从自然课到科学课,我国的科学教育走过了数十年的光景,但是却一直未能突飞猛进,仍在摸索的道路上缓缓前行。伴随着科学知识日新月异的发展变化,科学教师除了为之感到欣喜之外,也愈发感到肩上的重担更加沉重了。杜威曾经说过：“人类即使有了广泛而正确的知识体系,他仍然面对着这样的问题：对于这种知识他将怎样办,以及将利用他所掌握的知识去做什么。”这句话中指出在即便在拥有正确的知识情况下,尚且面对着不知该如何应用的困境,更不必说在还没有拥有这些知识之前。在我国初等教育阶段,小学科学中的“地球与空间科学”领域一直都是让科学教师颇为棘手的教学内容。小学科学教师虽有心想上好这门课,但是却总是感到力不从心,无法在短时间内获得较高的地理素养。基于这迫在眉睫的现状和需求,本文以“地球与空间科学”领域为研究主题,分析概念的双重表征理论,结合哲学重演律的启示,分析这部分概念的性质与特点,给出较为准确的概念的核心和概念的表征,为科学教师提供科学依据,同时也针对这部分知识的教学提出教学建议,为他们今后的教学工作提供帮助与指导。本文笔者首先通过查找地理学史的发展以及地理学的学科特点与价值的相关文献,着重对小学生对地理学科的学习特点进行理论研究。其次对现代认知心理学的双层表征理论进行理解与分析,通过双层表征理论的支持,以及哲学重演律的启示,结合儿童学习地理知识的认知特点,为教师的教学设计提供理论依据和指导。而本文的重点工作则是依据2010年颁布的《小学科学(1-6年级)课程标准(修订送审稿)》,梳理出科学课程标准中的所有相关“地球与空间科学”领域的概念,概括出这些概念的核心以及概念的原型,本文选取了一些教学重难点知识作为案例,找出地理科学发展的阶段和特点,以理论研究为基础,从实际教学的角度为小学科学教师的教学提出针对性的教学建议,希望能够为教师在将来的教学工作中提供参考和指导。