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        《太陽(yáng)系》教學(xué)案例分析

        2020-05-26 14:57:04黃思思
        湖北教育·科學(xué)課 2020年2期
        關(guān)鍵詞:大行星太陽(yáng)系比例

        黃思思

        教學(xué)目標(biāo)

        1.搜集資料認(rèn)識(shí)和了解太陽(yáng)系的基本組成,知道太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心,知道太陽(yáng)系中有八顆行星,能描述它們?cè)谔?yáng)系中的相對(duì)位置。

        2.嘗試建立太陽(yáng)系模型,在建模過(guò)程中發(fā)展空間思維。

        教學(xué)準(zhǔn)備

        教師準(zhǔn)備希沃白板、3D打印的太陽(yáng)系模型,直徑為1米的紅色瑜伽氣球(太陽(yáng)模型)。

        學(xué)生課前搜集有關(guān)太陽(yáng)系的資料。

        教學(xué)過(guò)程

        (課前布置學(xué)生搜集有關(guān)太陽(yáng)系的資料,以小組為單位,將搜集來(lái)的資料進(jìn)行歸納整理,繪制思維導(dǎo)圖。)

        1.環(huán)節(jié)一:初步認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系

        (1)教師組織學(xué)生充分交流搜集資料的情況。

        談話:課前我們分成了9個(gè)學(xué)習(xí)小組去了解關(guān)于太陽(yáng)系的知識(shí)。你搜集到了哪些資料?通過(guò)什么途徑搜集的?面對(duì)大量的資料大家是如何進(jìn)行信息整合的?思維導(dǎo)圖起到了什么作用?

        (2)總結(jié)、概括太陽(yáng)系的構(gòu)成。

        提問(wèn):你能說(shuō)說(shuō)太陽(yáng)系是怎么構(gòu)成的嗎?

        (教師提前準(zhǔn)備好“八大行星都有哪些”和“八大行星之最”的匹配小游戲。)

        總結(jié):太陽(yáng)以及圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的八大行星,行星的衛(wèi)星、矮行星、小行星、彗星等構(gòu)成了太陽(yáng)系。

        2.環(huán)節(jié)二:構(gòu)建太陽(yáng)系模型

        (1)運(yùn)用實(shí)物和信息技術(shù)在頭腦中建構(gòu)清晰的太陽(yáng)系模型。

        提問(wèn):(展示四張圖片,圖片中八大行星的相對(duì)位置和大小看起來(lái)各不相同)你從這些圖片中發(fā)現(xiàn)了什么問(wèn)題?這些是太陽(yáng)系的照片,還是按比例縮小的模型圖,或者是簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)示意圖?需要哪些相關(guān)數(shù)據(jù)才能知道答案?

        談話:我們來(lái)嘗試建一個(gè)模型,太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心,也是最大的星球。我們把太陽(yáng)看作單位1。大家覺(jué)得太陽(yáng)的直徑是做成1厘米的、1分米的還是1米的合適呢?

        (學(xué)生分析后,教師展示直徑1米的瑜伽氣球。師生運(yùn)用Excel表格計(jì)算后,畫(huà)出八大行星的等比例模型圖,再依次展示3D打印的實(shí)體模型,學(xué)生非常驚訝。)

        提問(wèn):如果要對(duì)八大行星與太陽(yáng)距離的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,該怎么辦?(教師強(qiáng)調(diào)要與此前做大小模型時(shí)的比例一致。)

        談話:按之前的比例,太陽(yáng)與地球相距107米,只能到百米跑道上去擺放了。

        (播放微課:展示日地距離按比例縮小后,在百米跑道上擺放的模型。)

        談話:其他“星球”應(yīng)該擺放在什么位置呢?一個(gè)一個(gè)去擺放“星球”未免太麻煩,我們可以借助“百度地圖”軟件的測(cè)距工具模擬在現(xiàn)實(shí)中建立太陽(yáng)系模型。

        (師生一起用“百度地圖”軟件進(jìn)行測(cè)距并擺放太陽(yáng)系模型,“天王星”需要擺放在距離學(xué)校2062米的市政府,“海王星”需要擺放到距離學(xué)校3236米的王府井商場(chǎng)。)

        (2)交流與思考。

        談話:縮小了近14億倍之后,教師還用了1.5分鐘才從“太陽(yáng)”走到“地球”的位置,而實(shí)際情況是:我們乘坐飛機(jī)去太陽(yáng)的話,得花上18年的時(shí)間,目前最快的星際探測(cè)器也需要82天,光也需要8.3分鐘。

        思考:依據(jù)我們建立的模型判斷搜集到的太陽(yáng)系圖片的科學(xué)性。

        3.環(huán)節(jié)三:總結(jié)

        談話:在剛才對(duì)數(shù)據(jù)處理再檢驗(yàn)的過(guò)程中,你們有什么體會(huì)或發(fā)現(xiàn)嗎?

        (學(xué)生可能認(rèn)識(shí)到:八大行星在太陽(yáng)系的空間分布不是均勻的;太陽(yáng)系各星球間其實(shí)是非常遙遠(yuǎn)的,八大行星的大小差異很大,在太陽(yáng)系中八大行星是十分渺小的;要想科學(xué)準(zhǔn)確地按照比例畫(huà)一個(gè)“太陽(yáng)系”或者做一個(gè)太陽(yáng)系模型是很困難的。學(xué)生也可能認(rèn)識(shí)到:要學(xué)會(huì)對(duì)看到的信息進(jìn)行辨別,不能看到什么就是什么,要有自己的思考。)

        談話:通過(guò)這一節(jié)課,一個(gè)科學(xué)準(zhǔn)確的太陽(yáng)系已經(jīng)建立在大家的腦海中了。

        案例分析

        1.從思維發(fā)展的視角來(lái)看,較好地培養(yǎng)了學(xué)生的空間思維和邏輯思維

        本案例較好地體現(xiàn)了如何有效地培養(yǎng)學(xué)生的空間思維和邏輯思維。

        《太陽(yáng)系》這一內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)是:知道太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心,知道太陽(yáng)系中有八顆行星,描述它們?cè)谔?yáng)系中的相對(duì)位置。為了達(dá)到這一目標(biāo),建立模型是一個(gè)很好的方法。

        學(xué)生課前搜集了不少數(shù)據(jù),如太陽(yáng)和各大行星的直徑大小的數(shù)據(jù)、距離的數(shù)據(jù),如何將其模型化并建構(gòu)為學(xué)生頭腦中的太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)是一個(gè)難點(diǎn),也是本節(jié)課要解決的一個(gè)重點(diǎn)。

        教師普遍的做法是只要求學(xué)生建構(gòu)太陽(yáng)系模型的一部分,比如不包括太陽(yáng),或者不包括距離模型,學(xué)生的空間想象力由此受限。而本課嘗試運(yùn)用信息技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題,建立一個(gè)包括太陽(yáng)、八大行星及其與太陽(yáng)距離范圍內(nèi)的更為完整的模型,培養(yǎng)學(xué)生的空間思維。

        (1)從形象到想象,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階。

        建構(gòu)等比例大小模型時(shí),教師采用了直徑為1米的瑜伽氣球、3D打印的塑料球、學(xué)生自己畫(huà)的模型圖來(lái)實(shí)現(xiàn)等比例縮小。在此基礎(chǔ)上,建構(gòu)難度更大的等比例距離模型,首先從學(xué)生熟悉的百米跑道開(kāi)始,在實(shí)地建立模型時(shí)出現(xiàn)困難后,自然而然地引入“百度地圖”,運(yùn)用其測(cè)距工具模擬實(shí)地建模?!鞍俣鹊貓D”可以實(shí)現(xiàn)“實(shí)景”呈現(xiàn),教師選擇學(xué)生熟悉的地方“擺放”星球模型,比如市政府大樓、王府井商業(yè)大樓,讓他們充分想象這些天體之間的相對(duì)位置。

        (2)從具體到抽象,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維建構(gòu)。

        教師借用一些學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)(飛機(jī)的速度、光的速度),通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算(飛到某個(gè)天體要多少時(shí)間),幫助學(xué)生體會(huì)太陽(yáng)系的空間之大。打比方、列數(shù)據(jù)是傳統(tǒng)教學(xué)中常用的做法,教師要合理運(yùn)用,這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的空間思維。

        學(xué)生通過(guò)建立模型,認(rèn)識(shí)到課本、科普書(shū)、網(wǎng)絡(luò)上的八大行星的圖片不是拍攝下來(lái)的,也不是嚴(yán)格按照科學(xué)準(zhǔn)確的比例畫(huà)下來(lái)的,這個(gè)過(guò)程較好地培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維。

        這里有一個(gè)建議:本課教學(xué)中對(duì)邏輯思維的訓(xùn)練還可以更深入。比如在建立實(shí)物模型之后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察,發(fā)現(xiàn)圖片上的“太陽(yáng)”比按比例縮小的瑜伽氣球小,而“水星”比按等比例縮小的水星模型要大,從而得出圖片上的“星球”不是嚴(yán)格按照大小比例畫(huà)出來(lái)的,各行星之間的相對(duì)距離也不是嚴(yán)格按照距離比例畫(huà)出來(lái)的。觀察、比較、分析、推理,這些“階梯”一定要搭建好,才更有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S。

        發(fā)展空間想象力和邏輯思維能力對(duì)六年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是很重要的,教師要努力為他們創(chuàng)設(shè)高質(zhì)量的平臺(tái)。

        2.從學(xué)習(xí)主體的視角來(lái)看,較好地實(shí)現(xiàn)了基于學(xué)生的認(rèn)知能力來(lái)進(jìn)行教學(xué)

        一般情況下,教師會(huì)要求學(xué)生搜集有關(guān)太陽(yáng)系的資料,但普遍都是在已經(jīng)明確了太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)之后,才引導(dǎo)學(xué)生搜集資料,旨在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上,借用搜集資料的方法,使學(xué)生對(duì)太陽(yáng)系的認(rèn)識(shí)得以拓展、提升。

        本案例反其道而行之,搜集太陽(yáng)系資料在建立概念之前進(jìn)行,這種做法是基于學(xué)生的認(rèn)知能力來(lái)設(shè)計(jì)的。六年級(jí)學(xué)生已經(jīng)擁有以各種方式獲取信息并整理信息的能力,教師完全可以讓他們?cè)谡n前獲得關(guān)于太陽(yáng)系的信息,讓這些信息成為探究式學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),讓他們獲得更加充分的發(fā)展。教學(xué)中,學(xué)生從交流和整理信息開(kāi)始,在教師的指導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)這些信息中存在的問(wèn)題,通過(guò)建立模型發(fā)展了空間思維,認(rèn)識(shí)到不能看到什么就是什么,要有自己的思考。同時(shí)他們學(xué)會(huì)了運(yùn)用思維導(dǎo)圖整理信息,學(xué)會(huì)了運(yùn)用Excel表進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,學(xué)會(huì)了運(yùn)用“百度地圖”軟件實(shí)現(xiàn)建模。

        基于信息技術(shù)的飛速發(fā)展,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力很大程度取決于獲取信息、整理信息和加工信息的能力。如何讓學(xué)生從小學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),獲得終生學(xué)習(xí)的能力,是每個(gè)教師需要重視的問(wèn)題。本案例中,教師通過(guò)基于學(xué)生的認(rèn)知能力來(lái)進(jìn)行教學(xué),幫助他們獲得了更高層次的發(fā)展。

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