一、選題背景

“地球與宇宙”領(lǐng)域是小學(xué)科學(xué)課程的核心組成部分，承擔(dān)著引導(dǎo)學(xué)生初步形成宇宙觀、建立地球系統(tǒng)認(rèn)知的教學(xué)任務(wù)。但由于該領(lǐng)域知識(shí)特性與學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)之間的沖突，在教學(xué)實(shí)踐中常成為難點(diǎn)。以《地球、月球與太陽》單元為例，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)需要掌握天體運(yùn)行規(guī)律等宏觀知識(shí)，涉及巨大的時(shí)空尺度，遠(yuǎn)超學(xué)生經(jīng)驗(yàn)范圍，而教材中的靜態(tài)文字描述或平面插圖雖能提供基礎(chǔ)信息，卻無法形成動(dòng)態(tài)的時(shí)空想象。因此學(xué)生學(xué)習(xí)該領(lǐng)域內(nèi)容時(shí)，常陷入機(jī)械記憶而無法建立系統(tǒng)認(rèn)知；在將觀察結(jié)果運(yùn)用于科學(xué)推理時(shí)，也往往難以跨越從具象到抽象的思維鴻溝。長此以往，不僅影響知識(shí)內(nèi)化，還會(huì)削弱學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，與“激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體”的期待背道而馳。

學(xué)習(xí)困境暴露出科學(xué)教學(xué)存在的兩個(gè)突出問題：一是缺乏將抽象知識(shí)與生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系的有效途徑；二是未能為學(xué)生提供從現(xiàn)象觀察到科學(xué)推理的思維支架。如何將學(xué)習(xí)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為基于真實(shí)情境的學(xué)生有興趣、能參與的實(shí)踐活動(dòng)，建立起從現(xiàn)象到本質(zhì)的推理路徑，有效彌合抽象知識(shí)與具體經(jīng)驗(yàn)之間的鴻溝，是教學(xué)亟待突破的關(guān)鍵問題。

二、教學(xué)目標(biāo)

素養(yǎng)導(dǎo)向是2022年版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)的核心追求。將《地球、月球與太陽》單元目標(biāo)按核心素養(yǎng)要素進(jìn)行梳理，可以呈現(xiàn)為以下層面。

（一）主干知識(shí)層面：發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確描述月相變化規(guī)律、日影變化特征，理解其背后的科學(xué)原理；掌握地球、月球與太陽的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系，能運(yùn)用科學(xué)術(shù)語進(jìn)行表達(dá)；能將所學(xué)知識(shí)與生活中的天文現(xiàn)象相結(jié)合，并對天文現(xiàn)象作出合理解釋；初步建構(gòu)對宇宙天體的科學(xué)認(rèn)知。

（二）關(guān)鍵能力層面：親歷觀察與記錄，提高科學(xué)觀察能力、模型建構(gòu)能力；對觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納，展開推理論證，提高科學(xué)推演和判斷能力；用自制模型解釋天體現(xiàn)象，并能遷移運(yùn)用解決新問題，習(xí)得科學(xué)方法，提升科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐等科學(xué)素養(yǎng)。

（三）正確價(jià)值觀和必備品格層面：激發(fā)探索宇宙奧秘的好奇心和求知欲；養(yǎng)成重證據(jù)、講邏輯、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；樹立保護(hù)地球環(huán)境的責(zé)任感；建立正確的宇宙觀，對人與自然、人與宇宙的關(guān)系有初步思考。

此外，本單元教學(xué)目標(biāo)還體現(xiàn)兩個(gè)特點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)”，即只有學(xué)生親身參與各類實(shí)踐才能達(dá)成目標(biāo)；堅(jiān)持可觀測、可評價(jià)，以具體成果將學(xué)習(xí)成效顯性化。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新

本單元教學(xué)設(shè)計(jì)體現(xiàn)整體性、系統(tǒng)性。要以觀察任務(wù)為主線，多元情境為基礎(chǔ)，帶領(lǐng)學(xué)生親歷“科學(xué)觀察—推理論證—實(shí)踐拓展”的探索進(jìn)程。其創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。

（一）任務(wù)與情境化嵌入：突破教學(xué)難點(diǎn)。傳統(tǒng)教學(xué)中，天文學(xué)知識(shí)常以概念講解為主，本單元設(shè)計(jì)將天文學(xué)知識(shí)系統(tǒng)嵌入生活類、思辨類、文化類等多元情境，使觀察任務(wù)與真實(shí)場景緊密結(jié)合，降低了認(rèn)知難度，賦予學(xué)習(xí)活動(dòng)更強(qiáng)的實(shí)踐意義和文化內(nèi)涵，有效回應(yīng)了課程標(biāo)準(zhǔn)對“探究實(shí)踐”與“科學(xué)思維”的雙重要求。

（二）系統(tǒng)層進(jìn)式建構(gòu)：貫通感性與理性認(rèn)知的思維階梯。通過系統(tǒng)、整體建構(gòu)漸進(jìn)式學(xué)習(xí)路徑，搭建起從感性認(rèn)識(shí)到理性思考的階梯：在科學(xué)觀察環(huán)節(jié)，教師精心設(shè)計(jì)觀察形式與重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象背后的規(guī)律；在推理論證環(huán)節(jié)，通過模型制作、模擬實(shí)驗(yàn)、結(jié)果推測、證據(jù)整合與科學(xué)解釋，幫助學(xué)生突破直觀感知的局限；在實(shí)踐拓展環(huán)節(jié)，貼近生活，實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移。這一系統(tǒng)層進(jìn)式建構(gòu)不僅避免了教學(xué)的碎片化傾向，還確保了思維訓(xùn)練與知識(shí)積累同步推進(jìn)，為學(xué)生的高階思維發(fā)展提供有力支撐。

（三）多工具賦能：開發(fā)滿足不同需求的教學(xué)資源。依托觀察任務(wù)的推進(jìn)需求開發(fā)并整合多種教學(xué)工具，如分層學(xué)習(xí)單、動(dòng)態(tài)模型、新技術(shù)數(shù)字資源等，形成完整的支持體系。

四、教學(xué)實(shí)施

基于單元主題，梳理整合本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容，將其轉(zhuǎn)換為兩個(gè)觀察主任務(wù)，即“月相變化的周期性規(guī)律”和“日影變化與計(jì)時(shí)工具”，接著分別以兩個(gè)任務(wù)為主線創(chuàng)設(shè)多元情境，驅(qū)動(dòng)漸進(jìn)式學(xué)習(xí)路徑，引導(dǎo)學(xué)生積極參與、自主學(xué)習(xí)。

（一）將生活類情境嵌入觀察任務(wù)

課上展示中秋節(jié)賞月的照片引出任務(wù)：“學(xué)校要舉辦夏夜賞月會(huì)，請你幫助確定最佳時(shí)間并說明理由。”學(xué)生分組討論，形成完成任務(wù)的方案。

科學(xué)觀察：根據(jù)學(xué)生討論出的方案，分解為具體任務(wù)：在中秋節(jié)前后連續(xù)一周記錄月相形狀、出現(xiàn)時(shí)間和方位，并繪制“月相變化圖”。

推理論證：指導(dǎo)學(xué)生利用手電筒（太陽）、乒乓球（月球）和地球儀制作模型，模擬月球繞地球公轉(zhuǎn)。學(xué)生分組操作，調(diào)整光源與兩球的位置，觀察不同角度下的光影效果。引導(dǎo)學(xué)生推測“滿月”時(shí)地、月、日的相對位置關(guān)系并總結(jié)規(guī)律，之后通過模擬實(shí)驗(yàn)予以驗(yàn)證。

實(shí)踐拓展：及時(shí)捕捉學(xué)生在研討中提出的疑問：“農(nóng)歷每月十五都是滿月，為什么只有八月十五成為公認(rèn)的賞月佳節(jié)？”將其作為拓展作業(yè)。學(xué)生查閱資料，從文化背景、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等角度分析農(nóng)歷八月十五的重要性。每組分享發(fā)現(xiàn)其象征“豐收”“團(tuán)圓”等寓意。

（二）將思辨類情境嵌入觀察任務(wù)

課堂上播放嫦娥號(hào)月球車拍攝的月球表面視頻，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題：“為什么環(huán)形山的樣子在不同時(shí)候看起來不一樣？”此思辨性問題成為本階段的探索方向。

科學(xué)觀察：學(xué)生再次觀看視頻，仔細(xì)觀察環(huán)形山在不同角度光照下的變化，嘗試描述光影差異。

推理論證：布置任務(wù)：請大家設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測量或推斷月球與太陽的位置變化。每組學(xué)生領(lǐng)取一個(gè)小臺(tái)燈（代替太陽）、一塊泡沫板（刻有環(huán)形山）和一個(gè)乒乓球（代表月球）。學(xué)生調(diào)節(jié)燈光角度，觀察環(huán)形山陰影的變化并記錄數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測某一特定時(shí)刻月球與太陽的相對位置。

實(shí)踐拓展：播放“鵲橋號(hào)”中繼衛(wèi)星的相關(guān)新聞，并順勢提問：“為什么月背對人類來說是未知領(lǐng)域？”學(xué)生查閱資料，了解月球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的關(guān)系，以及這一運(yùn)動(dòng)模式如何導(dǎo)致月背始終背向地球。小組派代表分享研究成果。

（三）將文化類情境嵌入觀察任務(wù)

展示《古朗月行》等經(jīng)典詩句的圖文資料，引出待解決的任務(wù)：“古人描述月相時(shí)往往與陰歷日期對應(yīng)，這是為什么？”學(xué)生討論并形成解決此問題的方案。

科學(xué)觀察：根據(jù)討論出的方案，學(xué)生在接下來的一個(gè)月觀察農(nóng)歷初一到三十的月相差異，記錄新月、滿月等特征。

推理論證：匯總觀察記錄，推測新月、滿月的形成條件。結(jié)合《節(jié)氣歌》中“初一新月，十五月圓”的說法，指導(dǎo)學(xué)生用“三球模型”（以手電筒模擬太陽、乒乓球代月亮、地球儀作地球）推演新月、滿月形成的位置關(guān)系，對推測進(jìn)行驗(yàn)證并作出總結(jié)。

實(shí)踐拓展：學(xué)生利用硬紙板、彩筆等工具制作“月相轉(zhuǎn)盤”，完成后進(jìn)行展示。學(xué)生小組合作調(diào)查陰歷在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活習(xí)俗中的作用，并匯總結(jié)果。

教學(xué)進(jìn)程始終以單元觀察主任務(wù)統(tǒng)整，設(shè)計(jì)學(xué)生能夠理解的多樣化真實(shí)情境和連續(xù)性實(shí)踐活動(dòng)，同時(shí)可開發(fā)多種教學(xué)工具為學(xué)生完成觀察任務(wù)提供思維支架。

（戴子 作者單位系山西省太原市迎澤區(qū)雙塔西街小學(xué)）

《人民教育》2025年第15-16期