论文部分内容阅读
《为什么一年有四季》是《地球的运动》单元中的一课。涉及到地轴倾斜太阳光线照射到地球位置发生有规律变化导致温度有规律变化的问题，是在学生认识了地球在绕太阳公转、光线直射斜射引起温度变化的基础上，进一步对地球公转过程中所产生现象的探究。为了更好的了解学生的前概念，课前我对五年级整段的学生进行了科学前概念的调查：充分暴露学生的科学前概念
统计数据发现，许多学生对四季的成因有着错误的认识，较普遍的一个观点是地球在围绕太阳公转过程中，离太阳近时是夏季，离太阳远时是冬季。
一、概括已有认知，铺垫设疑
学生的前概念对于教学极其重要，它能对学生概念的形成起促进和帮助作用。一个概念的形成，必须建立在学生自己原有的生活经验的基础上，新概念必然是对生活中原有概念进行重新组合、转化的一个过程。巧妙的导入不仅能够了解学生的已有认知，还能够帮助学生概括他们的已有认知即四个季节温度变化有规律。
【课堂实录】
师：说说你喜欢的季节，为什么
生1：我喜欢春天，因为不会很冷也不会很热。
生2：我喜欢夏天，可以游泳，还有很多水果可以吃。
师：四个季节最大的区别是什么？
生：温度不同。
师：四个季节温度的变化有没有规律？
生1：春天和秋天温度差不多，夏天最热，冬天最冷。
生3：每年都是这样的。
【分析】本教学环节主要以概括学生已有认知为主——温度有规律的发生变化形成不同的季节。上课伊始，以学生熟悉的春夏秋冬图片导入，让他们说说自己“喜欢的季节，为什么”。从而引导出学生说出喜欢某个季节的原因主要与四个季节的温度有关。在此基础上紧接着提问：“四个季节最大的不同是什么？”学生就能够根据前面知识概括和教师问题的指向从容的回答出：温度不同。然而学生的思维需要发展，前面两个问题的探讨学生的思维只是停留在已有认知的表面现象，对于温度有规律变化的分析相对较少，教师紧接着提问：“是个季节温度的变化有没有规律？”不仅能够让学生对已有认知做一个整理的分析与归纳，同时为充分暴露“温度有规律变化”原因的前科学概念做好了铺垫，学生的思维也在进一步发展。
二、引发概念冲突，形成思维碰撞
学生的思维需要发展，而思维的发展是从产生问题开始的。对于“问题”的选择，教师在遵循学生的生活实际、学生思考问题的兴趣的同时更应该关注学生已有思维认知和思维发展的情况，让课堂成为生本课堂。本环节中，以问题“为什么一年当中温度会有规律的发生变化”为主线，并结合学生已知的正确科学概念，充分暴露学生对这个问题的已有认知和生活经验。同时，及时肯定学生正确的共同认识，排除与科学不相符的猜测并给予学生正确的科学概念。而排出与科学不相符的猜测的目的是为了让学生对自己前概念有一个初步怀疑，给予他们正确的科学知识则是为了让他们的原有认知与正确科学概念引发冲突，产生思维碰撞。从学生科学概念形成的过程来看，科学事实的作用是显而易见的，科学事实是学生进行同化过程的填充信息，也是学生顺应过程中转变前概念的有力证据。
【课堂实录】
生1：我觉得地球离太阳近的时候地球的温度高，就是夏天；地球离太阳远的时候温度就低，就是冬天。
师：很有意义的猜测。
师：那在一天当中，温度也在发生高低变化，是不是也跟地球离太阳的远近有关呢？
生继续回答：一天当中过的温度变化应该与太阳的远近没有关系。
师：的确，地球公转的轨道是椭圆形的，地球在公转的时候有时离太阳近一点，有时离太阳远一点，我这里有科学家研究后真实的一些数据，不知道能不能解决大家的猜测。
PPT出示相关资料（近日点——数据——冬季；远日点——数据——夏季）
生：夏天的时候地球离太阳远了，冬天反而近了。
【分析】从前概念出发，引出学生错误前概念并提供给学生证据，让他们产生思维矛盾，并引发前概念与科学概念冲突。本环节教学中通过概括学生已有认知即四个季节温度变化有规律引出探究性问题：“为什么一年当中温度会有规律的发生变化，你觉得可能与哪些因素有关？”大多数学生对四季的成因是未曾思考过的问题，或者有着错误的认识，较普遍的一个观点是地球在围绕太阳公转过程中，离太阳近时是夏季，离太阳远时是冬季。由此可见，学生对本课内容在认知上存在半“空白”想象，或者难以找到已有经验的支持。因此，本课内容的学习与学生的认知及已有经验建立起联系，从学生已有的经验出发，一步步的实施教学，是学生理解四季成因的关键。
三、联系已有科学概念，进行逻辑推理
学生在学习新概念的过程中，在他们的思维中会不断的搜索能够接受新概念的已有科学概念和生活经验，他们已有的科学概念（光线直射、斜射对温度的关系），将成为构建新科学概念的前提条件。然而每个孩子在学习科学的过程中有能力差异，有部分学生可能还能从脑海中搜索到已有的科学概念，但大部分的学生需要教师不断的引导才能回忆起部分已有科学概念。为了能更好的体现“科学课程应面向全体学生”和冲破错误前概念构建新的科学概念。教师就应该加强前后科学概念的联系，搭建学生学习新科学概念的桥梁。
【课堂实录】
师：通过什么可以反应出地球上有光线直射和斜射有规律的变化呢？
生1：看太阳的光线。
生2：一天中影子的变化与太阳光照射的角度有关。
师：一天当中影长变化有什么规律？影长的变化与温度有什么联系？
生1：早上影子长温度低，中午影子在脚底下，温度高，晚上又低了。
生2：早上和晚上的影子差不多长，温度低。
师：大家能否根据这个来用一句话来概括一下？
生：影子长的时候温度低，影子短的时候温度高。 【分析】根据教学内容，本课对四季成因的探究主要是通过“立竿测影”的实验方法来实现的。在几次试教中，发现学生对“立竿测影”实验的理解是一个难点，学生普遍不知道“为什么要做这个实验，实验要我们干什么”成为学生认识的难点。为了能解决这个难点，对教学进行了一个整合：从联系一天的温度和影长变化出发，把阳光直射与斜射会造成温度的变化变成已知条件，在地球公转的过程中能不能发现阳光的直射和斜射，从而引起四季温度的变化。学生模拟实验的目标更加明确，将抽象的概念通过形象化的探究过程得以构建，教学深入浅出，降低了难度。从整节课的教学思路和主线看，从推测四季成因，分析四季的成因，对合理的推测进一步寻找证据，实验验证，学生在真实的问题情境中，不断激起思维的火花，自己提出问题，循序渐进地思考解决问题，积极构建科学概念。
四、丰富实践探究，排斥错误概念
为了能让探究活动更加有效，课堂上我们还应该给学生提供足够的交流讨论、动手操作与探究体验的时间，以独立思考的时间，现在的科学课中安排的活动较多，学生要在短短的40分钟内进行各种深入的探究是有一定困难的，这时，我们宁可少完成一部分内容，也不能让实验走过场，或教师简单的演示一下，这样会丧失探究式学习的本质。只有学生亲自参与探究活动中，才能更好的去观察实验现象、分析实验现象、交流实验现象。才能更好的通过生生交流、师生交流的过程中来构建科学概念，形成科学概念。才能培养学生的科学素养。
【课堂实录】
学生实验（其中1个小组地轴垂直）
学生汇报：——教师记录这两组数据。（2个小组正常的数据）
生：我们组的不一样，每一个点上的数据没有太大的变化，都在1厘米左右。
师：为什么你们小组的数据都差不多，杆影长度变化不大呢？我们现在无法知道他们实验过程中到底出现了什么问题，要不这样，你们再来做一次，证明给大家看，不过我得请几个同学来监督一下。
师：把他们测得的数据告诉我
生：的确是在1厘米左右。
师：他们的操作有问题吗？那是什么原因导致他们的杆影长度基本相同呢？
生：我们做的实验，地球仪的地轴倾斜他们是直的。
师：的确，他们的地轴是垂直于地面的。那时什么原因造成实验数据跟我们不一样？
生：地球的地轴。
【分析】实践探究是本节课难以突破的一个教学环节，如何巧妙的设计不仅让学生理解了四季杆影长度的变化与地球公转时地轴倾斜有关，同时让学生明确当地球的地轴垂直的时候，地球公转时同一个地区的杆影长度没有发生长短变化，还能让学生通过实验数据，分析实验数据，归纳与整理最终得出影长变化与太阳照射角度的关系并确定与温度的联系，是实践探究的目的。
五、整理科学概念，巩固科学概念
在教学中及时小结很重要，特别是在学生通过实践探究得到一些科学概念后，教师更是应该抓住时机，及时小结。本节课，当学生通过实验得到数据，并通过比较，发现杆影长度的变化与地轴倾斜有关以此推出一年四季温度有规律变化的原因后，教师进行了及时的小结，让学生刚形成的科学概念得了到进一步的巩固。
【课堂实录】
师：研究到这里我们有必要来概括一下四季的成因，先请大家自己思考，然后把你的想法再跟小组同学一起交流
生：地球公转、地轴倾斜，导致光线有规律的直射或斜射。
教师概念小结：我们一起看着板书来说一说：地球在绕太阳公转的时候，由于地轴是倾斜的，导致阳光有规律的直射或斜射某一地区，直射时热量多温度就高，斜射时热量少温度就低，因此温度有规律的发生变化，形成四季。
【分析】模拟实验能启发学生的思维，是判断逻辑推理是否正确的好方法。选择材料是做好模拟实验的关键，实验材料会直接影响实验的效果，不同的实验材料产生的实验现象和效果也各不相同，科学、恰当的材料才能逼真地模拟出自然现象。有了前面器材的使用与现象的观察，学生自主探究南半球四季变化就易如反掌了。
【作者单位：宁波市鄞州区实验小学 浙江】
统计数据发现，许多学生对四季的成因有着错误的认识，较普遍的一个观点是地球在围绕太阳公转过程中，离太阳近时是夏季，离太阳远时是冬季。
一、概括已有认知，铺垫设疑
学生的前概念对于教学极其重要，它能对学生概念的形成起促进和帮助作用。一个概念的形成，必须建立在学生自己原有的生活经验的基础上，新概念必然是对生活中原有概念进行重新组合、转化的一个过程。巧妙的导入不仅能够了解学生的已有认知，还能够帮助学生概括他们的已有认知即四个季节温度变化有规律。
【课堂实录】
师：说说你喜欢的季节，为什么
生1：我喜欢春天，因为不会很冷也不会很热。
生2：我喜欢夏天，可以游泳，还有很多水果可以吃。
师：四个季节最大的区别是什么？
生：温度不同。
师：四个季节温度的变化有没有规律？
生1：春天和秋天温度差不多，夏天最热，冬天最冷。
生3：每年都是这样的。
【分析】本教学环节主要以概括学生已有认知为主——温度有规律的发生变化形成不同的季节。上课伊始，以学生熟悉的春夏秋冬图片导入，让他们说说自己“喜欢的季节，为什么”。从而引导出学生说出喜欢某个季节的原因主要与四个季节的温度有关。在此基础上紧接着提问：“四个季节最大的不同是什么？”学生就能够根据前面知识概括和教师问题的指向从容的回答出：温度不同。然而学生的思维需要发展，前面两个问题的探讨学生的思维只是停留在已有认知的表面现象，对于温度有规律变化的分析相对较少，教师紧接着提问：“是个季节温度的变化有没有规律？”不仅能够让学生对已有认知做一个整理的分析与归纳，同时为充分暴露“温度有规律变化”原因的前科学概念做好了铺垫，学生的思维也在进一步发展。
二、引发概念冲突，形成思维碰撞
学生的思维需要发展，而思维的发展是从产生问题开始的。对于“问题”的选择，教师在遵循学生的生活实际、学生思考问题的兴趣的同时更应该关注学生已有思维认知和思维发展的情况，让课堂成为生本课堂。本环节中，以问题“为什么一年当中温度会有规律的发生变化”为主线，并结合学生已知的正确科学概念，充分暴露学生对这个问题的已有认知和生活经验。同时，及时肯定学生正确的共同认识，排除与科学不相符的猜测并给予学生正确的科学概念。而排出与科学不相符的猜测的目的是为了让学生对自己前概念有一个初步怀疑，给予他们正确的科学知识则是为了让他们的原有认知与正确科学概念引发冲突，产生思维碰撞。从学生科学概念形成的过程来看，科学事实的作用是显而易见的，科学事实是学生进行同化过程的填充信息，也是学生顺应过程中转变前概念的有力证据。
【课堂实录】
生1：我觉得地球离太阳近的时候地球的温度高，就是夏天；地球离太阳远的时候温度就低，就是冬天。
师：很有意义的猜测。
师：那在一天当中，温度也在发生高低变化，是不是也跟地球离太阳的远近有关呢？
生继续回答：一天当中过的温度变化应该与太阳的远近没有关系。
师：的确，地球公转的轨道是椭圆形的，地球在公转的时候有时离太阳近一点，有时离太阳远一点，我这里有科学家研究后真实的一些数据，不知道能不能解决大家的猜测。
PPT出示相关资料（近日点——数据——冬季；远日点——数据——夏季）
生：夏天的时候地球离太阳远了，冬天反而近了。
【分析】从前概念出发，引出学生错误前概念并提供给学生证据，让他们产生思维矛盾，并引发前概念与科学概念冲突。本环节教学中通过概括学生已有认知即四个季节温度变化有规律引出探究性问题：“为什么一年当中温度会有规律的发生变化，你觉得可能与哪些因素有关？”大多数学生对四季的成因是未曾思考过的问题，或者有着错误的认识，较普遍的一个观点是地球在围绕太阳公转过程中，离太阳近时是夏季，离太阳远时是冬季。由此可见，学生对本课内容在认知上存在半“空白”想象，或者难以找到已有经验的支持。因此，本课内容的学习与学生的认知及已有经验建立起联系，从学生已有的经验出发，一步步的实施教学，是学生理解四季成因的关键。
三、联系已有科学概念，进行逻辑推理
学生在学习新概念的过程中，在他们的思维中会不断的搜索能够接受新概念的已有科学概念和生活经验，他们已有的科学概念（光线直射、斜射对温度的关系），将成为构建新科学概念的前提条件。然而每个孩子在学习科学的过程中有能力差异，有部分学生可能还能从脑海中搜索到已有的科学概念，但大部分的学生需要教师不断的引导才能回忆起部分已有科学概念。为了能更好的体现“科学课程应面向全体学生”和冲破错误前概念构建新的科学概念。教师就应该加强前后科学概念的联系，搭建学生学习新科学概念的桥梁。
【课堂实录】
师：通过什么可以反应出地球上有光线直射和斜射有规律的变化呢？
生1：看太阳的光线。
生2：一天中影子的变化与太阳光照射的角度有关。
师：一天当中影长变化有什么规律？影长的变化与温度有什么联系？
生1：早上影子长温度低，中午影子在脚底下，温度高，晚上又低了。
生2：早上和晚上的影子差不多长，温度低。
师：大家能否根据这个来用一句话来概括一下？
生：影子长的时候温度低，影子短的时候温度高。 【分析】根据教学内容，本课对四季成因的探究主要是通过“立竿测影”的实验方法来实现的。在几次试教中，发现学生对“立竿测影”实验的理解是一个难点，学生普遍不知道“为什么要做这个实验，实验要我们干什么”成为学生认识的难点。为了能解决这个难点，对教学进行了一个整合：从联系一天的温度和影长变化出发，把阳光直射与斜射会造成温度的变化变成已知条件，在地球公转的过程中能不能发现阳光的直射和斜射，从而引起四季温度的变化。学生模拟实验的目标更加明确，将抽象的概念通过形象化的探究过程得以构建，教学深入浅出，降低了难度。从整节课的教学思路和主线看，从推测四季成因，分析四季的成因，对合理的推测进一步寻找证据，实验验证，学生在真实的问题情境中，不断激起思维的火花，自己提出问题，循序渐进地思考解决问题，积极构建科学概念。
四、丰富实践探究，排斥错误概念
为了能让探究活动更加有效，课堂上我们还应该给学生提供足够的交流讨论、动手操作与探究体验的时间，以独立思考的时间，现在的科学课中安排的活动较多，学生要在短短的40分钟内进行各种深入的探究是有一定困难的，这时，我们宁可少完成一部分内容，也不能让实验走过场，或教师简单的演示一下，这样会丧失探究式学习的本质。只有学生亲自参与探究活动中，才能更好的去观察实验现象、分析实验现象、交流实验现象。才能更好的通过生生交流、师生交流的过程中来构建科学概念，形成科学概念。才能培养学生的科学素养。
【课堂实录】
学生实验（其中1个小组地轴垂直）
学生汇报：——教师记录这两组数据。（2个小组正常的数据）
生：我们组的不一样，每一个点上的数据没有太大的变化，都在1厘米左右。
师：为什么你们小组的数据都差不多，杆影长度变化不大呢？我们现在无法知道他们实验过程中到底出现了什么问题，要不这样，你们再来做一次，证明给大家看，不过我得请几个同学来监督一下。
师：把他们测得的数据告诉我
生：的确是在1厘米左右。
师：他们的操作有问题吗？那是什么原因导致他们的杆影长度基本相同呢？
生：我们做的实验，地球仪的地轴倾斜他们是直的。
师：的确，他们的地轴是垂直于地面的。那时什么原因造成实验数据跟我们不一样？
生：地球的地轴。
【分析】实践探究是本节课难以突破的一个教学环节，如何巧妙的设计不仅让学生理解了四季杆影长度的变化与地球公转时地轴倾斜有关，同时让学生明确当地球的地轴垂直的时候，地球公转时同一个地区的杆影长度没有发生长短变化，还能让学生通过实验数据，分析实验数据，归纳与整理最终得出影长变化与太阳照射角度的关系并确定与温度的联系，是实践探究的目的。
五、整理科学概念，巩固科学概念
在教学中及时小结很重要，特别是在学生通过实践探究得到一些科学概念后，教师更是应该抓住时机，及时小结。本节课，当学生通过实验得到数据，并通过比较，发现杆影长度的变化与地轴倾斜有关以此推出一年四季温度有规律变化的原因后，教师进行了及时的小结，让学生刚形成的科学概念得了到进一步的巩固。
【课堂实录】
师：研究到这里我们有必要来概括一下四季的成因，先请大家自己思考，然后把你的想法再跟小组同学一起交流
生：地球公转、地轴倾斜，导致光线有规律的直射或斜射。
教师概念小结：我们一起看着板书来说一说：地球在绕太阳公转的时候，由于地轴是倾斜的，导致阳光有规律的直射或斜射某一地区，直射时热量多温度就高，斜射时热量少温度就低，因此温度有规律的发生变化，形成四季。
【分析】模拟实验能启发学生的思维，是判断逻辑推理是否正确的好方法。选择材料是做好模拟实验的关键，实验材料会直接影响实验的效果，不同的实验材料产生的实验现象和效果也各不相同，科学、恰当的材料才能逼真地模拟出自然现象。有了前面器材的使用与现象的观察，学生自主探究南半球四季变化就易如反掌了。
【作者单位：宁波市鄞州区实验小学 浙江】