图示模型在小学科学教学中的运用

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1、图示模型在小学科学教学中的运用　　小学科学教学中，图示教学法是概念澄清型、模拟实验型、工程设计型、控制实验型等课型的常用教学方法。而建模是人类在研究复杂现象时为揭示其内在本质规律，借助抽象思维的能力，用理想化手段建立的一种与原型相关联、能够表征原型基本特性的模式，并对这一模式进行研究，以探索它所表征的原型本质、规律的方法。笔者将这二者融合在一起，利用图示建模的方法使抽象思维形象化、直观化、显性化。　　一、循序渐进地建构小学科学图示模型　　小学科学教学中的图示建模可分为三个活动阶段：第一阶段，也称建立模型阶段，学生根据实际操作前对问题的分析与假设建构图示模型；第二阶

2、段，也称修正模型阶段，学生通过科学论证后修正原有模型；第三阶段，也称为解释模型阶段，探究活动后对修正后的模型进行分析与应用。这三个阶段的教学侧重点不同，教学也不同。　　1.建立模型――挖掘前概念　　提出问题、合理假设是科学探究的基础，也是建立图示模型的基石，教师需要指导学生分析问题，对模型作出科学假设，预设好用于建模的符号，并且用预设的符号建立模型。如，三年级下册《磁铁的磁性》等探究活动，了解学生前概念，对于教师后期的教学设定也起到了很好的指引作用。　　2.修正模型――培养证据意识4　　随着对科学探究的深入，学生通过观察、实验对现象有了感性认识，对概念深入理解，往

3、往验证之后会发现原模型的问题和缺陷，甚至修正过的模型也会出现问题和缺陷。这时，就需要引导学生尊重证据，根据客观事实重建模型。比如，六年级下册《太阳系》教学中对八大行星的认识。在实证的基础上，借助图示模型修正和完善前概念，有效促成科学新概念的形成。　　3.应用模型――学会解释与预测　　模型教学除了有利于提高学生的学习效率和学习兴趣之外，还有应用的功能。模型经过修正后，学生可在科学探究的交流环节对修正后的模型进行解释和后续动态的预测。这时，教师教学应关注提高学生解释力，要让学生理解模型不仅可以解释客观世界，还可以对将要发生的现象进行预测。如，学生在五年级下册《热传递》

4、探究活动中，学生对自己的观点、图示、表述三者进行多向翻译，在寻找热传递的规律，预测模型中的动态变化。　　二、有效指导建构小学科学图示模型　　构建图示模型的过程中，教师有必要根据学生年龄特征简化模型结构，对学生进行层层深入地指导，凸显学生的思维过程，并且采用组间互评的方式促进图示建模技术的发展。　　1.理论与实践并行4　　构建图示模型对学生的能力提升较大，但对于图示模型本质的理解水平并不高。教师要帮助学生理解科学建模的目的、实质以及评估模型的标准等，又要通过实践活动使学生学会建立模型以描述、解释、预测客观世界，比较和评估不同的模型。引导学生理解模型不是某种事物的复制

5、品，也不是独特唯一的或是不能被改变的，并且理解如何利用科学模型来说明科学想法和理论。　　2.层层深入指导　　建模是中小学科学教学的关键环节，学生对模型的认知是逐步深入的。教师指导建模时应该遵循从容易到复杂、从简单到精致、从扶到放的原则，逐层渗透、步步深入，切莫企图一步到位地完成教学目标。如，六年级下册《科学垃圾填埋场》的设计，全班交流后各组的设计仍然风格迥异，无形中提醒了学生模型不是某种事物的复制品，模型更不是唯一的。如，六年级上册《正方体框架的设计》教学中，学生在教师的指导下，逐步将12根木棒构成的正方体框架加固，然后又在老师的指导下逐步减少多余的木棒。　　3.

6、凸显思维过程　　小学科学图示模型教学时，教师通过模型了解学生的前概念，再通过对图示模型构建的指导，帮助学生逐步修正模型，从而修正自己的前概念，建立科学概念。图示模型与语言解释不仅可以双向翻译，还能从中发现学生的思维轨迹，便于教师追踪、预测、导向、修正学生的思维路径。如三年级《变态茎的繁殖》活动中，学生对马铃薯、洋葱等变态茎的生长预测出人意料，实际观察到的现象冲击着学生的原认知。在“变态茎生长图示模型”展示过程中，学生更是在不断进行现象对比和思维碰撞。　　4.组间相互评议4　　学生的思维具有一定局限性，在建立模型和修正模型阶段，需要教师搭建相互交流和质疑的平台。除了

7、传统的分组上台展示，学生模型也可以在组间交流、互评。组间互评不仅促进学生深入反思他人的模型，从中发现不足与优点，而且改善了全班交流时部分学生滥竽充数的现象。在六年级“吸管搭建高塔”的活动中，小组间对高塔设计图的互评给学生很大启发，有效提升了设计质量。　　小学科学教学中实施图示建模教学对学生的内驱力、知识建　　构、思维发展、小组合作等方面都有很大帮助。　　参考文献：　　[1][美]?D?布兰思福特.人是如何学习的[M].程可拉，译.华东师范大学出版社，2013.　　[2]P?L?史密斯T?J?雷根.教学设计[M].庞维国，译.华东师范大学出版社，1999.　　[3]

8、申超男，胡