论坛精华帖：借模拟实验，促思维发展——观优课《谁先迎来黎明》有感

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作者：傅蒋

选自：小学科学教学论坛-专题研修-科教小技

  3月10日，我以《借模拟实验，促思维发展》为题分享观看2022年湖南省优质课展示活动中何顺老师执教的《谁先迎来黎明》一课的所得所感。

      《谁先迎来黎明》是教科版六年级上册第二单元第四课，对应的学科核心概念是宇宙中的地球，学习内容是知道地球的自转轴、自转周期和自转方向，理解昼夜交替和天体东升西落等自然现象与地球的自转有关。这部分的内容在时空尺度上比较宏观，某些知识的理解要依靠比较强的思维空间想象能力，这对于大多数学生来说仍然是一个不小的挑战。

       在小学科学课程学习中，科学实验是培养科学素质和科学探究能力的主要方式之一，其中的模拟实验是研究宏观或微观对象的重要手段，有利于充分发挥学生的想象力、洞察力、判断力，从而提高处理问题、自主建构的认知能力。在有关地球与宇宙领域的内容的学习过程中，模拟实验的作用就显得更为重要了。所以，开展好有效的模拟实验，能够给学生的自主探究搭建好“脚手架”，为学习目标的达成保驾护航。
       模拟实验是科学实验和科学模型方法的有机结合。但在实际教学中进行的模拟实验往往趋于形式化：一是忽视对模拟实验科学性的研究，对模拟实验设计的科学性思考不够，弱化了两者的相似性；二是忽视对模拟实验技能训练的重视。结果导致学生只能在教师的指导下运用模拟实验来探究事物，而没有对学生运用模拟实验的能力进行系统地指导与训练，使模拟实验的学习活动的价值大打折扣。

      接下来我将从以下三方面进行分享。

      一、结合已有经验，唤醒思维火花

为了让学生在真实的问题情境中，不断激起思维的火花，何老师首先通过一个生活化的打电话视频的情景引入，思考成都和上海两地谁先迎来黎明。把较为宏观、抽象的内容转化为学生容易感知和感受的情境，使其具体化、形象化。

  随后，出示北京和乌鲁木齐的在地图上的相对位置并做简要介绍，把学生的注意力集中到课堂上，并提出“这两个城市每天迎来黎明的时间先后一样吗？哪个城市会先迎来黎明呢？”这个问题。何老师将学习内容转化为问题，学生在探究中就有了思维的起点、行动的指标，学生知道自己在干什么，为什么这样干。有了这一主问题的引领，学生在真实的问题情境中，不断激起思维的火花，自己提出问题，循序渐进地思考、解决问题，积极构建科学概念，提高了自主探究的有效性。

      二、开展模拟实验，助推思维发展

      虽然通过地图确定了北京和乌鲁木齐的相对地理位置，学生仍然不能直接判断出北京和乌鲁木齐谁先迎来黎明，于是何老师再顺势加以引导：因为地球实在是太大了，我们无法看到它的真面目，但可以通过做模拟实验来观察。

      学生用手电筒和地球仪进行分组模拟实验。为了增加模拟实验的科学性思考，在学生制定实验方案和讨论实验要求时，何老师提出了几个针对性问题："迎来黎明之前，北京和乌鲁木齐是白天还是黑夜呢？我们该怎么表示呢""怎样来确定手电筒和地球仪之间的距离呢"等问题。学生通过讨论明确手电筒的光应照亮半个地球仪，北京和乌鲁木齐迎来黎明之前应处在地球仪没有被照亮的那一面等问题。学生在做这个模拟实验的过程中兴趣盎然、分工合作、认真操作、探究和想象。模拟实验的开展给学生更多的体验机会，为学生在体验、实践中理解抽象的地球的知识搭建了必不可少的"脚手架"；同时，让学生的模拟实验技能在亲身经历的过程中得到了系统的训练和指导。

      三、强化推理能力，打开思维空间

      对学生而言，理解"相对运动"是本课的一个难点。为了解决这个问题，何老师注意结合、利用学生的已有经验，从学生的当前经验和实际水平出发之外，用常见的生活现象：坐高铁、坐电梯、坐船三个情景出发，思考周围静止物体的相对运动状态，得出相对运动的规律。

     在此基础上引导学生来推想：在大转椅顺时针或逆时针转动时，周围物体的相对运动状态是怎么样的。

     再根据推想请学生真正乘坐转椅体验感受。在学生理解相对运动的基础上，打开学生的思维空间，引导学生观察地球以外天体的运动方向来反推地球的自转方向。以学生的认知为起点，步步为营、层层递进。学生在理解相对运动的基础上，从太阳的东升西落推出地球的自转方向是"自西向东"就水到渠成了。确定了地球自转的方向是自西向东，学生就自然能判断出北京比乌鲁木齐先迎来黎明了。

      在本节课中，何老师注重探究活动的设计和组织，重视对模拟实验科学性的思考，重视对学生进行模拟实验技能系统的指导和训练。有效地开展好模拟实验，让模拟实验发挥出奇效，促进学生思维发展，推动科学素养提高。