模拟宇宙情境感受科学真谛

五四学制青岛版小学科学五年级下册《宇宙》单元相关内容的教学对于科学老师来说一直是个瓶颈,如何突破这个瓶颈,是许多科学老师都在思考的问题.本文尝试系统阐述对于《月相的形成》的想法,概括的说就是：模拟宇宙情境助学宇宙空间知识.

一、捋顺相关背景

(一)课标分析

在小学科学课程标准的基本理念中明确提出：低估儿童学习的潜能比高估更可怕.中高年级的学生已经能够初步建立起用数据和图表来检验某种检测设或观点的思维方法,他们已经能够依靠动手操作来认识和理解世界.本课内容属于模型建构范畴,特别是建立月相知识概念更适合用模型来再现月有阴晴圆缺这一自然现象.月相概念的模型建构需要借助相对准确的模拟实验,才能建立形象直观的表象,并达到帮助学生理解相关的知识概念、激发学生关注自然现象兴趣的目的.

(二)教材分析

本课主要是让学生认识到月相是变化的,变化是有规律性的.学生的前概念是根据生活中的记忆,通过同伴的交流比较,初步了解月相变化的规律,这时的认识是较为模糊的表象认识,接下来我们要做的就是通过模拟月相变化的实验,让学生达成科学知识目标：初步认识到月相变化跟月球不发光有关,跟太阳照射有关,跟月球在围绕地球公转有关；达成情感与价值目标：让学生有一个宏观的态度来审视月相变化的规律,并能结合生活实际有序观察和推测月相变化的规律；达成过程与方法目标：利用模型来解释自然现象.

(三)学情分析

通过对学生进行的前概念调查中我发现：知道月相有圆月也有缺月的学生人数占百分之九十以上,知道农历的每个月都会有一次圆月概念的学生人数低于百分之十,认为圆月的时间是八月十五和正月十五的学生人数超过了半分之六十.调查数据充分说明了学生对于月相的认识是不系统,不清晰,仍处于表象解读的层面.

学生在之前的相关知识储备是：知道形成昼夜交替的原因,地球在绕太阳公转的同时会自转,月球是地球的卫星,会绕着地球转,转动一圈是一个月时间.

基于以上两点的分析我们不难得出这样的结论：五年级的学生对于空间想象能力的建立并不完善,还不能在现实中的天体与模拟实验的天体代体之间建立有效的链接,也就不能很好地建构空间概念图.

二、确立三维目标

(一)教学目标

科学概念：

1、月相在一个月的不同时期有不同的形状.

2、月相变化是月球围绕地球公转过程中形成的,变化是有一定规律的.

过程与方法：

1、持续地观察月相的变化过程.

2、根据已有的现象进行简单的逻辑推理而做出检测设,同时能在小组学习中收集整理别人的观点,并且根据一定的事实对自己的检测设进行调整.

3、初步学习利用模型来解释自然现象.

情感、态度、价值观：

1、初步意识到宇宙是一个变化的系统.

2、培养学生对宇宙奥秘的兴趣,对天体运动规律的探索.

(三)教学要点分析

教学重点：月相在不同时期有不同的形状；月相的变化是有规律的.

教学难点：模拟月相变化规律实验的各个部分所代表的天体部分.下半月的月相变化规律,以及下半月月相出现的时间推算.

教学关键：引导学生用模拟实验建构天体概念的时候,人看天体时所站立的方位的确定应该与模拟实验中所站立的方位相一致.建立月相出现的同时地球上某处的人们所在的时间概念.

教学准备

教师准备：用于贴月相的挂图、月相成因示意图、月相变化的课件、月相模拟材料.

学生准备：圆纸片、剪刀、活动记录等.

三、解读症状及应对建议

(一)改变学习材料,感受学习情境

录像上所用到的黑白球体模拟月球亮面、暗面的教具设计,综合图示表述不同月相的呈现手段在当时无疑是很先进的,从录像上看对于学生知识目标的达成确实起到了很好的辅助作用.随着课程改革的发展,不妨允许我们用现在的教学眼观再来审视这节课.先关注意一下学习材料的选择,现在的我们因为有了网络资源的帮助,能更好地呈现由卫星航拍到的天体运动的真实情景,能更便捷地用实物投影来展现出月相的变化规律.

从录像中我们知道这位老师的教具运用是这样的：用球体上均分的黑白两色部分分别代表月球的亮暗两面,该模型的亮暗面是相对固定的；用人代表地球,观察时是需要不断转动从而保持自己与月球在同一直线上的；用黑板的方向来代表太阳的位置,学生对于光源的方向始终是需要加以细心关注的.实验过程中学生通过不断转身来观察模拟月球白色部分不同侧面的形状来判断看到该位置所形成的月相.

根据宇宙中月相实际形成的情景,我们何不模拟再现后进行观察呢?根据这个思路,我们可以这样改变实验材料：用点燃的蜡烛当做太阳在发光,用地球仪代表地球确立观察点,用不透明的球体做月亮进行绕地运动.具体做法如下：小组七人,均分半圆轨道固定相关位置,对角线上相互观察确定亮面大小.当整个教室窗帘全部拉拢,门全部关上的时候,教室内就形成了夜晚看月亮的情境.这个材料远比用黑白两色均分球体的材料要灵活许多,而且更具有真实性,能让学生充分感受到学习宇宙知识的乐趣.

(二)结合多媒体课件,巩固宇宙概念

录像中老师的板书是不同方位看立体图的平面形状.我们明显能看出此细节的特殊安排对于这节课教学难点的突破有很大的帮助,对深化学生对空间概念有着很大的作用.

我的理解是这节课的难点突破,还可以从更多的角度入手,追求多方结合的作法能更好地达到事半功倍的效果.引入三维立体动画图形帮助学生用直观的形式理解和巩固宇宙概念的作法,通过实践验证是更适合解决本课难点的作法.这种做法能更好地阐述不同方位看立体图的平面形状,解决三个天体同时运动的宏观现实下与之并存的月相变化规律的细微现象.

宇宙单元中的教学内容相对于其他教学内容显得更为抽象,对于构建空间概念要求也相对偏高.用比较直观的模拟宇宙情境,让学生亲身经历感受空间的概念,对于学生学习这个单元的知识会有很大的帮助.通过模拟宇宙情境助学宇宙空间知识的作法,学生会发现其实探索宇宙也就是要我们仰望星空,观察天空中的秘密.