模型是指对于某个实际问题或客观事物、规律进行抽象后的一种形式化表达方式。但模型思维不等同于模型本身，模型建构也不单指模型制作。《义务教育科学课程标准（2022年版）》在“核心素养内涵”的“科学思维”中明确指出：“模型建构体现在：以经验事实为基础，对客观事物进行抽象和概括，进而建构模型；运用模型分析、解释现象和数据，描述系统的结构、关系及变化过程。”所以，模型思维是基于模型制作，但同时注意思维提升，引导学生能从形象的实体中抽丝剥茧出抽象的概念的高阶思维。 在大量的教学实践中，我们发现模型思维的应用能力主要包括“使用已有模型”“仿造实景模型”和“创造推理模型”三个维度。因此，在小学科学的教学中，教师要引导学生按照不同的教学内容，用好模型，选好维度，在模型建构中亲历探究过程，在模型应用中领悟科学本质，发展科学思维。 一、用——使用已有模型，发展科学观念 使用模型是科学学习的关键特征之一，因为小学生限于年龄特点与认知水平，需要大量的实体模型帮助他们将抽象的科学概念转换成形象的经验感受。尤其是低年级的小学生，还不具备自己建模的能力，所以教师可以提供已有模型，比如标本、地图、人体模型等，利用直观的实物，冲击学生的视觉，丰富他们的体验，增加其感性认知，帮助学生发展科学观念。在这样的教学过程中，学生会从被动吸收的客体转换为自主推进学习的主体，还能在对模型描述的过程中进行抽象推理，深度提升科学理念。 （一）使用已有模型，树正确的模型意识 小学生善于借助感性的方式认识科学实物，但是容易受已有经验的影响，对真实事物的判断出现偏差和错误。因此，教师可将实物模型与真实原型进行全面有序的对比，让学生进行口语表述或图画说明，深度暴露学生的前概念。学生在分析原型与模型之间的相同点和不同点时，可以树立正确的模型意识，认识到模型不等同于原型。 以一年级上册《我们知道的植物》为例，本课一开始就要求学生通过“说一说我们知道的植物”和“观察学校图片，把其中的植物圈出来”这两个活动，来呈现他们关于植物的前概念。学生尝试识别植物和简单描述植物特征后，教师不难发现，学生对植物自身的特点是比较了解的，但对于植物生长需要依赖一定条件是非常陌生的。所以，在教学过程中，教师出示了塑料花模型，让学生思考“塑料花是植物吗”，重点指向了塑料花模型与真实植物的区别，从而让学生意识到真正的植物需要依赖一定的生存环境，而模型不需要。 使用塑料花模型的过程，其实是在帮助学生梳理思路，区分模型与原型的不同，让学生知道模型虽然有与原型相似的外形，但还是有着本质的区别，真实的原型有其独特的属性。 （二）使用已有模型，实现多视角切换 地图、地形图等都是小学阶段常用的已有模型。这类工具虽然是模型，但它们是根据严密的科学要求所绘制，是实际地理信息的抽象表示，是一种能够反映真实信息的模型工具。这类模型往往是对真实原型的缩小，主要是为了帮助学生切换视角，从另一个角度去认识和了解原型。但是，这类模型虽然相似，却各有不同。在选择和使用的过程中，教师也要学会筛选。只有正确地使用，教师才能引导学生深化对原型的了解和思考。 以五年级上册的《地球的表面》的教学为例，本节课通过使用地形图，让学生对世界地形和中国地形有一个基本的了解。首先，教师先让学生以小组为单位，观察世界地形图。学生通过看和摸的方式，会发现地形图和普通地图不一样：地形图是利用表面的凹凸来表现不同的地形，所以学生会发现整个地球表面都是高低不平、复杂多样的，从而对地球表面的样子形成一个整体的感性认识。然后，教师再让学生以小组为单位观察中国地形图，把学习的目光聚焦到陆地，尤其是中国的陆地。学生在触摸中国地形图的过程中，首先会发现，中国是西高东低的；然后再进行细节感知，发现中国陆地有多种地形，从而逐渐在脑海中建立起具体的“地形”概念；再通过文字观察，会发现中国陆地主要有五种地形（具体流程见图1）。
这两个活动都使用了已知模型，连续切换两次视角，真正实现了多角度的观察。学生从宏观感受到微观聚焦，最终实现科学思维从抽象到形象，再到抽象的螺旋式上升。 （三）使用已有模型，推动原理可视化 小学生处于形象思维阶段，对抽象的原理很难理解与接受。所以，在小学阶段某些课例中，教师可以提供该实体模型，想办法将“看不见”的原理转变成“看得见”的实践过程，让学生有眼见为实的真实感。另外，在模型使用之前，教师可以要求学生先对模型进行预测，再利用已有模型进行过程模拟，根据现象与预测的对比，深入研讨，从而达到对原型的深度理解。 以六年级上册《神奇的小电动机》的教学为例，小学生大多玩过电动玩具，对小电动机都不陌生，但平常看到的电动机往往是包装良好，无法明晰内部结构的。课上，教师可出示被拆解的小电动机，让学生利用简易的装置，观察电动机转动起来的过程。在这一过程中，学生会很清楚地看到，如果没有外壳中的磁铁，转子就无法转动，从而推理出小电动机中的转子其实就是一个小电磁铁，也由此得出电动机其实就是应用了电磁铁的原理。
