科学课如何帮助学生建构模型.doc

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1、201—2015为年度第一皆撷专巍德祠课堂教学中如何帮助学生构建模型孝义市教研室王永丽美国《国家科学教育标准》把模型和科学事实、概念、原理、定理及理论并列为科学知识的重点，并将构建、修改、分析、评价模型作为中小学生的基本科学探究能力。我国的科学课程标准中也有“要求学生能制作简易模型”和“能选择自己擅长的方式（语言、文字、图表、模型等）表述研究过程和结果”等与模型方法相关的要求表述。苏教版五年级上册教材第五单元第二节就编排了科学探究的过程与方法一一建立模型的内容。因此，我们要重视模型方法在小学科学教学中的应用，在课堂教学中帮助学生构建模

2、型。一、模型及其作用一提到“模型”，大家可能头脑中想到的是楼盘模型、飞机模型、火箭模型、汽车模型、桥梁模型、地球仪模型、三球仪模型、人体模型、简单机械模型……这些模型是根据相似原理，把真实实物按比例大小放大或缩小制成的模型，其状态变量和原事物基本相同，可以模拟客观事物的某些功能和性质，称为物理形态模型也叫实体形态模型。除了物理形态的模型，我们常见的模型还有：图示模型植物细胞模型、水的循环模型、火山结构示意图、“男生身高统计图”“一杯水降温变化曲线图”……这些模型将发现的科学知识以图示的方式解释出来，直观、•目了然，称为图示模型。数学模

3、型圆的周长公式、成人后身高计算方法（男孩成人后身高=（父亲身高+母亲身高）4-2X1.08）……这些模型运用适当的数学工具，得到一个数学结构。数学结构可以是数学公式、算法等，称为数学模型。科学家利用模型来解释他们的思想和发现。模型将我们看不见的变成能看见的，不能触摸的变成能够触摸的。（教学参考书中写到：模型解释了宏观世界的物体关系、模型解释了微观世界的物质形态、模型将静态的形状动态化、模型用静态结果解释了不同事物和现象的动态关系O）我们课堂中是帮助学生构建模型，也称为“思维建模”，即引导学生根据自己先前的知识经验，使用所给与的工具（软

4、工具和硬工具），将学习的思维过程、对知识的理解、对知识的内化过程通过模型表达出来，从而促进学生对知识的深层理解，还可以激发学生的创造思维。【例】苏教版《科学》五年级（下册）第二单元《建桥梁》1、教师利用桥梁的图片模型激发学生的学习兴趣的同时，引发学生对桥梁的己有认知。学生按照不同标准给桥梁分类的同时，在头脑中初步形成了桥梁的模型。2、教师可以让学生自主设计桥梁的形状，将自己组内设计的桥梁画下来（思维建模一►图示模型）。然后学生通过模拟搭建桥梁实物模型、测量、记录、统计实验数据的方法，对桥梁的承重力与桥梁的形状之间关系的认知逐步深入，在

5、脑中形成各种形状桥梁的承受力模型。3、随着知识的增多、见识的增长，学生头脑中的桥梁模型会逐渐丰满，学生综合桥梁的承受力、美观、实用（位置、用途）等各种因素，在头脑中形成新的桥梁思想模型，也许未来的一座世界著名桥梁就诞生了。（思维建模一图示模型一实物模型）二、模型的构建在模型建构活动中，往往需要进行观察或实验，需要运用已有知识进行假设、模拟，需要将头脑中抽象的概念具体化、形象化。教师应鼓励学生用语言、画图或数学等方式表达自己的思想，勾勒出学生对整个现象的思想模型和整体认识。这些思想模型可暴露出他们存有的各种模糊的、错误的观念，也可暴露出

6、他们头脑中根本性的认识局限。随着学生的探究活动，这些思想模型在它们头脑中会逐步内化，形成认知模型。【案例11苏教版《科学》四年级（上册）第二单元《热的传递》中热在固体中传递方式的模型构建过程：书中对于传导的概念作出这样的表述：热在固体中，从温度高的地方传到温度低的地方，这种传热的方式称为“传导二如果只让学生记住这一概念，只需几分钟就可以了。当我们以后在提到传导的时候，学生会尽力去在头脑中搜索这一概念的文字表述，而对这一概念的理解是模糊的。教学中，我们在学生参与探究活动时，不仅让学生观察实验现象，思考为什么会有这样的现象，更重要的是引导

7、学生画出热传递的路线，在这一过程中,看上去是把传递过程画在黑板上，实际上同时也画在了头脑中，在学生脑中形成了具体的表象，学生将抽象的概念转化为图示模型，帮助学生清晰地认识到热在固体中传递的方式一一传导,获得认知水平上的提升。当我们提到传导的时候，学生头脑中会自然地出现对传导的认知图式（形成的图示模型），仿佛看到了热从温度高的地方传到了温度低的地方，将头脑中抽象的概念具体化、形象化。类似案例：五年级上册《简单电路》我们让学生用材料连接电路的同时，要帮助学生画出电流从电池（电源）出发，在电路中流动，经过灯泡，乂回到电池（电源）形成回路的过

8、程，在头脑中建立形成电流通路的图示模型。学生连接一个简单电路时，不仅会连接电路，而且清楚地知道在这个电路中电的流动路线。此时，我们将小灯泡换成其他电器，学生也容易理解了。建立这一模型，有助于学生理解《导体和绝缘体》《探测