黃思思
教學目標
1.搜集資料認識和了解太陽系的基本組成,知道太陽是太陽系的中心,知道太陽系中有八顆行星,能描述它們在太陽系中的相對位置。
2.嘗試建立太陽系模型,在建模過程中發(fā)展空間思維。
教學準備
教師準備希沃白板、3D打印的太陽系模型,直徑為1米的紅色瑜伽氣球(太陽模型)。
學生課前搜集有關太陽系的資料。
教學過程
(課前布置學生搜集有關太陽系的資料,以小組為單位,將搜集來的資料進行歸納整理,繪制思維導圖。)
1.環(huán)節(jié)一:初步認識太陽系
(1)教師組織學生充分交流搜集資料的情況。
談話:課前我們分成了9個學習小組去了解關于太陽系的知識。你搜集到了哪些資料?通過什么途徑搜集的?面對大量的資料大家是如何進行信息整合的?思維導圖起到了什么作用?
(2)總結、概括太陽系的構成。
提問:你能說說太陽系是怎么構成的嗎?
(教師提前準備好“八大行星都有哪些”和“八大行星之最”的匹配小游戲。)
總結:太陽以及圍繞太陽轉動的八大行星,行星的衛(wèi)星、矮行星、小行星、彗星等構成了太陽系。
2.環(huán)節(jié)二:構建太陽系模型
(1)運用實物和信息技術在頭腦中建構清晰的太陽系模型。
提問:(展示四張圖片,圖片中八大行星的相對位置和大小看起來各不相同)你從這些圖片中發(fā)現(xiàn)了什么問題?這些是太陽系的照片,還是按比例縮小的模型圖,或者是簡單的結構示意圖?需要哪些相關數(shù)據(jù)才能知道答案?
談話:我們來嘗試建一個模型,太陽是太陽系的中心,也是最大的星球。我們把太陽看作單位1。大家覺得太陽的直徑是做成1厘米的、1分米的還是1米的合適呢?
(學生分析后,教師展示直徑1米的瑜伽氣球。師生運用Excel表格計算后,畫出八大行星的等比例模型圖,再依次展示3D打印的實體模型,學生非常驚訝。)
提問:如果要對八大行星與太陽距離的數(shù)據(jù)進行處理,該怎么辦?(教師強調要與此前做大小模型時的比例一致。)
談話:按之前的比例,太陽與地球相距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”應該擺放在什么位置呢?一個一個去擺放“星球”未免太麻煩,我們可以借助“百度地圖”軟件的測距工具模擬在現(xiàn)實中建立太陽系模型。
(師生一起用“百度地圖”軟件進行測距并擺放太陽系模型,“天王星”需要擺放在距離學校2062米的市政府,“海王星”需要擺放到距離學校3236米的王府井商場。)
(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”走到“地球”的位置,而實際情況是:我們乘坐飛機去太陽的話,得花上18年的時間,目前最快的星際探測器也需要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系圖片的科學性。
3.環(huán)節(jié)三:總結
談話:在剛才對數(shù)據(jù)處理再檢驗的過程中,你們有什么體會或發(fā)現(xiàn)嗎?
(學生可能認識到:八大行星在太陽系的空間分布不是均勻的;太陽系各星球間其實是非常遙遠的,八大行星的大小差異很大,在太陽系中八大行星是十分渺小的;要想科學準確地按照比例畫一個“太陽系”或者做一個太陽系模型是很困難的。學生也可能認識到:要學會對看到的信息進行辨別,不能看到什么就是什么,要有自己的思考。)
談話:通過這一節(jié)課,一個科學準確的太陽系已經(jīng)建立在大家的腦海中了。
案例分析
1.從思維發(fā)展的視角來看,較好地培養(yǎng)了學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)學生的空間思維和邏輯思維。
《太陽系》這一內容的教學目標是:知道太陽是太陽系的中心,知道太陽系中有八顆行星,描述它們在太陽系中的相對位置。為了達到這一目標,建立模型是一個很好的方法。
學生課前搜集了不少數(shù)據(jù),如太陽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為學生頭腦中的太陽系結構是一個難點,也是本節(jié)課要解決的一個重點。
教師普遍的做法是只要求學生建構太陽系模型的一部分,比如不包括太陽,或者不包括距離模型,學生的空間想象力由此受限。而本課嘗試運用信息技術來解決問題,建立一個包括太陽、八大行星及其與太陽距離范圍內的更為完整的模型,培養(yǎng)學生的空間思維。
(1)從形象到想象,幫助學生實現(xiàn)思維進階。
建構等比例大小模型時,教師采用了直徑為1米的瑜伽氣球、3D打印的塑料球、學生自己畫的模型圖來實現(xiàn)等比例縮小。在此基礎上,建構難度更大的等比例距離模型,首先從學生熟悉的百米跑道開始,在實地建立模型時出現(xiàn)困難后,自然而然地引入“百度地圖”,運用其測距工具模擬實地建模?!鞍俣鹊貓D”可以實現(xiàn)“實景”呈現(xiàn),教師選擇學生熟悉的地方“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位置。
(2)從具體到抽象,幫助學生實現(xiàn)思維建構。
教師借用一些學生已有的經(jīng)驗(飛機的速度、光的速度),通過相應的計算(飛到某個天體要多少時間),幫助學生體會太陽系的空間之大。打比方、列數(shù)據(jù)是傳統(tǒng)教學中常用的做法,教師要合理運用,這樣有利于培養(yǎng)學生的空間思維。
學生通過建立模型,認識到課本、科普書、網(wǎng)絡上的八大行星的圖片不是拍攝下來的,也不是嚴格按照科學準確的比例畫下來的,這個過程較好地培養(yǎng)了學生的邏輯思維。
這里有一個建議:本課教學中對邏輯思維的訓練還可以更深入。比如在建立實物模型之后,教師可以引導學生觀察,發(fā)現(xiàn)圖片上的“太陽”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”不是嚴格按照大小比例畫出來的,各行星之間的相對距離也不是嚴格按照距離比例畫出來的。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)學生嚴謹?shù)倪壿嬎季S。
發(fā)展空間想象力和邏輯思維能力對六年級的學生來說是很重要的,教師要努力為他們創(chuàng)設高質量的平臺。
2.從學習主體的視角來看,較好地實現(xiàn)了基于學生的認知能力來進行教學
一般情況下,教師會要求學生搜集有關太陽系的資料,但普遍都是在已經(jīng)明確了太陽系結構之后,才引導學生搜集資料,旨在課堂教學的基礎上,借用搜集資料的方法,使學生對太陽系的認識得以拓展、提升。
本案例反其道而行之,搜集太陽系資料在建立概念之前進行,這種做法是基于學生的認知能力來設計的。六年級學生已經(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在課前獲得關于太陽系的信息,讓這些信息成為探究式學習的基礎,讓他們獲得更加充分的發(fā)展。教學中,學生從交流和整理信息開始,在教師的指導下發(fā)現(xiàn)這些信息中存在的問題,通過建立模型發(fā)展了空間思維,認識到不能看到什么就是什么,要有自己的思考。同時他們學會了運用思維導圖整理信息,學會了運用Excel表進行數(shù)據(jù)處理,學會了運用“百度地圖”軟件實現(xiàn)建模。
基于信息技術的飛速發(fā)展,學生的學習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。如何讓學生從小學會學習,獲得終生學習的能力,是每個教師需要重視的問題。本案例中,教師通過基于學生的認知能力來進行教學,幫助他們獲得了更高層次的發(fā)展。