謝姣姣

近年來，智慧課堂的概念越來越普及，它是從“教”與“學”的角度實現(xiàn)促進學習的智慧，提供多種多樣的教學工具與模式，其中現(xiàn)代化信息技術手段是基本依托。科學屬于小學教育階段的一門基本性學科，以講授一個簡單的自然知識為主，但是有著典型的抽象性特征，特別是有關地球、宇宙方面的知識尤為如此，還涉及到部分實驗。小學科學教師可基于智慧課堂視角切入，積極開展地球宇宙領域方面的實驗教學，把抽象的科學概念變得具象化，有助于學生更好地理解，提高他們的學習效率，使其形成深刻印象與牢固記憶。鑒于此，本文以教育科學出版社小學五年級科學下冊第三單元第一章節(jié)“地球——宇宙的奇跡”為例，著重分析與探討地球宇宙領域實驗教學的開展，同時分享個人建議，以供同行參考所用。

一、教材簡析

本節(jié)課程是教育科學出版社小學五年級科學下冊第三單元《環(huán)境與我們》的第一課，是整個單元的第一節(jié)課，在教材中，從宏觀角度出發(fā)，說明地球是人類已知宇宙中唯一存在生命的星球。在本節(jié)課程中，以“地球有什么獨特之處？地球為人類以及其他生命提供哪些生命必須條件？”作為核心問題，讓學生主動思考、歸納和總結，對生命生存的重要條件進行梳理。在探索時，教師利用多樣化方式，如資料、視頻和圖片等方式，將生命生存的必要條件更加形象地展示給學生，幫助學生了解地球的四大圈——大氣圈、水圈、土圈（巖石圈和生物圈），為人類生活提供合適的生存環(huán)境。在研究討論時，引入問題“為什么要珍惜地球家園？”引導學生思考，并且借助“設計空間站”的實踐活動，加深學生科學概念的學習和理解，深入體會地球是宇宙的奇跡，強化學生保護地球與環(huán)境的情感。

二、學情分析

小學生在二年級《我們的地球家園》、三年級《太陽、地球和月球》和五年級《地球表面的變化》的學習中已經初步掌握與了解地球的基本情況，為學習本課打下了一定的知識基礎，知道地球上的空氣、水等為生命生存提供了必要條件，但是對地球的獨特性缺乏系統(tǒng)性認識，對于海洋也為人類提供豐富的生物、礦產、能源等資源，海洋植物還是最主要的二氧化碳吸收者，知之甚少。同時，他們對環(huán)境和人類之間的關系也有一定的認識，這些認識主要來自于平時的生活經驗或者其他書籍資料。因此，在本節(jié)課教學中，教師可以借助智慧課堂發(fā)布豐富的視頻和圖片資料輔助課堂教學的開展，引領學生在智慧課堂環(huán)境下總結與歸納地球存在生命的必要條件，再結合平板繪圖增強學生的認知，使其認識到地球的獨特性，繼而讓他們能夠更為深刻地理解為什么要珍視與愛護地球。

三、教學過程

1. 聚焦

教師可采用提問導入法：同學們，你們聽說過“外星文明”嗎？知道有哪些有關“外星文明”的故事？由學生結合看過的動畫片、科幻電影、課外書籍等分享一些關于“外星文明”的故事，激起他們學習新課的興趣，實時指出：當前，所有的“外星文明”故事都是虛構的，因為沒有確鑿的證據(jù)表明除地球之外的星球存在生命，地球是已知的唯一存在生命的星球。接著，教師利用智能平板上傳播放視頻《地球家園的奇妙》，讓學生通過智能設備觀看視頻，搭配問題：地球有什么獨特之處？為人類和其它生命提供了哪些生存所必須的條件？鼓勵學生結合已學知識及個人認知自由思考與作答，使其初步意識到地球是宇宙的一個奇跡，主動關注地球提供給人類的生存條件。之后，教師講述：大家聽過馬斯克的火星移民計劃嗎？遙望太陽系，火星是距離地球最近的星球之一，人類真的能像在地球上一樣在火星上生活嗎？學生會說“不能”，課件中展示火星與地球的全景圖，使其關注兩個星球的不同，通過對比將他們順利引入到新課學習中。

設計意圖：有關“外星人”“外星文明”的影視作品、文學作品相當多，這也是小學生十分喜愛的一類題材，使其充分表述自己所了解的“外星文明”故事，激起他們學習新課的熱情。并從學生感興趣的話題“移民火星計劃”出發(fā)，主動思考太陽系中與地球相似的火星，生命能夠在此生存嗎？然后通過平板展示火星與地球的圖片，他們通過放大圖片能更細致地對比很明顯地發(fā)現(xiàn)地球是一顆水球，地球上有大氣、水等特點，從而引導學生思考地球為生命生存提供哪些必要條件，教師明確告知，地球是已知的唯一有生命的星球，也只有地球提供給生命足夠的生存條件，凸顯地球是宇宙的一個奇跡，讓他們關注地球給生命提供生存的條件。

2. 探究

（1）梳理生命生存的必要條件

教師利用智能平板播放視頻《地球存在生命的原因》，搭配教學語言：大家生活的地球普通又獨特，它孕育著動物、植物與人類，那么地球為生命的生存提供哪些必要條件呢？學生可能出現(xiàn)以下回答：地球上的生命都離不開水；生命都必須在適宜的溫度下才能夠生存；動物都需要食物；植物都需要養(yǎng)分等，使其列舉人類和其他生命存在的必要條件，相互補充與完善，他們發(fā)現(xiàn)生命存在的條件十分苛刻，學生可能會注意到水、空氣、溫度、食物、營養(yǎng)等條件，但是容易忽視能源、大氣層等條件。教師可以與他們一起補充與匯總，使其認真梳理生命存在的必要條件，通過總結強化自身的科學概念。

（2）畫一畫生命存在的地球

在教學中，教師利用智能平板在網(wǎng)絡學習平臺展示一組有關地球環(huán)境的動態(tài)圖片，主要是各個圈層的位置及輪廓圖，詢問：地球上面存在哪些與生命活動有關的部分？指引學生在自己的平板上畫一畫地球，且標記出與生命活動有關的部分并做出以下記錄：地球上的水圈為生命提供所需要的水；地球上的大氣層為動物和植物呼吸提供空氣；地球上的土壤為植物提供養(yǎng)分，以供植物扎根；地球上的巖石、土壤為動物提供棲息地；地球和太陽之間的距離較為適宜，讓地球表面的溫度適宜生命存在；大氣圈使地球表面的溫度適宜，阻隔很多有害的輻射等。其實要求學生繪畫地球的主要內容是地球上的生物圈，還包括陽光、臭氧層等同生命緊密相關的事物，使其將地球的環(huán)境條件與生命活動關聯(lián)起來，把前面梳理好的生存條件進行形象化表達，達到化抽象為具體的效果，鍛煉他們的科學學習能力與思維品質。

（3）閱讀資料了解其它星球

教師在課件中出示太陽系的八大行星圖，同時將屏幕推送到學生的平板中，帶領學生閱讀太陽系圖，以及地球與太陽系其他行星基本情況進行對比的資料，主要包括：大氣、水、氣候、溫度、能源和食物等條件，某一項條件不符合，就表示著這顆星球不適合人類生存，使其進一步理解地球是一顆獨特的星球，讓他們關注地球存在生命的條件，大氣層、水、巖石、土壤、溫度、氣候等條件是缺一不可的。

設計意圖：該活動的目的是讓學生進一步了解地球是一顆非常獨特的行星，在太陽系中，金星與火星的條件同地球較為接近，同太陽之間的距離也比較相似，即便如此，金星與火星還是完全不具備生命生存的條件。在這一教學環(huán)節(jié)，教師安排的各項活動層層遞進、逐步深入，借助智慧課堂環(huán)境，投放高清太陽系八大行星圖，學生可以放大圖片仔細觀察各行星的異同點，再讓他們利用平板繪畫、標注地球上的生物圈提供的生命存在條件，然后閱讀太陽系圖和地球與太陽系其他行星情況對比資料，使其進一步理解地球是一顆獨特的星球，為生命提供全部的生存條件。相較于傳統(tǒng)課堂，智慧課堂環(huán)境下的本環(huán)節(jié)更加益于學生理解地球的唯一性。

3. 研討

教師給出研討1：地球為人類和其他生命提供哪些生存的基本條件？為什么要珍惜大家所生活的地球家園？引導學生利用自己所畫的“地球的環(huán)境條件和生命”匯報地球為人類和其他生命提供哪些生存的基本條件，使其對探索部分內容加以梳理與概括，即為：適宜的溫度、氣候、空氣、大氣層的保護、水、土壤和巖石、植被等。接著，教師在課件中展示一組人類破壞地球的圖片，如：濫砍濫伐、工業(yè)與生活廢水胡亂排放、汽車尾氣和工廠廢氣大肆排放、垃圾污染土壤等，引出話題：人類這些行為正確嗎？說一說為什么要珍惜所生活的地球家園？學生結合生活常識及所學知識判斷出這些行為是不正確的，使其發(fā)現(xiàn)地球是唯一能夠供人類和其它一切生命生存的星球，假如地球遭到破壞，會影響到所有生命活動，所以要珍惜地球家園，引導他們結合本節(jié)課所學知識意識到保護環(huán)境的重要性。之后，教師設疑：如果其中某一項條件缺失或者改變，會帶來什么嚴重后果？讓學生感受地球上任何一項條件的缺失或者改變，都可能導致地球上的生命面臨滅頂之災，進一步增強他們保護地球家園的意識，使其科學觀念有所改變。

教師給出研討2：現(xiàn)在準備設計一個宇宙空間站，要為宇航員保證哪些基本的生存條件？學生結合本課知識及生活經驗討論后得出以下基本的生存條件：溫度、呼吸、飲食、重力、避免過度輻射以及其它方面的生存條件，使其同前面交流的內容聯(lián)系起來，他們將會發(fā)現(xiàn)宇宙空間站的生命支持系統(tǒng)十分復雜，類似于地球的環(huán)境條件都是不可或缺的，使其進一步理解地球是宇宙的奇跡。

設計意圖：本環(huán)節(jié)主要是對上述探索部分內容的交流與匯報，通過設計宇宙空間站，學生能夠發(fā)覺宇宙空間站的生命支持系統(tǒng)相當復雜，使其轉換角度反過來思考，地球能夠提供一切生命的必需條件，并且還會自我調節(jié)平衡，讓他們深刻感受到地球是宇宙的奇跡，進一步培養(yǎng)愛護地球、保護環(huán)境的思想情感。

4. 拓展

教師在課件中出示“豐富的海洋資源”圖文資料，組織學生交流海洋為人類提供哪些生存的基本條件？討論哪些是原先沒有想到的？海水能夠調節(jié)溫度；孕育生命，里面有大量的海洋生物；可以調節(jié)空氣濕度；提供沖浪的場所；還能提煉出鹽和淡水資源；具有阻擋紫外線的功能，讓地球免受太陽輻射的傷害；提供充足的生命用水和溶解氧；還有大量生命所需的礦物元素；提供初級生產，像藻類物質及其它海洋微生物，這為海洋食物鏈的發(fā)展提供原動力等，使其列出之前沒有想到的條件，助推他們了解海洋為人類生存提供的必要條件，自覺樹立保護海洋的意識。

設計意圖：在拓展環(huán)節(jié)，能夠讓學生對“地球為人類和其他生命提供生存的基本條件”認識得更為完整，由于他們比較關注陸地上面的資源，通常忽視海洋為人類提供的各類資源，更是容易忽視海洋植物是吸收地球上二氧化碳的“主力軍”，利用圖文資料很好地補充學生認識的不足，幫助他們建立起完善的知識體系。

總而言之，在智慧課堂下的小學科學地球宇宙領域教學中開展的課堂教學，教師需以掌握基本的計算機操作技巧與信息技術手段為前提，把握好所授內容同現(xiàn)代教育技術之間的關系，充分借助信息技術手段的優(yōu)勢將抽象的地球、宇宙知識清晰、直觀地展示出來，創(chuàng)新課堂教學形式，帶給學生更為生動與形象地學習資源，輔助他們更好地理解與掌握科學知識，使其切實感受到地球的神奇以及生存環(huán)境的珍貴，同時深刻認識到人類對環(huán)境的依存關系。

課題備注：2021年度安徽省教育信息技術研究課題《智慧課堂環(huán)境下小學科學“地球與宇宙領域”教學資源的開發(fā)與應用》（立項號：AH2021053）研究成果。