《北極星不動(dòng)的秘密》案例分析

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1、《北極星不動(dòng)的秘密》案例分析 教科版小學(xué)科學(xué)中“地球與宇宙”占了足夠的地位。有關(guān)“地球和宇宙”知識(shí)的學(xué)習(xí)，不僅可以滿足兒童的好奇心，還可以使兒童了解人類為科學(xué)地了解宇宙所做的努力。然而，它又是多么抽象的事物，離小學(xué)生的生活實(shí)際比較遙遠(yuǎn)，甚至有些枯燥。五年級(jí)下冊(cè)的“地球運(yùn)動(dòng)”單元中“太陽以及各星辰位置變化、四季變化和地球運(yùn)動(dòng)關(guān)系”的探索，更是一大難點(diǎn)。其中折射的教學(xué)理念、教學(xué)策略引起了我們的深思。 在經(jīng)歷《北極星不動(dòng)的秘密》一課的聽課和自己的摩課之后，深有啟發(fā)。 案例： 《北極星不動(dòng)的秘密》是小學(xué)科學(xué)五年級(jí)地球運(yùn)動(dòng)單元中的第五課，單元中《晝夜交替現(xiàn)象》、《證明地球在自轉(zhuǎn)》、《誰先迎來黎明

2、》三課探討的“地球自轉(zhuǎn)”與“自轉(zhuǎn)的方向”是本課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和遞進(jìn)?！侗睒O星“不動(dòng)”的秘密》一課教科書中提示的主要科學(xué)概念目標(biāo)有“天空中星星圍繞北極星順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，北極星相對(duì)‘不動(dòng)’，是地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象”和“從北極星在天空中的位置推測(cè)出地軸是傾斜的”兩塊。在過程方法上，讓學(xué)生結(jié)合星星的運(yùn)動(dòng)情況、模型和生活中的事例，推測(cè)地球繞地軸運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。通過活動(dòng)，增進(jìn)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的解釋需要得到證據(jù)的支持和從已知出發(fā)進(jìn)行推理的認(rèn)識(shí)。 記一次聽課摘錄： 一、復(fù)習(xí)引入 師：通過前幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，你知道太陽東升西落、晝夜交替現(xiàn)象的形成原因嗎？ 生：由于地球的自轉(zhuǎn)。 師：假設(shè)太陽位于地球北極正上方時(shí)，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象

3、？ 生沉思后，個(gè)別學(xué)生說：地球的自轉(zhuǎn)不能出現(xiàn)了晝夜交替，可能會(huì)出現(xiàn)北半球一直為晝，南半球一直為夜。 二、了解北極星“不動(dòng)” 的現(xiàn)象 師：你認(rèn)識(shí)北極星嗎？它在什么地方？ 生：在我們的北方。 學(xué)生觀看北極星空運(yùn)動(dòng)的視頻，說說感受。 生：看起來北極星附近的星星在繞著北極星轉(zhuǎn)。 生：北極星不動(dòng)，在圓的中心。 師：為什么會(huì)這樣呢？你認(rèn)為在怎么樣的情況下會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？ 冷場(chǎng)……，個(gè)別學(xué)生出現(xiàn)無聊躁動(dòng)現(xiàn)象。 三、推測(cè)北極星與地球的位置關(guān)系 生：也許就是北極星附近的星星就是在繞著北極星轉(zhuǎn)。 生：北極星也許就是處在地球自轉(zhuǎn)中心的上方。 師：這種情況真得會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象嗎？能不能來模擬一

4、下？ 冷場(chǎng)…… 四、模擬體驗(yàn)北極星“不動(dòng)”的現(xiàn)象 師出示一個(gè)大圓盤“北極星空?qǐng)D”，上面畫有北極天各星座，這個(gè)能幫助我們模擬實(shí)驗(yàn)嗎？ 教師闡述實(shí)驗(yàn)的方法：圓盤放在頭頂，人在下面以圓盤中心點(diǎn)轉(zhuǎn)，觀察圓盤上的星星位置改變。 學(xué)生思考模擬實(shí)驗(yàn)的方法和注意點(diǎn)，各小組進(jìn)行模擬體驗(yàn)活動(dòng)。 這是一節(jié)精心準(zhǔn)備過的研討課，從目標(biāo)定位到教具選擇，都顯示了教師在課前的鉆研程度，讓學(xué)生經(jīng)歷從現(xiàn)象提出問題到模擬、搜集證據(jù)解決問題，嘗試讓學(xué)生像科學(xué)家那樣去探索“新”的科學(xué)領(lǐng)域，“北極星空?qǐng)D”教具的使用，更使本課難點(diǎn)得到有效的突破。但綜觀整節(jié)課，冷場(chǎng)較多，學(xué)生躁動(dòng)，上課教師引導(dǎo)吃力，不由得讓聽課老師感到：上這節(jié)課

5、真累?。? 課后，我對(duì)該班學(xué)生從興趣、知識(shí)、思維能力上進(jìn)行了簡(jiǎn)單測(cè)試： ①你喜歡今天的科學(xué)課嗎？ ②北極星“不動(dòng)”的秘密是由于（ ）。 ③通過什么方法，可以說明北極星“不動(dòng)”的秘密和他所處的位置有關(guān)？ 經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，20%的學(xué)生喜歡，60%的學(xué)生表示一般；能答出北極星“不動(dòng)”的秘密原因的只占35%；25%的學(xué)生知道用“北極星空?qǐng)D”來說明北極星“不動(dòng)”的秘密（說明大部分學(xué)生做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的還是不清楚）。 通過聽課觀察和數(shù)據(jù)分析，我們不難發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)之累，教師導(dǎo)之累，而且收效甚微。仔細(xì)分析，個(gè)人認(rèn)為主要存在以下的問題： 問題一：少了學(xué)生的內(nèi)部感化 從以上的教學(xué)中，探究問題沒有在學(xué)生

6、心里內(nèi)化，不能激發(fā)學(xué)生的探究欲望。在教學(xué)目標(biāo)定位中，我們不難感受到授課教師著力于怎么讓學(xué)生去理解“北極星不動(dòng)的原因”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)上，而忽視了學(xué)生對(duì)這一科學(xué)探索真諦的內(nèi)部感化。如：教師一開始用“假設(shè)太陽位于地球北極正上方時(shí)，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象”這樣的問題作鋪墊，看起來是為北極星的位置理解作鋪墊，而實(shí)際上卻沒有引起學(xué)生的興趣，甚至覺得很無聊，太陽怎么會(huì)位于北極正上方呢！太不合情理了。學(xué)生在教師有計(jì)劃的引導(dǎo)下，按著教師的節(jié)奏走，感受不到學(xué)生有價(jià)值的自我思考。 問題二：少了學(xué)生主動(dòng)的科學(xué)探索經(jīng)歷 教學(xué)中體現(xiàn)學(xué)生的主體意識(shí)，是新課程改革的重要理念之一。學(xué)生是科學(xué)學(xué)習(xí)的主體，科學(xué)學(xué)習(xí)的過程是學(xué)生主動(dòng)參與和發(fā)

7、揮能動(dòng)性的過程。不少教師心中明白這個(gè)道理，實(shí)際操作起來有相當(dāng)困難，甚至穿新鞋走老路。整節(jié)課中，沒有巧妙問題的引領(lǐng)，沒有學(xué)習(xí)欲望的激發(fā)，缺乏積極地針對(duì)現(xiàn)象的猜測(cè)和假說，只是一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單經(jīng)歷，一個(gè)過場(chǎng)是完整的，但是其中我們都能感受到缺少了學(xué)生的主動(dòng)參與。 改進(jìn)策略： 一、 媒體再現(xiàn)，喚起學(xué)生的前概念。 現(xiàn)在學(xué)生很少對(duì)星座有所觀察，城市學(xué)生更是少之又少，更不用說星辰的運(yùn)行特點(diǎn)。星辰到底如何在天空中位置變化，北極星如何不動(dòng)，對(duì)他們來是可謂紙上談兵，這些現(xiàn)象都需要教師在課堂上的再現(xiàn)。所以讓學(xué)生知道星辰的東升西落現(xiàn)象和北極星不動(dòng)的現(xiàn)象還需要媒體的幫助。 一開始，我們可以播放一段星辰圖片和動(dòng)畫

8、，讓學(xué)生了解一些主要星辰的特點(diǎn)，如啟明星、織女星、牛郎星等。用這些耳熟能詳?shù)男浅剑ぐl(fā)學(xué)生的興趣。引導(dǎo)學(xué)生觀察這些星辰在空中位置不是一成不變的，他們?cè)诳沼械奈恢糜幸?guī)律地變化著，這是什么原因形成的，喚起學(xué)生的前概念（地球自轉(zhuǎn)引起星辰變化）。 二、巧設(shè)問題，沖擊學(xué)生的前概念。 興趣是推動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力。新課程強(qiáng)調(diào)“我們的課程要關(guān)注那些真正來自兒童和屬于兒童的問題，聯(lián)系學(xué)生的生活和社會(huì)實(shí)際”。怎么樣讓學(xué)生在簡(jiǎn)短的導(dǎo)入中感受到科學(xué)那份濃濃的奧秘和趣味呢？關(guān)鍵還是要從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，以他們的前經(jīng)驗(yàn)為起點(diǎn)，讓他們的思維產(chǎn)生新的刺激或者矛盾，產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)，這樣才能更好地使問題成為他們自己強(qiáng)烈的需求，全身心地

9、投入到探究活動(dòng)中去。 結(jié)合本課的前后聯(lián)系，我們不妨采用在學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上，創(chuàng)設(shè)問題情境，搭建和前概念矛盾的問題舞臺(tái)，構(gòu)筑學(xué)生思維的強(qiáng)烈斗爭(zhēng)情景，以此來激發(fā)興趣。在學(xué)生觀察星空動(dòng)畫媒體之后，問：星辰的東升西落，這是由于什么原因？學(xué)生自然能答出：地球的自轉(zhuǎn)，教師順勢(shì)引導(dǎo)：是啊，由于地球的自轉(zhuǎn)，導(dǎo)致星辰的東升西落，但是有一顆星它就是“懸掛”在地球上方的某一個(gè)位置而不動(dòng)，你知道他是誰嗎？讓學(xué)生觀看北極星空的動(dòng)畫媒體。通過這樣的引領(lǐng)，使學(xué)生的認(rèn)知：從星辰東升西落是由于地球自轉(zhuǎn)引起的。潛意識(shí)里也形成一個(gè)不完全科學(xué)的概念：地球的自轉(zhuǎn)會(huì)引起所有星辰的東升西落。然而恰恰我們的事實(shí)：北極星就是不動(dòng)！到底是什么

10、原因呢？在學(xué)生的腦海里進(jìn)行了強(qiáng)烈的概念矛盾沖擊，此時(shí)他們的好奇心也猶然而生了！ 三、利用矛盾，讓學(xué)生盡情假說。 以矛盾沖突為基礎(chǔ)的問題情境的產(chǎn)生和解決,恰好是教學(xué)過程與學(xué)生發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。在好奇心的驅(qū)使下，小科學(xué)家們紛紛嘗試作出了假設(shè)：①北極星和地球同步自轉(zhuǎn)；②北極星在地球自轉(zhuǎn)中心的上方。這兩種假設(shè)都是學(xué)生根據(jù)實(shí)際結(jié)合自己的空間想象而猜測(cè)的。從這兩種假設(shè)中可以看出學(xué)生他們?cè)诜e極參與問題的解決中。此時(shí)此刻，我們的教師還需要去費(fèi)力引導(dǎo)學(xué)生的假說和實(shí)驗(yàn)的方法嗎？我們只要質(zhì)問一下：這兩種假說哪種正確呢？你能找尋足夠的證據(jù)來證明哪一種假說正確或者推翻哪一種假說是不成立嗎？簡(jiǎn)短的引導(dǎo)再次激發(fā)學(xué)生的實(shí)證意

11、識(shí)，他們會(huì)搜集更多的資料來說明。 下面摘錄一段推翻北極星和地球自轉(zhuǎn)同步轉(zhuǎn)的假說的學(xué)生思辨過程： 生1：我們?cè)诒睒O天看到了很多的星星，看起來在以北極星為中心轉(zhuǎn)。（出示北極天星空實(shí)拍圖） 生2：如果北極星在和地球自轉(zhuǎn)一起動(dòng)的話，那它和周圍星星的位置也會(huì)發(fā)生改變，有的時(shí)候和這顆星星的距離會(huì)近，有的時(shí)候卻會(huì)遠(yuǎn)，但實(shí)際他們的距離還是那么穩(wěn)定。 生3：如果北極星和地球自轉(zhuǎn)同步的話，我們可以做一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)，我們可以在高處掛一個(gè)物體，人站在下面進(jìn)行觀察。這樣我們能看到人和這個(gè)物體的位置保持一致，但是這個(gè)物體和周圍的天空上星星位置卻在發(fā)生變化。這個(gè)就可以說明北極星如果和地球同步轉(zhuǎn)的話，他和周圍星星的位置

12、會(huì)發(fā)生變化，然而實(shí)際卻沒有，說明這種假說不成立。 我不禁為學(xué)生層層深入的精彩思辨而感到欣喜！ 四、抽象具體化，讓學(xué)生自己找方法。 天體在空中的位置是多么抽象，每個(gè)人都會(huì)有自己不同的理解。如果教師就只想用自己的方式去灌輸，結(jié)果可想而知。不如嘗試讓他們自己去尋找最合適的理解方式吧！ 師：你能用什么方法證明北極星處在地球自轉(zhuǎn)中心軸的上方會(huì)出現(xiàn)：地球自轉(zhuǎn)而北極星不動(dòng)的現(xiàn)象呢？ 生1：我們可以做模擬實(shí)驗(yàn)，在頭頂上面放一個(gè)模擬天空?qǐng)D，然后人在下面以一個(gè)中心自轉(zhuǎn)，觀察上面星空的變化。（教師乘機(jī)出示：北極星空?qǐng)D） 生2：我可以拿一把轉(zhuǎn)椅轉(zhuǎn)，看天花板。 生3：我可以轉(zhuǎn)陀螺，陀螺轉(zhuǎn)的時(shí)候，中間就是不

13、會(huì)動(dòng)。 生4：看地球儀，讓它自轉(zhuǎn)起來，我看中間地軸的位置。 學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)的方法可謂多種多樣，哪一種更能說明事實(shí)，學(xué)生自有自己的選擇，他們用自己最擅長(zhǎng)的方式去理解、去解釋，豈不是更容易接受。給學(xué)生一片天空，他們會(huì)繪出更絢爛的色彩。經(jīng)過自己的思維加工，他們把這么抽象的空間概念，用自己擅長(zhǎng)的理解方式給具體化了，這不正是我們科學(xué)課堂上所需要的、所追求的嗎？ 科學(xué)教學(xué)不再是教學(xué)生“知道”那么簡(jiǎn)單了，我們更要引領(lǐng)學(xué)生去探索科學(xué)，讓他們用自己的思維，經(jīng)過加工去經(jīng)歷科學(xué)，猶如一個(gè)小科學(xué)家去體驗(yàn)科學(xué)探索的過程，感悟科學(xué)探究的真諦。教師的角色，不要再只停留在“傳授”了，而是“引領(lǐng)”學(xué)生去探索。這更要教師走進(jìn)學(xué)生的心靈和腦海，充分了解學(xué)生的前概念，抓住他們的心，利用層層深入的環(huán)節(jié)設(shè)置，讓我們的學(xué)生步步深入，一起探索，齊舞在科學(xué)絢爛的舞臺(tái)上。