积极培养乐于探究的“小小科学家”

地球与宇宙科学是小学科学课程的重要部分。在教学中，设计和实施符合学生思维水平的探究活动可帮助学生构建正确的科学观念。一直以来，相关课程开展时，因受时间和空间的限制，探究活动较为单一。针对这一难点，北京市东城区史家胡同小学通过模拟实验、模型建构、STEM教学、课后服务拓展、学生课题研究等一系列课程设计与实施，打通课程关窍，发展学生的空间逻辑思维，增强学生的学习效果，培养学生的科学素养。

多措并举，构建多彩课程。

实地观察。观察是形成科学认识的首要环节，也是重要的实践活动。我校开展《天气的影响》《变化的月亮》《站在地球上看月球》等课程，带领学生实地观察，让学生记录过程。这样的设计可以让学生掌握观察的方法，形成观察意识。此外，教师组织学生在校园中开展观星活动，观察星座、太阳黑子、日珥等。通过实地观察，学生拍摄了月亮东升西落的过程，观察太阳黑子和日珥，感知各种自然天象，形成对科学概念的认知。这些课程与活动使学生意识到地球与宇宙的知识并非遥不可及，增强了他们学习地球与宇宙领域知识的信心。

模拟实验。小学生的认知水平有限，抽象思维能力还不成熟，难以理解和内化地球与宇宙领域中相对复杂的知识。模拟实验能够帮助小学生理解知识，是开展科学探究、形成探究素养的重要途径。例如，在《地球的故事》课程中，学生通过进港帆船的模拟实验，更深刻地体会到人类对地球形状的探索过程，对“地球是一个球体”这一概念形成了正确的认知。

模型建构。模型建构法是科学探究中一种常用的方法。科学教学中使用模型建构法，可以提高学生的探究能力。例如，在《站在地球上看月亮》课程中，教师与学生一起构建月相演示教学模型，帮助学生研究月相变化规律。在模型中，学生利用编程积木组装地日、地月运行轨道，并以地球视角安装摄像头捕捉月球影像。学生通过摄像头传输的影像，清晰地观察到月球在一个公转周期内所呈现的不同形状，找到了月相盈亏的规律。构建月相演示模型让学生的探究不受时间、空间的限制，并可使学生形成了空间方位感。

多维渠道，加深认知。

依托STEM教学。STEM教学是消除学科屏障，将学生学习到的零碎知识集成一个有凝聚力和创新力的整体科学教学模式。教师可以利用STEM教学开展科学教育。例如，在《天气的影响》课程中，教师带领学生用废旧材料制作“手持风向袋”，进一步提高学生对天气的认识。在《观测风》学习后，教师带领学生设计制作各种各样的风向标或者风速计，使学生对风向标、风速计的结构有了更深入的理解。

利用课后服务。我校利用课后服务平台，结合学校天文社团开展一系列相关活动，采用实地观察、模型建构、模拟实验等方法，让学生能够自己动手学习天文。借助专业的工具和丰富的手段，学生可以了解、探索宇宙的奥秘，让地球与宇宙科学领域的知识学习不仅仅局限于科学课堂，用实际行动来学习更丰富的天文知识。例如，《太阳系》课程中，教师设计“我的行星”活动。学生在了解太阳系行星顺序的基础上，通过数学计算进一步掌握八大行星与太阳的距离，制造出太阳系的行星模型。

探索天文课题。有些学生发现新问题后，为解决自己的疑惑就开始了课题研究。例如，有学生发现常见模型存在弊端：在常见的日地月模型中，天球是一个巨大的罩子，罩住整个太阳系，天球的球心与太阳重合。按照这种结构，如果要减小地球模型公转带来的地轴指向误差，需要将天球尽可能做大，非常不便。于是，他们学习大量天文理论知识，打破传统思路，设计制作了一个天球和地球的球心重合，让天球与地球一起绕太阳公转的地轴运动演示模型。学生在参加一系列活动的过程中不仅学习了知识，而且提高了动手能力，增强了探究兴趣。

（本文系北京市教育科学“十四五”规划一般课题“小学科学课程‘地球与宇宙科学’领域中的探究活动设计与实施的行动研究”的阶段性研究成果，课题编号CGDB21234）