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摘要:“建模”被称为思维分析的工具,在科学教学中引导学生领会建模思想,能有效地分化难点,在探究教学中能起到深化补充、相得益彰的作用。在“地球自转”教学过程中,教师恰当地创设课堂教学情景,将教学与生活相联系,用实物和多媒体等帮助学生建立地球自转模型,激发了学生的好奇心和求知欲,使学生在探究过程中体验学习科学的乐趣。
关键词:地球自转 教学情景 建模
七年级学生的空间运动概念还处在朦胧想象的阶段,不具备建立两个参照系的空间思维能力,且人在地球上无法感受到地球的运动,要使学生建立清晰而抽象的地球运动的空间概念,就必须把教学与学生现有的生活知识相结合;创设与教学内容相适应教学情景;建立具体模型来演示和说明,帮助学生迅速而正确地理解教学内容,促进他们的心理机能全面和谐发展。
一、“地球自转”的教学情景设置与评析
在地球自转教学时,教师预设:引导学生从“旋转木马上看周围景物的运动”引入→让学生观察课件“不断运动的地球”→设计“在不断自转的地球上看一天中太阳的位置变化”活动→课件“宇宙中看地球的自转”→活动“在地球仪的南北极上空看地球自转”。
教学实录1:播放生活中的“旋转木马”的视频
师:同学们这是在哪里的运动啊?生:游乐园的旋转木马上。
师:你坐在旋转木马上,看周围事物时,会发现什么情况?
生:周围事物在往后面倒退。
师:与我的前进方向怎么样?生:相反。
师:那么,在生活中有没有类似的感觉?
生1:有,坐在车上,车往前开,路旁的树在往后退。
生2:跑步的时候,也是。
评析1:创设情景以生活中的实例“旋转木马”引入。将要学习的新知识建立在学生的已有的生活经验的基础之上,便于学生知识的迁移和整合,同时有利于学生采用类比方法来进行理解。
教学实录2:
师:其实我们每天都坐在一个“巨大的旋转木马”上,这个旋转木马是什么呢?生:地球。
演示课件“不断运动的地球”,观察地球的自转运动。
师:关于地球的自转,大家已经知道了哪些?还想知道哪些?
生:地球在自西向东自转、自转一圈是一天约24小时。
师:地球在自转时绕什么转?生:地轴。
师:地球自转时的姿势怎样?生:倾斜。
教师(板书)写出地球自转的特征。
师:我们在地球上如何找到方向呢?(①教师出示地球仪,要求学生为地球上的人找方向。②学生分小组活动。在地球仪的红点上贴出东南西北的方向。③教师让一个学生上台演示怎样使地球仪自西向东旋转。)
师:那么哪些现象是地球自转所引起的呢?
生:太阳的东升西落,地球上黑夜和白昼(说法错误)。
评析2:创设问题情景,激发了学生的学习欲望。
用课件来说明宇宙中的地球是怎样自转的。展示真实的“自转中的地球”便于学生采用类比的方法来初步建立模型。
设置学生活动:学生在地球仪上标出东南西北方向;模拟地球自转方向。对于学生不正确的认识,如果教师没引起足够的重视,没有及时予以澄清,就不利于“地球自转”模型的建立,甚至会使学生建立一个错误的模型。
教学实录3:
师:太阳的东升西落与地球的自转有什么联系呢?(①教师要求学生用实验来验证,并且先说明活动操作要求。要求学生在小组内完成活动,观察并记录现象。②学生在小组内进行讨论,同时对照转动的地球仪与平面图,填写结论。③教师用多媒体显示图片,提问学生,校对答案。)
师:那么活动中观察者在太阳的什么方位?
生:西方——北方——东方。
师:你能发现其中有什么規律吗?
生:地球的自转方向与太阳的运动方向相反。
教师引导学生得出结论:太阳的东升西落是地球自西向东的自转所形成。[演示时钟的秒针转动方向(顺时针方向)]
播放课件:在北极上空看地球的自转。
学生活动:学生分别在地球仪的北、南极上空看地球的自转方向。教师在黑板上画出平面图,要求学生在圆圈上标出相应的箭头。学生在黑板画出相应的箭头。
评析3:教学预设:让学生通过探究活动来发现一天中太阳的运行方向与地球运行方向的关系。通过学生探究活动来验证自己建立的地球自转模型,帮助学生结合立体模型与平面模型的转换。再次交替使用立体模型与平面模型,利于学生巩固所建立的模型。
在教学情景设计中体现了从生活经验→实物模型→实验探究→实物模型→平面模型。这样的教学情景设计有利于学生把新学知识建立在生活经验的基础之上,并且多次结合实物模型与平面模型交替演示,能使多数学生在脑中建立“自转的地球”的模型。同时在教学情景的设置中安排了实验探究活动,利于学生亲身经历操作的过程,培养了学生合作交流能力和发展空间观念。
二、发现问题
在两个班的教学反馈中,教学效果比较理想,只是有两处错误率较高。
例1 下面的现象是由于地球的自转所形成的是:①日月星辰的东升西落;②地球上有昼夜半球;③地球上有经纬网;④白天和黑夜的交替。
A.①④ B.②③ C.③④ D.②④
此题的错误率为7/38。且出现的错误都是认为地球上的昼夜现象是由于地球自转引起的。
例2 在地球自转平面图中学生判别是在哪一极上空观察地球自转并说明理由。
此题的错误率为9/43。这一教学效果调查说明学生在“地球自转模型的建立”方面不是很理想。那么教师要怎样将“教学情景”有效地与“建立模型”相结合,才能使教学效果理想呢?
三、寻求解决方法
1.应用类比法。教学情景设计中,教师成功地应用了比较法帮助学生建模。让学生观察了“旋转木马”后,及时引导学生分析得出“在绕中心旋转的物体上看周围事物运动的特征——与旋转方向相反”的特征,再在学生观察“地球自转的视频”后,让学生进行类比,学生就容易用“旋转木马”模型来理解“地球的自转”了。生活中看到太阳东升西落,学生运用类比法就容易得出地球自西向东旋转。
2.将立体模型与平面模型多次交替呈现。平面图形具有抽象特点,立体模型具有形象的优点,但缺少应用、迁移的特点。为了帮助学生建模,教师可把立体模型与平面模型多次交替呈现:在进行了立体模型(地球仪的自转)观察后,及时将面模型(平面图)呈现,并多次反复变换形式呈现在学生面前,再在平面上要求学生画出并辅之以必要的练习。
学生在北极上空观察地球的自转和昼夜半球后,教师如果及时要求在平面上画出观察到的图形,标出昼夜半球、晨昏线;再结合精心设计的练习来进行巩固,那么学生在教学反馈中的错误率就可能会降低,看到平面图时,脑中就产生了立体的地球自转,自然也就能准确表述其特征了。
3.巧设问题情景。教学过程中问题的有效设置,可以引导学生逐层深入思考。教学过程中如果教师能再设计一些较深层次问题:①为什么地球的自转会使我们看到太阳的东升西落?②怎样设计一个兴趣实验可以让太阳从西方升起?用这些问题可以促使学生运用知识的迁移来进行思考,从而帮助学生在脑中建立“地球自西向东旋转”的模型。
4.实验探究,解决问题。教师在科学课堂中给予学生足够的时间和空间,让学生在教师的指导下去探究解决问题。不仅可以加深对知识的理解,还能发展学生的学习能力和表述能力,加强同学之间的协作。教师在教学情景设置时,可让学生做一个兴趣探索:让学生设计一个实验,在地球仪上怎样能看到太阳的西升东落?学生通过这样的实验设计与验证,就会牢牢地掌握了地球的自转方向,并且理解了假若相反(地球自东向西转)将会是何种结果。
教学情景中适时、适量地安排一些这样的兴趣探究活动,使学生既掌握了知识又培养了学习兴趣,同时还发展了学生的能力,能达到比较理想的教学效果。
参考文献:
[1] 温剑飞,《“建模”在〈科学〉教学中的应用》,《中学理科·综合版》,2007年第11期
[2] 《科学教学法参考书(七年级下)》
关键词:地球自转 教学情景 建模
七年级学生的空间运动概念还处在朦胧想象的阶段,不具备建立两个参照系的空间思维能力,且人在地球上无法感受到地球的运动,要使学生建立清晰而抽象的地球运动的空间概念,就必须把教学与学生现有的生活知识相结合;创设与教学内容相适应教学情景;建立具体模型来演示和说明,帮助学生迅速而正确地理解教学内容,促进他们的心理机能全面和谐发展。
一、“地球自转”的教学情景设置与评析
在地球自转教学时,教师预设:引导学生从“旋转木马上看周围景物的运动”引入→让学生观察课件“不断运动的地球”→设计“在不断自转的地球上看一天中太阳的位置变化”活动→课件“宇宙中看地球的自转”→活动“在地球仪的南北极上空看地球自转”。
教学实录1:播放生活中的“旋转木马”的视频
师:同学们这是在哪里的运动啊?生:游乐园的旋转木马上。
师:你坐在旋转木马上,看周围事物时,会发现什么情况?
生:周围事物在往后面倒退。
师:与我的前进方向怎么样?生:相反。
师:那么,在生活中有没有类似的感觉?
生1:有,坐在车上,车往前开,路旁的树在往后退。
生2:跑步的时候,也是。
评析1:创设情景以生活中的实例“旋转木马”引入。将要学习的新知识建立在学生的已有的生活经验的基础之上,便于学生知识的迁移和整合,同时有利于学生采用类比方法来进行理解。
教学实录2:
师:其实我们每天都坐在一个“巨大的旋转木马”上,这个旋转木马是什么呢?生:地球。
演示课件“不断运动的地球”,观察地球的自转运动。
师:关于地球的自转,大家已经知道了哪些?还想知道哪些?
生:地球在自西向东自转、自转一圈是一天约24小时。
师:地球在自转时绕什么转?生:地轴。
师:地球自转时的姿势怎样?生:倾斜。
教师(板书)写出地球自转的特征。
师:我们在地球上如何找到方向呢?(①教师出示地球仪,要求学生为地球上的人找方向。②学生分小组活动。在地球仪的红点上贴出东南西北的方向。③教师让一个学生上台演示怎样使地球仪自西向东旋转。)
师:那么哪些现象是地球自转所引起的呢?
生:太阳的东升西落,地球上黑夜和白昼(说法错误)。
评析2:创设问题情景,激发了学生的学习欲望。
用课件来说明宇宙中的地球是怎样自转的。展示真实的“自转中的地球”便于学生采用类比的方法来初步建立模型。
设置学生活动:学生在地球仪上标出东南西北方向;模拟地球自转方向。对于学生不正确的认识,如果教师没引起足够的重视,没有及时予以澄清,就不利于“地球自转”模型的建立,甚至会使学生建立一个错误的模型。
教学实录3:
师:太阳的东升西落与地球的自转有什么联系呢?(①教师要求学生用实验来验证,并且先说明活动操作要求。要求学生在小组内完成活动,观察并记录现象。②学生在小组内进行讨论,同时对照转动的地球仪与平面图,填写结论。③教师用多媒体显示图片,提问学生,校对答案。)
师:那么活动中观察者在太阳的什么方位?
生:西方——北方——东方。
师:你能发现其中有什么規律吗?
生:地球的自转方向与太阳的运动方向相反。
教师引导学生得出结论:太阳的东升西落是地球自西向东的自转所形成。[演示时钟的秒针转动方向(顺时针方向)]
播放课件:在北极上空看地球的自转。
学生活动:学生分别在地球仪的北、南极上空看地球的自转方向。教师在黑板上画出平面图,要求学生在圆圈上标出相应的箭头。学生在黑板画出相应的箭头。
评析3:教学预设:让学生通过探究活动来发现一天中太阳的运行方向与地球运行方向的关系。通过学生探究活动来验证自己建立的地球自转模型,帮助学生结合立体模型与平面模型的转换。再次交替使用立体模型与平面模型,利于学生巩固所建立的模型。
在教学情景设计中体现了从生活经验→实物模型→实验探究→实物模型→平面模型。这样的教学情景设计有利于学生把新学知识建立在生活经验的基础之上,并且多次结合实物模型与平面模型交替演示,能使多数学生在脑中建立“自转的地球”的模型。同时在教学情景的设置中安排了实验探究活动,利于学生亲身经历操作的过程,培养了学生合作交流能力和发展空间观念。
二、发现问题
在两个班的教学反馈中,教学效果比较理想,只是有两处错误率较高。
例1 下面的现象是由于地球的自转所形成的是:①日月星辰的东升西落;②地球上有昼夜半球;③地球上有经纬网;④白天和黑夜的交替。
A.①④ B.②③ C.③④ D.②④
此题的错误率为7/38。且出现的错误都是认为地球上的昼夜现象是由于地球自转引起的。
例2 在地球自转平面图中学生判别是在哪一极上空观察地球自转并说明理由。
此题的错误率为9/43。这一教学效果调查说明学生在“地球自转模型的建立”方面不是很理想。那么教师要怎样将“教学情景”有效地与“建立模型”相结合,才能使教学效果理想呢?
三、寻求解决方法
1.应用类比法。教学情景设计中,教师成功地应用了比较法帮助学生建模。让学生观察了“旋转木马”后,及时引导学生分析得出“在绕中心旋转的物体上看周围事物运动的特征——与旋转方向相反”的特征,再在学生观察“地球自转的视频”后,让学生进行类比,学生就容易用“旋转木马”模型来理解“地球的自转”了。生活中看到太阳东升西落,学生运用类比法就容易得出地球自西向东旋转。
2.将立体模型与平面模型多次交替呈现。平面图形具有抽象特点,立体模型具有形象的优点,但缺少应用、迁移的特点。为了帮助学生建模,教师可把立体模型与平面模型多次交替呈现:在进行了立体模型(地球仪的自转)观察后,及时将面模型(平面图)呈现,并多次反复变换形式呈现在学生面前,再在平面上要求学生画出并辅之以必要的练习。
学生在北极上空观察地球的自转和昼夜半球后,教师如果及时要求在平面上画出观察到的图形,标出昼夜半球、晨昏线;再结合精心设计的练习来进行巩固,那么学生在教学反馈中的错误率就可能会降低,看到平面图时,脑中就产生了立体的地球自转,自然也就能准确表述其特征了。
3.巧设问题情景。教学过程中问题的有效设置,可以引导学生逐层深入思考。教学过程中如果教师能再设计一些较深层次问题:①为什么地球的自转会使我们看到太阳的东升西落?②怎样设计一个兴趣实验可以让太阳从西方升起?用这些问题可以促使学生运用知识的迁移来进行思考,从而帮助学生在脑中建立“地球自西向东旋转”的模型。
4.实验探究,解决问题。教师在科学课堂中给予学生足够的时间和空间,让学生在教师的指导下去探究解决问题。不仅可以加深对知识的理解,还能发展学生的学习能力和表述能力,加强同学之间的协作。教师在教学情景设置时,可让学生做一个兴趣探索:让学生设计一个实验,在地球仪上怎样能看到太阳的西升东落?学生通过这样的实验设计与验证,就会牢牢地掌握了地球的自转方向,并且理解了假若相反(地球自东向西转)将会是何种结果。
教学情景中适时、适量地安排一些这样的兴趣探究活动,使学生既掌握了知识又培养了学习兴趣,同时还发展了学生的能力,能达到比较理想的教学效果。
参考文献:
[1] 温剑飞,《“建模”在〈科学〉教学中的应用》,《中学理科·综合版》,2007年第11期
[2] 《科学教学法参考书(七年级下)》