和球体投射影子的模拟实验感受地球形状。其中模拟制造影子变化实验和模拟月食所使用的模型为同一个材料。两课内容虽为不同概念体系，却因同一个模型构建而产生了知识的迁移，提升了科学素养。

一、培养设计建模思维

模型建构要求学生根据研究问题，在一定条件下对客观事物进行抽象和概括，构建易于研究的、能反映本质属性或概念的模型。其中，建构模型能力是模型建构的核心。可以通过口头表达，纸笔绘图，展示梳理模型要素。

模型教学方法的重要功能是培养学生的思维能力。在教学中，应重视学生参与建模的过程。例如在模拟制造影子变化实验前，学生要先抽象出产生影子的条件。教学中适时结合生活实际，驱动问题，引发学生的思考。

学生容易抽象出“光源”和“遮挡物”两个模型要素。但是对于“屏”往往容易忽略，及时追问，引发思考。通过问答的形式帮助学生了解模型设计要素，整理模型制作思路。利用设计图将脑海中抽象的问题具体化。将模糊的模型意识用草图的形式展示出来，方便学生建立具体的模型形象。
设计方案的详略情况在一定程度上可以体现学生的思考层次，也有助于教师及时掌握具体学情。手电筒和小木块的距离保持不变，是学生容易忽略的条件。此时，教师可以查看学生的草图，同时利用画箭头、标距离、注文字等方式标注模型设计图。

二、探究塑造模型品质

模型建构依托科学探究开展思维活动，三年级学生的思维能力和实践操作都比较弱。在探究活动中，学生往往会遇到各种问题。教学中应循序渐进，帮助学生在探究中不断地修正强化模型品质。

通过观察，在这个探究活动中，模拟太阳的手电筒要改变照射角度，小木块的摆放位置保持不变。但在实际操作时，学生很快发现保持手电筒和小木块的距离较难把控。在操作模拟影子变化实验时（见图3），学生动手操作，发现使用一根尺子规定手电筒和小木块的距离更方便。而用皮尺代替则能更好地操作手电筒的角度变化。

在实际操作中，学生发现对于模型还有不断改进的可能。教师要引导学生选取更优质的模型材料，让学生在探究实践中，能顺利搭建模型框架，完成模型操作。例如模拟海上航行的船只，主要采用了证实证伪的思想来验证地球的形状。但是如果不能合理分析事实和证据，可能会导致观点无法证实。
学生易想到用大球来模拟地球，用纸船模拟船只。有些小组就会急于建立模型进行探究活动。但是在模拟实验时会发现，并不是所有模型都能先观察到船帆。究其原因，是因为大球和纸船在比例上有所偏颇。有些小组的纸船折的过大，与大球比例失调，就会造成先观察到船首，后观察到船帆的现象。教师可以创设简单的情境，帮助学生联系原型，寻找证据。

三、迁移模型进阶素养
实物模型帮助学生抽象概念，理解概念。而概念的形成与学生脑海中的建立的理论模型息息相关。教师要了解学生是否建立了完整的理论模型，可以利用模型迁移应用，促进知识进阶。
学生在已知光与影子的理论模型之后，便可以运用模型、验证模型。知道影子的变化与光照角度、距离和遮挡物的形状、摆放等因素有关。有了这套理论模型，学生便可以创作手影。如通过改变光源和遮挡物的距离，可以创作出一只小飞鸟和一只大飞鸟。通过改变手的形状，可以创作出小狗、小鹿、螃蟹等多种不同的影子。

感觉每一次交流的内容都很实用

三个小标题要再斟酌一下，不要堆砌很多新概念。

模型建构感觉也很有难度，需要一定的进阶！

每一次的分享都很用心

三年级的学生理解上有难度，樊老师一步一步带领学生从理论与现实的结合，赞

三个小标题要再斟酌一下，不要堆砌很多新概念。 喻伯军 发表于 2023/10/13 22:49:50

好的，喻老师，那时候写标题确实也觉得不合适，就是不知道点在哪里，原来是新概念的词太多了。一下子明白问题点了！

感谢分享，进阶模型建立，有利于辅助孩子更好的接受知识。

让学生在模型建构中解决问题

模型建构要求学生根据研究问题，在一定条件下对客观事物进行抽象和概括，构建易于研究的、能反映本质属性或概念的模型。

从不同的教学环节，分析不同的模型建构方式，真棒！

以三下太阳地球和月球单元为例对模型建构进行实践，研究非常扎实，标题还需提炼！

不同的模型建构方式，帮助学生更好地理解事物本质:default69:

建立模型，化抽象为形象，学生更容易理解。

带着思考去教学，努力改进自己的课堂教学品质，赞！

再整理一下，是一篇很好的论文。

模型是学生学习中非常重要的一个环节，在教学中，应重视学生参与建模的过程，教学中适时结合生活实际，驱动问题，引发学生的思考。

模型建构很关键，低年级就慢慢渗透

建模与结构

这单元用建模的思维非常适合，太阳、月球和地球与学生距离太远。

可以迁移到很多课中👍

模型建构帮助学生思维发展，而且小学的模型建构类型还挺多的！

有理论架构的课堂:default69:

这一部分好抽象。