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专题讲座小学科学“地球与宇宙”教学策略概览北京市密云县教研中心李伟臣关于教学策略概念界定,众说纷纭,莫衷一是“通常意义上,人们将教学策略理解为在不同的教学条件下,为达到不同的教学结果所采用的手段和谋略,它具体体现在教与学的相互作用的活动中”(何克抗主编《教育技术培训教程(教学人员中级)》2007年10月第一版第50页)与人们常说的教学模式相比,它比较灵活在一个模式中,可以采用多个策略;同一个策略,则可以应用在不同的模式中在新课程改革中,探究学习的模式得到普遍推崇,相应的教学策略研究也得到普遍重视例如,探究学习的“5E”教学模式,参与、探究、解释、迁移、评价的五个基本环节中,每个环节的实施都要有相应的策略支撑(详见表1)表15E教学模式的运用(策略)阶段阶段说明教师行为学生行为参与教师提出关于周围事物的一些问题,将学生引入学习状态,同时,了解学生的已有背景知识和概念·引起兴趣;·产生好奇心;·提出问题;·引起反应,以便了解学生对于主题知道和思考了些什么·问问题,如“为什么这样?”、“对于这个我已经知道了什么?”、“关于这个我能发现什么?”;·对于主题表现出兴趣探究学生制定计划进行研究,收集证据回答问题·鼓励学生在没有教师直接指导的情况下共同工作;·当学生相互交流时注意观察和倾听;·在必要的时候提问探索性的问题间接指导学生的调查;·为学生提出质疑的时间;·给学生充当顾问·在活动范围内自由思考;·测验预言和假设;·形成新的预言和假设;·尝试各种选择,并与其他人进行讨论;·记录观察结果和观点;·对判断提出质疑解释在学生探究和解释的基础上,教师正式揭示一些词汇、概念和原理学生在教师的指导下,使用新知识建构科学的解释,回答最初提出的问题 ·鼓励学生用自己的语言解释概念和定义;·要求学生给出理由(证据);·提供正规的定义、解释和新的短语;·用学生已有的经验解释概念·解释可能的解决方案或其他人的答案;·批判性地倾听他人的解释;·对他人的解释提出质疑;·倾听和尽量理解教师提供的解释;·参考以前的活动;·在解释中运用记录的观察结果迁移学生运用新的理解解决新的问题·期望学生运用正规的短语、定义以及以前提供的解释;·鼓励学生在新的情境中运用或扩展概念和技能;·提醒学生注意模糊的概念;·向学生提及现存的数据和数据,并问“你已经知道了些什么”、“你为什么这么想”·在新的近似的情境下运用新的短语、定义、解释和技能;·运用原有的信息提出问题,提出解决方案、做出决定、设计实验;·从证据中总结出合理的结论;·记录观察结果和解释;·在同伴中检查理解评价教师和学生用正式的或非正式的方法评价新的知识、理解和能力·当学生运用新的概念和技能时观察学生;·观察学生已经改变了的思维和行为的证据;·允许学生评价他们自己的学习和过程性技能;·问一些开放性的问题,如“你是怎么想的”、“你有什么证据”、“对于这个你知道些什么”、“你如何解释”等·运用观察的结果、证据和以前接受的解释提出一些开放性的问题;·展示对概念或技能的理解或知识;·评估自己的进步和知识;·提出鼓励进一步探究的相关问题在表1中,我们可以将教师行为部分视为教的策略,将学生行为部分视为学的策略在实施教学时,应视具体的教学内容和教学条件来选择与其相适应的策略学生探究的内容类型不同,策略的选择也会有所差异,但总体上仍会体现教学模式的基本环节基于大家对“生命世界”和“物质世界”的教学策略概览的了解,本讲继续就“地球与宇宙”方面的教学策略展开研讨
一、“地球与宇宙”相关背景知识首先来看宇宙“宇宙”一词,最早出自《庄子》这本书,“宇”代指的是一切的空间,包括东,南,西,北等一切地点,是无边无际的;“宙”代指的是一切的时间,包括过去,现在,白天,黑夜等,是无始无终的宇宙是万物的总称,是时间和空间的统一宇宙是物质世界,不依赖于人的意志而客观存在,并处于不断运动和发展中宇宙是多样又统一的它包括一切,是所有时间和空间的统一体,没有时间和空间就没有一切宇宙中各天体系统的排列层次如下图所示再来看地球在浩瀚无垠的宇宙中,地球不过是一颗微不足道的行星,它的结构基本上按物质密度大小的顺序分异,从外向内大致呈现同心圆状分布,主要包括地表以上的大气圈、水圈、生物圈和地表以下的地壳、地幔、地核对于人类来说,它是我们赖以生存的唯一家园 “地球与宇宙”相当于中学地理(自然地理)学科的内容人类居住在地球表层地理学就是研究地球表层环境与人类活动关系的一门学问有了一定的地理知识,才能从更高的层面上去关爱我们居住的地球表层地理学研究的对象是由大气圈、水圈、生物圈、岩石圈(由地壳及上地幔顶部固体岩石组成)所构成的地理环境地貌、气候、水文、土壤、植被、动物是地球表层自然地理环境的最基本的自然要素其中,地貌、气候、水文是地球表层的无机成分土壤、植被和动物是地球表层的有机成分它们共同构成了完整的地球表层系统《全日制义务教育科学(3-6年级)课程标准》(以下简称《标准》)关于地球与宇宙的内容标准主要涉及地球的概貌和组成物质,地球的运动而引起的各种变化,天空中的星体三大部分内容通过对前两部分内容的学习,学生将在已有粗浅认识的基础上,获得有关地球的更完整印象让小学生用探究的方法研究地球物质的性质,不仅可以使他们获得有关的知识,了解科学探究的过程和方法,体验到探究的乐趣,还可以使他们对习以为常的地球物质“刮目相看”,意识到地球物质的价值和保护它们的重要性天空中的星体这部分内容为小学生撩起了星空的神秘面纱他们通过观察记录太阳和月球的运动变化,探究它们的运动模式,锻炼自己的毅力;他们通过了解人类对宇宙奥秘的探索,认识科学的进步和人类智慧的潜力这部分内容的教学重点是点燃小学生的求知欲,这远比告诉他们太阳的直径、温度更重要!地球与宇宙内容标准框图 有关“地球和宇宙”知识的学习,不仅可以满足儿童的好奇心,还可以使儿童了解人类为科学地了解宇宙所做的努力儿童通过对地球物质的学习,了解地球物质对人类及其它生物生存的意义,从而对地球物质怀抱感激之情同时认识人类活动对地球物质的破坏,树立保护人类唯一家园的意识从总体上看,“地球与宇宙”部分的学习内容中,很大一部分都是大尺度的、特别宏观的,远距离的东西这在没有现代化信息技术手段之前,要完成这些任务将会非常困难
二、“地球的概貌与地球的物质”教学策略
(一)地球的概貌《标准》在本部分中要求
1.1知道地球的形状、大小
1.2知道地球是由小部分陆地和大部分水域构成的
1.3知道地球内部有炽热的岩浆
1.4了解人类对地球形状认识的历史
1.5了解地球仪、地图的主要标识和功用学生通过前三项内容的学习,将能从内外两方面获得比较完整的地球总轮廓印象;通过对科学史的学习,有助于他们形成科学是不断发展的价值观;通过对地球仪和地图的认识,既能在小学生头脑中形成一个完整的地球表面概貌图景,又能为学生的生活带来便利主要教学策略
1、充分利用地形地球仪和地形地图小学阶段主要了解的是地形地球仪和地形地图,主要标识包括比例尺、颜色等少数几个最普通的
(1)从学生第一次接触地球仪开始,就应明确告诉学生地球仪是地球的模型,要示范地球仪正确的摆放方法地球仪的北极应始终朝向实际的北方
(2)在具体应用中认识地球仪和地图的功用和主要标识如结合相关的照片和视频认识地球的形状;通过观察地形地球仪的颜色区分陆地和海洋,利用数经纬网的格数分别估算陆地和海洋的面积;根据比例尺计算地球的大小;通过在地球仪或地图上找自己家乡、祖国及其他国家大致位置、地形特点、距离远近等活动综合认识地球仪和地图的功用在地球的物质部分,认识自然界水资源的分布时,同样要用到地形地球仪
(3)尽可能指导学生亲自尝试绘制地图、制作地球仪(具体举例略)
(4)对地球内部特征的认识可借助地球的解剖模型,或利用其他图片
2、重视科学史内容的学习
(1)精心设问,尽可能激发学生的好奇心;
(2)布置任务,尽可能鼓励学生广泛收集相关资料;
(3)组织讨论,尽可能关注核心问题的解决方式;
(4)梳理概括,尽可能明确人类对某一问题的认识过程;
(5)总结提升,逐步形成科学是不断发展的观点对于科学史部分的学习,不能仅仅满足于教材提供的或从不同渠道收集到的资料的阅读要尽可能引导学生对资料的分析例如河北人民出版社《科学》“科学在线”栏目提供的资料是人类认识地球的历史公元2至3世纪,古希腊的科学家们通过对出海的帆船、月食等现象的长期观察,提出地球是球形的假设后来,人们通过对星空星座的观察,进一步证明地球是球形的航海家麦哲伦绕地球航行一周回到出发点,用事实验证地球是球形的假设随后,地球是球形的结论逐渐被人们广泛的接受1961年前苏联宇航员加加林,驾驶“东方”1号宇宙飞船,首次从上百千米的太空,惊奇地看到人类赖以生存的的地球是一个蔚蓝色的星球随着现代科学技术的不断进步,航天卫星和遥感技术的应用,人们能够精确的计算出地球形状的各种数据,证明地球是一个略扁的球体讨论题人类怎样知道地球是球形的?在人类认识地球的过程中,科学技术是如何发挥作用的?河北人民出版社《科学》教师用书的介绍是地球的形状和大小地球是人类的摇篮自古以来,人类就在不断地探索自己生存的这个世界,力图说明它的形状和大小人们对地球的认识,由浅到深,经历了漫长曲折的过程,直到科学技术高度发达的当代,对于地球的形状和大小,才有了比较准确的科学认识远古时代由于人类的活动范围有限,无法看到地球的全貌,长期以来,人们曾认为大地是平的我国古代就有“天圆如张盖,地方如棋盘”的说法地球是球形这一概念最先是公元前
五、六世纪的古希腊哲学家毕达哥拉斯(Pythagoras)提出的但是他的这种信念是因为他从理论上认为圆球在所有几何形体中最完美,而不是根据任何客观事实得出的以后,亚里士多德根据月食时月面出现的地影是圆形的,给出了地球是球形的第一个科学证据公元前3世纪,古希腊天文学家埃拉托斯特尼(EratosthenesofCyrene)根据太阳高度和观测地的距离,第一次用数学的方法计算出地球的周长公元726年我国唐代天文学家一行主持了全国天文大地测量,利用北极高度和夏日日长计算出了子午线一度之长和地球的周长1622年葡萄牙航海家麦哲仑(FerdinandMagellan)领导的环球航行证明了地球确实是球形的17世纪末,牛顿研究了地球自转对地球形态的影响,认为地球应是一个赤道略为隆起,两极略为扁平的椭球体1733年巴黎天文台派出两个考察队,分别前往南纬2°的秘鲁和北纬66°的拉普林进行大地测量,结果证明了牛顿的推测20世纪60年代后人造卫星上天,为大地测量添加了新的手段现已精确地测出地球的平均赤道半径为
6378.14千米,极半径为
6356.76千米,赤道周长和子午线周长分别为40075千米和39941千米,北极地区约高出
18.9米,南极地区低下去24~3米有人说地球像一只倒放着的大鸭梨其实,地球的这些不规则部分对地球来说是微不足道的从人造地球卫星拍摄的地球照片来看,它更像是一个标准的圆球现在我们可以利用人造地球卫星给地球拍照片,可以乘宇宙飞船或航天飞机直接观察地球,甚至到月球上面观察地球,通过这些途径可以很清楚地知道地球是球形的,但是在古代,人们怎么知道地球是球形的呢?教师实际教学时,一定要想法设法激发学生的好奇心,视本校学生的实际情况,适当要求学生课前收集一些有关地球形状和大小的资料因为多数学生已经知道地球是球形的,课上讨论时,要把重点放在人们都用了哪些方法来证明地球是球形的,科学技术(包括方法、手段、设备、工具)的发展是怎样帮助人类更准确地认识地球形状的在学生充分讨论的基础上,教师要引导学生梳理人类对地球形状认识的三次飞跃,以形成科学不断发展的观点三次飞跃是天圆地方——球形——椭球体——不规则椭球体科学课中应重视科学史教育,这将有助于学生形成科学是不断发展的价值观“地球与宇宙”部分有关科学史的内容还有“了解古人对昼夜成因的猜想与哥白尼的贡献”;“探索宇宙的历史”等内容,教师都应认真对待
(二)地球的物质(岩石、沙、土壤、水、空气)《标准》中有关“地球的物质”的要求有14条,大致可以分为两大类,详见表2表2地球的物质部分内容标准简单归类组成地球的各种基本物质(也包含各种物质之间的联系)组成地球的各种物质与人类及其它生物之间的联系
2.1能用不同的分类标准对岩石进行分类
2.2知道主要的能源矿产、金属矿产及其提炼物的名称
2.3知道土壤的构成
3.1知道自然界水资源的分布
3.2知道水能溶解一些物质
3.4欣赏自然界水体的美丽
4.1能用一定办法证明空气的存在
4.2了解人类对空气性质的利用
2.4设计不同土壤对植物生长影响的实验
2.5意识到人类生存与陆地物质的密切关系,意识到保护陆地物质的重要性
3.3意识到水与生物的密切关系
3.5知道水域污染的主要原因
4.3知道空气对生命的意义
4.4了解人类活动对大气层产生的不良影响意识到保护大气层的重要性《标准》将自然大纲中作为独立部分的水、空气整合进地球物质主题这样处理有利于在全球尺度上把握地球系统的组成物质(岩石圈、水圈、气圈),及其相互之间的联系,这是对地球本质面貌的真实反映;还可以把宏观层面水、空气的属性,如水域、水体、大气层等与微观层面水、空气性质的学习统合起来《标准》加强了组成地球的各种物质与人类及其他生物之间的联系方面的内容这是可持续发展教育需求的使然应该让儿童从小就对地球物质怀抱感激之情并对其日益受到危害的状况给予高度的关注,这是《标准》中培养目标十分强调的一点作为四大圈层间的过渡带,土壤圈是一个运动的开放的物质与能量系统,与地理环境不断地进行物质和能量的交换和转化地理环境中的水分、养分、空气和热量不断向土壤输入,引起土壤性质发生变化,形成不同的土壤类型主要教学策略教学“组成地球的各种基本物质”方面内容的基本程序教学内容为“形态、构造、性质、变化”的教学,首先指导学生把认识对象(物体的形态、构造、性质、变化过程)分解为若干部分,分别进行观察、比较;然后把观察的结果综合起来,描述出这个物体的整体特征、性质或变化过程;最后指导学生运用本课学习的知识和方法识别物体,或用本课学习的方法观察、描述其它物体的形态特征教学过程的基本模式如下图(引自人民教育出版社殷志杰老师关于课型研究的理论,下同) 例如教学《土壤》一课常规的教学略探索性教学(刘老师的教学实例)第一课时,野外考察学生带着工具到学校附近的田地中实际观察土壤老师先提出一些具体要求,然后学生分组观察土壤并记录当学生有了足够的发现后,再要求学生取回土样作细致观察(主要是自然状态下的观察)第二课时,课内分析每个小组的桌子上都摆放着放大镜、一次性塑料杯、沙布、脸盆里面装着水,学生们也带来了自己取来的各样土壤教师首先引导学生提出若干想研究的问题学生提的问题很多,刘老师把学生的问题简约地逐一写在黑板上,然后指导学生对问题进行了整理,选定了本节课可以尝试着通过实验去进行研究的问题除了看到的东西外,土里还有些什么?上面的黑土与下面的黄土里面主要有什么不同?干土与湿土的颜色不一样与什么有关?土壤里有没有空气供蚯蚓等小动物呼吸?之后,老师请每个小组讨论选择认为自己有能力研究的问题来研究研究之前,刘老师要求各小组同学商量一下,针对所选的题目,要用到什么材料,怎么实验方法、步骤,哪些东西是需要记录下来的;有了一个比较明确的计划后再动手(分析过程)十多分钟的活动后,各个小组都有一些发现学生纷纷交流他们的发现并提出自己的解释,教师予以适当指导,并组织相应的讨论(综合过程)此后,布置了3个课后完成的作业考察本村农田里的土壤,腐殖质的形成实验,生活垃圾对土壤的危害(运用过程)5E模式的教学针对“土壤中有什么?”的问题,如果用5E模式来上会怎样呢下面是选自《教作为探究的科学》一书中的教学设计材料准备土壤(庭院土壤)、明矾、带盖的塑料小瓶(小瓶直径大概1英寸,高约3英寸)注1英寸=2.54厘米参与
1、提问土壤中有什么?我们怎么知道?探究
2、观察庭院土壤⑴往小瓶中加入1英寸深的土壤⑵往小瓶中加入一小撮明矾告诉学生,明矾是一种用来做泡菜的化学物质它们是安全的,但是不要尝它们⑶往瓶里加满水,盖上盖子,用力摇动⑷把小瓶放在桌上,静置不动⑸几分钟后,观察小瓶里的现象,记录下来明矾就像分离剂,使土块分离成小颗粒,易于分层学生可以观察到,在小瓶底有砂石,细沙位于砂石之上,再上面是黏土、水,一些生物的残片浮在水面上解释
3、提问根据你的研究结果,你认为土壤里有什么?哪些成分颗粒比较大,是砂石、细沙还是黏土?为什么?迁移和评价环节缺省对三个案例的思考常规的教学,按部就班,注重探究活动的过程和结果,指导较多美国的案例问题明确,探究活动设计简捷,探究结论比较明确中国刘老师的案例更符合新课程改革的要求,不仅仅关注探究的结果,更关注探究的过程只是教师的指导稍弱,科学知识的学习不够明确三个案例的切入点不同,均关注对认识对象的描述,都有分析综合的过程
2.教学“自然界物质之间相互联系”方面内容的基本程序“自然界物质之间相互联系”方面内容的教学,首先引导学生把自然事物间的“多边关系”分解为一个个的“双边关系”(有的是一种事物分别与其他几种事物之间的双边关系,有的是每两种事物之间的双边关系),分别进行研究;然后把分别研究的结果综合起来,从整体上把握这些自然事物之间的相互联系;最后再引导学生把学到的知识广泛联系实际教学过程的基本模式如下图
3、突出观察活动的设计与指导观察是最基本的科学探究技能之一在“地球的物质”部分的教学中,既有对具体物质的观察,也有对现象的观察在教学时除了要注意具体的观察步骤外,还要注意以下几方面(1)观察活动要有比较充裕的时间,使学生充分地进行观察(2)要指导学生运用“整体——部分——整体”的方法进行观察这实质是一种“分析——综合”的方法运用这种方法,有助于全面地观察
(3)要教给学生运用比较的方法进行观察通过比较,有助于发现物体的细微特征
(4)要重视观察结果的汇报让学生用自己的话把观察到的各种情况充分地表达出来只有这样,才能达到观察的目的,切实培养学生的观察能力
三、“地球的运动与所引起的变化”教学策略
(一)、地球运动与天气变化地球运动与天气变化这部分内容标准的撰写体例和其它部分有些不同,它包括了课程目标的诸多侧面知识、动作技能、思维技能及情感、态度价值观“知道天气可以用一些可测的量来描述”,“能列举天气变化对动物行为影响的实例”是知识方面的目标;“会用温度计、简易风向仪、雨量器进行观测会收集有关数据,并能分析数据得出某些结论”,是技能方面的目标(科学方法);探究风雨的成因是“过程技能”和知识结合在一起的目标;“欣赏美丽的天气”、“体会到长期测量和记录天气数据是非常有用的,”体验到天气对人类工作、生活的影响“是情感态度价值观方面的目标由于目标不同,采用的相应教学策略也应有所区别《标准》中提供了很多教学建议可供借鉴主要教学策略
1.运用“学习科学方法”的基本教学程序,培养动作技能测量是用各种标准化的工具及单位进行量化的方法凡涉及科学方法的内容,教学时首先通过讲解、演示、分步操作、连贯操作等步骤,使学生初步掌握方法的要领,然后让学生使用不同的材料对这种方法反复进行练习,达到“初步学会”,最后引导学生运用学习的方法解决一些实际问题,以便检验学生是否真正掌握了这种方法教学过程的基本模式如下图 例气温计的使用⑴了解气温度计的基本构造,如底板、液泡、刻度等;⑵让学生尝试使用后,再按气温计使用的基本步骤讲解演示使用要领,并简单说明这样做的理由;⑶要求学生两人一组,互相监督操作程序是否规范,如检查气温计是否完好、手持气温计的方法或悬挂位置、读取温度的方法、温度的读写等等;⑷强化练习,攻克难点,如零上温度和零下温度读数方法;⑸实际运用气温计,坚持至少记录一周的气温
2.运用“认识规律和原因”的基本教学程序探究风雨的成因探究风雨的成因属于认识自然事物的规律和原因方面的内容,这类教学是以归纳概括为中心展开的根据教学内容和学生的学习情况不同,具体过程又略有不同有时是按照“现象—问题—实验—思考(归纳概括)—结论—应用”的程序进行的;有时是按照“现象—问题—思考(归纳、猜想)—假设—验证—结论—应用”的程序进行的教学过程的基本模式如下图 举例探究风的成因⑴利用身边材料尝试制造风,明确空气的流动形成风;⑵出示实验箱(进口和出口均有小风车),提出问题怎样让实验箱内的空气流动形成风?⑶学生尝试用吹、扇等方法在实验箱内制造风,小风车转起来了学生就认为有风了;⑷教师提供蜡烛,学生再实验,小风车同样能够转起来;⑸教师要求学生用画图的方式解释实验箱内的空气是怎样流动起来形成风的?(学生大多认为点燃蜡烛后,热空气会从蜡烛燃烧处分别向实验箱的进口和出口流动)⑹提供蚊香,利用烟的路径验证学生的想法;⑺指导学生针对实验现象作出合理的解释;⑻当学生知道冷热不同的环境是产生风的原因时,进一步让他们解释自然界中的风是怎样形成的
3.情感、态度与价值观目标的达成情感、态度价值观的目标达成,不是孤立的,它与科学知识和科学探究的目标是相互联系的,是互相制约互相影响的因此,讨论情感、态度与价值观目标的达成必须与具体的教学相结合⑴在活动中体验说教和贴标签式的教育没有任何意义,当学生的言行不一时,教学的效果是负向的只有在具体的实践活动中体验,才会真正收到成效⑵在过程中渗透很多时候,学生只要老老实实地按科学探究的基本程序和要求完成学习过程,很多教育性目标是不必点出来的⑶在交流中感悟组织学生的交流活动时,只要稍加指导,对许多问题的看法大家就会互相启发下有所感悟⑷在积累中提升很多目标的达成都不可能做到一步到位,只有日积月累,才有可能从量变到质变早在1992年出版的《九年义务教育全日制自然教学大纲》中,就特别提到教学中要注意全面体现本学科的目的要求全面实现多方面目的要求的途径和方法是教师要在教学过程中有计划地结合教学内容,通过启发、熏陶和和实际锻炼,在学生掌握知识、应用知识和发展能力的同时,潜移默化地全面实现这些目的要求“启发”的要点是要充分调动学生的学习积极性,指导学生通过观察、实验、思考、研讨等,自己探究自然的秘密,获得问题的结论启发式教学对于实现各方面的目的要求都是必须的“熏陶”的要点是并不提出明确具体的要求,而是通过教学的情境或教师的榜样作用,对学生产生一种潜移默化的影响熏陶是思想品德教育的一种重要方法,对于兴趣和能力的培养也有着重要作用“实际锻炼”的要点是通过有计划安排的实践活动,使学生学习的各种方法得以练习,使学生的思想、态度得以磨练实际锻炼是思想教育和能力培养不可缺少的方法在自然教学中,这三种教学方法是相互联系、相互配合的只有这样,才能全面地实现本学科的目的要求(资料来源《九年义务教育全日制小学自然教学大纲(试用)学习指导》人民教育出版社1992年10月第1版)
4.指导学生参加较长周期探究活动的策略较长周期的探究活动是培养学生科学态度和科学精神的绝好契机小学生的年龄特点决定了他们在活动开始阶段会充满激情,但时间一长,往往会兴趣减弱,导致无法完成探究任务本本部分的天气情况记录,后面的观察月相都是非常有意义的较长周期的探究活动
(1)明确活动要求,调动参与热情
(2)制订活动计划,增强责任意识
(3)关注活动过程,完善激励措施
(4)做好活动总结,提供展示平台(具体实例略)
(二)地球运动与昼夜变化多年的教学实践证明通过模拟实验使学生理解“地球自转形成昼夜变化”并不困难科学史的内容及昼夜变化对动植物行为的影响等内容标准该如何落实?主要教学策略
1、科学史部分的内容(略)
2、昼夜变化对动植物行为的影响(同事物间的相互联系)⑴实际观察⑵查阅资料⑶趣味活动,如“花钟”⑷在观察基础上提出一些具体问题邀请家长一起研究如向日葵的花盘为什么围着太阳转?猫头鹰为什么昼伏夜出?
(三)地球运动与地表变化和先行自然教学大纲相比,地球运动与地表变化增加了“了解地球表面是在不断变化的”和“了解人类活动对地表变化的影响”两条新的标准增加了“了解地表是在不断变化的”这一内容标准的理由在于地球表面在不断变化是客观事实,所谓“沧海桑田”即是对这一事实的写照但地表的变化可分剧烈的(由地震或火山喷发引起)和缓慢的(如岩石的侵蚀或水流的搬运)两种缓慢的地表变化不易被察觉,以至各年龄阶段的学生都会持有“世界始终如今天这个样子”这个观点,“星移斗转,江山依旧”不完全是文学的语言有必要让儿童了解缓慢的地表变化,这是唯物辩证法使然问题在于任何使儿童了解这些缓慢发生的地表变化?音像资料及图片可以部分地解决这个问题,在那天然溶洞和石林面前,孩子们可以领略时光老人的杰作,若是能展示喜马拉雅山上的贝壳或化石,哪怕是它们的替代物,也能让孩子无比惊异这一内容标准的增加还有助于儿童形成学习地理的兴趣和历史感“了解人类活动对地表改变的影响”这一内容标准的增加是想让儿童了解除了各种自然力量在影响地表的变化外,人类自身的活动也是影响地表变化的重要力量我们居住的地球已经被人类通过许多重要的方式加以改造我们筑坝截水、开垦山石,用城市和高速公路覆盖原本是田野的地区……这些改变有些是有益的,有些却可能有利也有弊,如围湖造田,有必要让未来的公民从小关注人类活动对地表变化的不良影响,提高对这一问题的敏感性主要教学策略
1、利用模拟实验的策略“地球与宇宙”部分的很多认识对象对于学生来说都过于宏观,过于遥远,无法组织学生的实际观察模拟实验是认识这类事物的重要方法模拟实验是指在科学研究中,由于受客观条件的限制,不允许或不能对研究对象进行直接实验,为了取得对研究对象的认识,人们可以通过模拟的方法,选定研究对象的代替物即模型,模拟研究对象即原型的实际情况,对代替物进行实验,这种实验就是模拟实验模拟实验的一个突出特点,就是既能使研究对象微型化,又能使研究对象扩大化,还能找出研究对象的理想代替物⑴梳理对“原型”的已有认识⑵推测引起“原型”外在现象的原因⑶建构与“原型”相对应的“模型”⑷设计模拟实验的基本过程⑸观察实验现象⑹分析实验现象并推论到“原型”模拟实验举例大陆的漂移实验目的通过模拟地壳的运动,感受大陆的漂移现象实验材料一张吹塑纸、一支吸管、一把剪刀、一支笔、一盆水等实验步骤
(1)参照教材P50左上角的地图,在吹塑纸上描绘北美洲、南美洲、非洲、澳大利亚和欧亚大陆的轮廓图;
(2)将吹塑纸上几块大陆的轮廓,分别剪下来,做成吹塑纸卡片
(3)按地图上相对位置将几块儿大陆的吹塑纸卡片紧凑的摆放在水盆中的水面上;
(4)将准备好的肥皂水用吸管轻轻滴在不同大陆间的连接处,观察发生的现象模拟火山爆发实验模拟火山的喷发实验目的通过火山的模拟实验,了解火山喷发现象实验材料盘子、带弯头的吸管、一大块橡皮泥、泡沫塑料碎屑、饮料一瓶方法步骤
(1)用橡皮泥做成火山模型在其中心部位留下一个垂直的锥状孔把模型放到盘子里(如图);
(2)把一些泡沫碎屑放在洞口处;
(3)将吸管的弯头压在孔的底部,让一个学生从吸管的一端用劲吹气
(4)观察实验现象,并做记录流水对地貌的影响实验目的通过模拟实验,探究流水和风对地貌的影响材料准备砂和粘土的混合物,大水槽,水300-500毫升,小喷壶等实验步骤
(1)用砂和粘土的混合物,在长方形水槽的一侧堆起一个10—15厘米高的“小山”
(2)将水槽里有“小山”的一侧稍微垫高一点
(3)将“小山”的样子画在记录纸1上
(4)一名同学用小喷壶对着“小山”的顶端持续喷水其他同学观察“小山”发生的变化
(5)喷水结束后,再将“小山”的样子画在记录纸2上记录1喷水前_________________________________________________________________记录2喷水后_________________________________________________________________
(6)仔细观察比较“小山”喷水前后的变化,你有哪些发现?发现1发现2发现3讨论
1.根据上述现象,推测河流对地表的形态会产生哪些影响?
2.组织学生参加实地考察的策略有条件的学校可以适当组织学生的外出考察活动,考察活动的基本步骤包括
(1)教师实地踏勘,选择考察地点,了解有关情况(考察对象是否典型、距离是否合适、周围环境是否安全等)
(2)制定详细的、切实可行的考察计划
(3)讲解考察目的、方法、要求,做好考察的组织工作(特别是安全方面的组织工作),准备考察器材
(4)实地考察(考察时应要求学生记录考察情况)
(5)汇报考察结果
(6)对考察结果进行分析(结合讨论法)
(7)教师小结(明确问题,评价学生在考察中的表现)
3、充分利用新闻事件的策略在整个“地球与宇宙”部分的教学中,很多新闻事件的发生都会给我们的教学提供鲜活的资源如火山、地震、风灾、洪灾及引发的地质灾害,各类天文现象的发生、国内国际最新的探索宇宙事件……⑴树立资源意识,积极关注与科学教育相关的新闻事件⑵结合教学实际,鼓励学生追踪新闻事件的发展过程⑶注重理性分析,探究新闻事件发生的原因或意义⑷强调归纳总结,鼓励学生用不同方式展示研究的收获例如四川
5.12地震,甘肃舟曲特大泥石流……对于灾害性新闻事件,可为学生提供自然灾害前后的照片如地震泥石流,逐渐培养学生敬畏自然的意识
(四)地球运动与四季变化本部分首先应知道地球环绕太阳旋转的事实,还应知道地球环绕太阳旋转的时间是一年至于四季的成因到底要不要在小学阶段给儿童一直是个有争议的问题一方面,教学实践证明,利用模型和模拟的方法,让儿童理解公转是如何引起季节的变化是可能的;另一方面,要让学生真正理解地轴相对它绕太阳旋转的平面是倾斜的,在一年之中地球表面受到太阳强烈照射的地方也不同,因此就形成了地球的季节和气候特征这些知识又是有一定难度的,因为并不存在真实的地轴,很难想象地球倾斜的图景主要教学策略适用于上述运用“认识相互联系”的基本教学程序的策略,组织模拟实验的策略
四、“天空中的星体”教学策略
(一)太阳和月球自古以来,人类一直对天体存着极为浓厚的兴趣人们仰望天空,想象出各种各样的故事,赋予各种天体以人的性格牛郎、织女、行星(希腊语流浪汉)各种天体中,儿童最熟悉的莫过于太阳和月球了它们也是“天空中的星体”的学习重点主要教学策略适用于认识自然事实的策略,运用“认识规律和原因”的基本教学程序的策略,较长周期探究活动的策略举例月相的观察
(二)太阳系、银河系及宇宙空间对天体系统的认识,参见背景介绍部分主要教学策略
1.网络主题探究(WebQuest)
(1)WebQuest概念界定1995年,美国圣地亚哥州立大学教育技术学院的一位教授伯尼·道奇BernieDodge,提出了WebQuest这样一种思想,从字面上看,Web是网络的意思,Quest是调查、寻求的意思,他把WebQuest定义为一种基于网绍的以探究导向的活动,中文翻译是“网络主题探究”由于学习者所需要的部分或全部信息来源于互联网Web所以,是把网络的使用整合进教学活动中的一种教学模式道奇教授还和汤姆·马奇TomMarch教授合作开发了WebQuest教学的具体流程、WebQuest教学模板WebQuest是借助网络探究性学习网站进行的,网站通常是以WebQuest模板建立的在教学中,教师要给学习者一个真实有趣且可行的任务,并提供必须的、能够指导他们完成任务的资源,还告诉他们评价的方法,以及概括和拓展学习的方式真正的WebQuest是脚手架支持的学习结构,它与因特网连接,使用真实任务来激发学生对开放问题的调查研究,鼓励学生发展个人的专长,鼓励学生参加一个将新信息换为更为复杂的理解的一个小组活动好的WebQuest能激发学生理解更丰富的主题,促进在真实世界中的学习,对他们自己的元认知加工进行反思
(2)WebQuest的分类和组成伯尼·道格构建的这种学习模式,至少有两种不同水平的Webquest,即短期和长期探究学习A短期Webquest探究学习指的是1~3课时单元的学习,其主要目标是知识的获取和整合某一次学习结束后,学生能够获得大量有用的新信息,并获得探究体验和感受B长期Webquest探究学习的学习目标是扩展和提炼知识,时间在一周到一个月之间一次探究学习结束后,学生应该学会分析某一主题的深入知识,学会将知识进行转换和迁移,并且要求他们提供某些体现他们理解能力的作品,如网页或模型等,以帮助他人进行学习无论是短期WebQuest,还是较长期WebQuest一般都由引言、任务、过程、资源、评估和结论共6个模板组成,其中每一个构建模块都自成一体,设计者可以通过改变各模块来实现不同的学习目标A引言WebQuest简介部分包括两方面目的第一,让学习者明确将要学习的是什么; 第二,通过各种方式提高学习者的学习兴趣为了达到这两方面目标,应该使主题与学习者过去的经验、未来的目标有关;使主题具有吸引力,看起来有趣;因为急切需要解决而紧迫;因为学习者将进行角色扮演或者有一些产出而好玩B任务WebQuest的任务模块对学习者通过练习将完成的所有事情作了描述其形式可能是一个HyperStudio或者PowerPoint演示,也可能是一个能够对一特定的主题进行解释的口头陈述与其它网络课程的区别就在于它有一个切实可行的、能够完成的且具有吸引力的任务这种任务通常是成人工作或生活中所发生事件的微缩版本完成WebQuest的任务,并不仅仅是让学生回答问题,而是要求学生通过更高级的思维技能来解决问题或作出决策,这些高级思维技能包括创造性、分析、综合、判断和问题解决,等等C过程在WebQuest的过程模块中,教师将完成任务的过程分解成循序渐进的若干步骤,并就每个步骤向学习者提出了短小而清晰的建议,其中包括将总任务分成若干子任务的策略,对每个学习者要扮演的角色或者所要采用的视角进行描绘,等等教师还能够在这个模块中为学习和交互过程提供指导,如怎样开展一个头脑风暴会议D资源WebQuest的资源模块是一个由教师选定的将有助于学习者完成任务的网页清单,其中大部分资源是包括在WebQuest文件中作为超链接指向万维网上的信息学生使用的所有链接都由设计者预先设定是WebQuest区别与其他网络活动的又一特征,所以,也可以这样说,相对于信息的搜索,WebQuest更侧重于信息的使用但是,非常值得注意的是,可以提供给学生的资源并不仅仅局限于网上的发现,它还可以包括一个与远距离专家的音频会议、一个与不远的教师的视频会议,一个录像带,一份评价报告的精装本、教科书、录音带,以及与他人面对面的访谈由于这些资源是预先选定的,而且还包含有明确的指针,所以,学习者在网络空间将不再因迷失方向而完全无边际地漂流通常,明智的做法是将资源清单分成几个部分一部分资源在课堂上让每个学生学习,另一些则可以由扮演某一特定角色或持某一特殊观点的学习者阅读通过这种给予学习者不同数据资源的方式,不仅增强了群体之间的合作和依靠,同时也培养了学习者相互学习的意识E评估为了证明用网络来拓展学习是可行的,所以在WebQuest模块中新增加了评价这项内容对于基于因特网的研究性学习这样一种较高水平的学习形式,WebQuest采用评价测评表来考察学生作品的不同方面评价人员既可以是教师,也可以是家长或同学另外,根据学习者学习任务的不同,评价测评表的形式也表现为书面作业、多媒体创建、网页和其他类型F结论WebQuest的结论部分为总结学习内容和经验、鼓励对整个学习过程进行反思,以及对学习成果进行拓展和推广提供了一个机会,它的另一个作用是为教师提供可以在整个课堂讨论中使用的问题虽然,结论部分算不上是一个很关键的部分,但是它为整个文件画上了完美的句号,给学习者一个结束的感觉3WebQuest基本理念伯尼·道奇认为,WebQuest最吸引人之处在于它给学习者和教师提供了学习活动的整体性结构和活动向导它表述的是这样一种理想----最充分地利用计算机使用时间,让学习者运用高水平思维技能开展学习活动因而,它有如下谈到的三个基本理念A运用多种策略提高学生的学习动机并感受事件的真实性当学生的动机被激发起来,不但可以提高学习质量,而且可以让他们随时关注与学习相关的内容B发展思维技巧学生所完成的任务,不是简单的信息重组,而是需要学生发展高阶思维能力,在每个人承担特定任务的情况下完成的C促进学生合作学习WebQuest要求学生在学习小组中必须承担一定的角色因为它的设计中蕴涵了发展每个学习者的专长的目标善于合作是WebQuest的必备条件举例《太阳系》《太阳系》一课,以网络主题探究的学习方式遵循webquest的教学理念引言为学生创设了一个探究的情境教室是太空站,每个小组是考察天体的宇航队任务为使每个同学都要参与到实际探究中,把大的研究任务细化,即研究某种天体的总的概况、基本数据、显著特征、感兴趣的内容等最终在每个组员完成任务的基础上,完成小组的探究任务过程学生完成的研究结果是要经过阅读后的比较、判断等思考才能完成,经历了一个高级思维过程这个过程应该说是最有难度的资源学生学习的资源是教师经过精心筛选的资源避免了学生在网上无目标地寻找而浪费时间评价在学习过程和结果中有小组自我评价和任务结果的评价,为促使学生向一个更好的目标努力,同时也为学生的学习行为确立了一个下限总结通过和学生一起总结,学生最终形成太阳系这一概念了解了八颗行星的基本特征需要说明的是《太阳系》一课采用的教学方式是一种探索在科学教学中,有一些内容不便于学生通过实际操作获取直接经验或相关概念如宇宙、火山、地震、能源等内容《太阳系》一课的教学设计正是对这类型内容的一个探索希望在webquest这种教学理念的指导下,开展网络主题探究的教学方式,以提高课堂教学的实效性在考虑到课时有限,以及学生的实际情况,本课属于短期的WEBQUEST,仅为一课时而且没有完全照搬该模式这也是希望能够探索出一种适合这类型课且更趋向常态课的教学方式关注学生概念形成过程从而关注教学方式的实效性从了解学生已经知道的太阳周围的天体有哪些开始,到学生以组为单位,以网络探究为主的学习方式考察某一种天体,到汇报相关信息,分析八颗行星的数据,了解其大小、远近等特征,认识太阳系组成,最后让学生闭上眼睛想象这个空间这个过程符合学生的认知规律和思维发展,学生最终形成了太阳系的概念关注学生的思维发展过程从而关注教学方式的实效性如果网络提供给的信息,学生仅是去阅读去概括,这样的学习也是实效不大的布卢姆把认知领域的教育目标分为六级知道、领会、运用、分析、综合和评价其中分析、综合、评价属于高级思维能力所以本课在学生探究学习的各个环节对高级思维能力有关注学生所完成的任务,不是简单的信息重组,而是需要学生的高级思维能力具体体现1)选择任务阶段学生要对这个任务进行简单分析,即分析综合能力分析任务的可行性、自己最感兴趣的方面以及如何完成等2)资料的收集和加工阶段学生会根据教师提供的资源及相关链接地址找到相应的资源在收集到资源后,学生还会对这些资源进行比较、判断,找到适用的资源,对它进行加工这个阶段主要运用到分析、评价的能力为避免学生简单重组信息,我要求学生用最简洁最概括性的语言记录并表达从而实现对学生高级思维能力的培养3)评价总结阶段学生依据小组活动自我评价表和考察结果评价表,可以对自己或他人进行评价这个阶段主要培养学生评价和综合的能力促进学生合作学习WebQuest要求学生在学习小组中必须承担一定的角色因为它的设计中蕴涵了发展每个学习者的专长的目标善于合作是WebQuest的必备条件因而精心设计了记录表,在记录表中要求学生明确每个人的具体工作,课上也专门给学生时间,让学生进行任务分工(以上有关WebQuest的介绍引自密云县第一小学何燕玲老师的相关论文,更详细的资料可以到网络中搜索)
2.指导学生建立实物模型的策略建模指建立系统模型的过程又称模型化建模是研究系统的重要手段和前提凡是用模型描述系统的因果关系或相互关系的过程都属于建模建立实物模型有助于加深学生对较大尺度事物间关系的理解具体步骤包括⑴收集与建模对象相关的数据⑵确定建立实物模型的比例⑶选择制作实物模型的材料和呈现方式⑷实物模型的具体制作⑸借助模型分析和想象认识对象间的实际关系例关于太阳系的模型--太阳系里行星的相对位置是怎样的?材料9张纸条,每张协商一个太阳系中星体的名字(太阳、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)参与
1.先让学生画一幅太阳系图,有太阳及围绕其旋转的行星,以了解学生的前概念提问你画上了多少颗行星?你能说出它们的名字吗?你认为你排列的行星位置正确吗?行星轨道的距离是均匀的吗?什么是比例模型?你的画算作比例模型吗?为什么?探究
2.叫九名学生代表这9个星体,发给每个人一张纸条,到操场或大体育馆开展这项活动按下列步骤指导这九名学生摆成太阳系模型⑴“太阳”站在场地的一边⑵水星从太阳开始走4小步⑶金星从水星开始走3小步⑷地球离开金星2小步⑸火星离开地球5小步⑹木星离开火星34小步⑺土星离开木星40小步⑻天王星离开土星90小步⑼海王星离开天王星100小步
3.告诉全班,这些同学站的位置代表了轨道之间的距离让九名学生举着手中的纸条,全班同学思考下列问题哪些行星的轨道离得比较近?哪些行星距离得很远?这些行星离太阳的距离是均匀的吗?解释
4、回到教室后,与学生讨论这些问题从这些讨论中应该获得的重要理解如下最开始的四颗行星——水星、金星、地球、火星——它们的轨道之间距离得不算很远,这些行星叫内行星其余的行星——木星、土星、天王星——它们的轨道彼此之间离得很远,这些行星叫外行星向学生解释这些行星在运行中并不会排成一列,这个模型并没有表示行星的真实位置,仅是相对的空间距离(资料来自美国《教作为探究的科学》一书)上述案例给我们的启示时,对于过于宏观的时空关系的模型未必真的制作出来,可以根据实际需要采用多种不同的变通方式对于一些无法按严格比例制作或拼摆模型的内容还可以采用类比的方式
(三)、探索宇宙的历史人类为科学地了解宇宙所做的努力及取得的成功应归功于人类的好奇心和智慧人类祖先用眼睛和想象来认识宇宙今天我们使用各种研制的工具来观察宇宙,这些工具包括非常敏感的无线电望远镜和X射线望远镜,使用这些仪器,可以从看见搜索到非常广泛的光谱信息;计算机可以进行日益复杂的引力系统计算和核反应计算,并且从运算数据中寻找规律、演绎运用理论;空间探测器从太阳系遥远的行星发回了详细的图片和数据;巨大的“原子破碎器”则用来模拟宇宙初期的状态,探索原子内部的奥秘了解这些探索的历史,不仅可以使学生惊叹人类智慧的无穷还有助于学生唯物史观的形成主要教学策略
1.充分利用图示教学,突出事物间的联系(气泡图、概念图、关系图……)自然事物间存在着普遍的联系,地理学科综合性特点更使得“地球与宇宙”部分的内容更关注构成地球表面主要自然物质间的相互联系,自然事物与人和其他生物间的联系各类事物间的内在联系被称为规律,它具有重复性,在一定条件下必然发生自然规律是关于自然事物发生、发展、变化的规律科学学科指导学生认识的自然规律可以分为两类一类是自然变化的规律或原因,另一类是自然事物间的相互联系上文曾分别概括了两类规律的基本教学程序(策略)用图示法有助于学生对规律的认识充分利用图示教学,指通过简要的符号,浓缩的文字,线条(箭头)等构成特有的图文式样,形成板书、电脑课件等有效施教的教学方法常用的图示方法有(线框)图示、图表、图画(含简笔画)等利用图示的实例⑴表示事物间的双边联系 ⑶表示一个事物与多个事物的联系⑷表示事物间的多边联系类似的图示还有三态变化、水在自然界的循环、水——土——植物——人、人的生活与环境污染……
2.适用于上述重视科学史内容学习的教学策略,关注新闻事件的策略例1关注我国空间技术的最新发展运载火箭人造地球卫星神州系列飞船嫦娥1号火星探测器“萤火一号”(由于俄罗斯方面的原因未能按预定计划升空)空间站--天宫一号例2开展力所能及的相关活动分专题制作手抄报或电子报刊幻想画 互动对话小学科学“地球与宇宙”教学策略概览互动话题参加互动的老师有北京市密云县教研中心李伟臣北京市密云县河南寨小学晁凤华北京市密云县第一小学何燕玲问题1李老师,您针对地球宇宙这部分的内容,给我们提出了很多种教学策略,比如充分利用图示教学、做好模拟实验等等您能不能从整体上再给我们概括的介绍?回答李老师这次讲座并没有严格地按某一种理论的策略,非常严密地一条一条的讲,而是基于对教材和教学实际的理解,从大家实用性角度提供一些实用的策略我相继给大家提了15条教学策略这些策略大致可以归纳为三类程序性策略策略3运用“认识自然事实”的基本教学程策略4运用“认识相互联系”的基本教学程序策略6运用“学习科学方法”的基本教学程序策略7运用“认识规律和原因”的基本教学程序策略13网络主题探究(WebQuest)方法性策略策略5突出观察活动的设计与指导策略10做好模拟实验策略11组织学生参加实地考察策略14指导学生建立实物模型专题性策略策略1充分利用地形地球仪和地图策略2重视科学史内容的学习策略8情感、态度与价值观目标的达成策略9指导学生参加较长周期探究活动策略12充分利用新闻事件策略15充分利用图示教学问题2利用图示教学方法举例案例1晁老师《你能让小球听话吗?》图示法案例去底的可乐瓶控制小球在水中的位置在学生做完实验进行汇报的时候,教师在黑板上板贴现象,并用文字简单书写一些现象你能让小球听话吗(板贴几种情况,在相应位置板书学生实验方法和初步解释最好选择学生原始语言)通过上述板贴让学生体会到只有空气出去了,水才能进去,最终形成科学概念空气占据空间板贴也是一个非常重要的脚手架,呈现了学生探究过程的方法,同时能使学生的思维可视化图示教学法的应用范围比较广,不光是小学在用,中学也在用,不光是科学学科在用,其它学科也在用案例2何老师---概念图概念图主要用于在单元结束或学期结束的时候使用把知识点串起来,形成一个知识系统学生在经过一年半的学习后,他们都在创作概念图造型不同,有的是动物形状,有的是植物等学生非常有兴趣给学生一个展示概念图的平台,便于学生学习和交流概念图、思维导图符合脑科学的研究学生更容易把学习到的知识纳入到已有的知识结构中让学生所学到的知识概念形成网状结构,有助于对知识的梳理和总结问题3在地球概貌部分您提到要尽可能提示学生动手制作地球仪和地图,具体方法是什么?回答地球仪在地球宇宙部分使用的机会很多它的制作会让学生对知识的理解更深刻河北教材有一个专门介绍制作模型的方法地球仪模型制作第一找到废弃的皮球、纸张、胶水、剪刀等材料;第二把纸裁成多个细长条,南北方向逐一粘贴在皮球上两极空出来,便于安装地轴第三用颜色区分不同的地理情况可在纸条上面用不同颜色的橡皮泥粘上,或涂上不同的颜色第四再画上赤道或南北回归线,以及大致标出一些地方的名称地图制作如以校园为例画出校园的地图不是直接按照步骤一步一步画而是让学生经历地图的形成过程美国FOSS教材有介绍过程把学校的整体布局用模型的方式体现出来先找一个大盒子,找一些低于盒沿的积木或其他材料,按学校的实际方位拼摆出教室、操场、绿地的相对位置象一个沙盘把模型转换成图把带有网格的塑料纸平铺在盒子上方并绷紧,依照画出相关模型或材料所代表事物的俯视图用一块同样画有方格,但比例缩小的格纸,将大塑料纸上的俯视图复制下来填写简单标识,完成地图制作问题4您在讲座中提到WEBQUEST,我是第一次听到您能给解释解释?何老师WEBQUEST界定1995年,美国圣地亚哥州立大学教育技术学院的一位教授伯尼·道奇BernieDodge,提出了WebQuest这样一种思想,从字面上看,Web是网络的意思,Quest是调查、寻求的意思,他把WebQuest定义为一种基于网绍的以探究导向的活动,中文翻译是“网络主题探究”由于学习者所需要的部分或全部信息来源于互联网Web所以,是把网络的使用整合进教学活动中的一种教学模式道奇教授还和汤姆·马奇TomMarch教授合作开发了WebQuest教学的具体流程、WebQuest教学模板WebQuest是借助网络探究性学习网站进行的,网站通常是以WebQuest模板建立的在教学中,教师要给学习者一个真实有趣且可行的任务,并提供必须的、能够指导他们完成任务的资源,还告诉他们评价的方法,以及概括和拓展学习的方式结合太阳系一课解释《太阳系》一课,以网络主题探究的学习方式遵循webquest的教学理念引言为学生创设了一个探究的情境教室是太空站,每个小组是考察天体的宇航队任务为使每个同学都要参与到实际探究中,把大的研究任务细化,即研究某种天体的总的概况、基本数据、显著特征、感兴趣的内容等最终在每个组员完成任务的基础上,完成小组的探究任务过程学生完成的研究结果是要经过阅读后的比较、判断等思考才能完成,经历了一个高级思维过程这个过程应该说是最有难度的资源学生学习的资源是教师经过精心筛选的资源避免了学生在网上无目标地寻找而浪费时间同时还罗列了一些经过筛选的权威网站,给学习能力强的学生提供学习空间评价在学习过程和结果中有小组自我评价和任务结果的评价,为促使学生向一个更好的目标努力,同时也为学生的学习行为确立了一个下限总结通过和学生一起总结,学生最终形成太阳系这一概念了解了八颗行星的基本特征问题5随着现代化信息技术的应用,一些直观的图片和视频使学生能够更容易了解到地球与宇宙中的奥秘但也有老师认为,这些图片和视频的出现,不利于培养学生的空间想象能力,您怎么看这个问题?回答1.明确什么是空间想象力空间想象是指对未曾见过的事物的大小、形状结构等的空间特征和运动状况的想象而任何想象都是对已有表象的加工改造,积累的表象越多,越清晰,想象出来的东西才有可能越丰富,空间想象也不例外我们熟悉的“鱼牛现象”正是缺乏足够的表象导致应该说直观的图象和视频可以作为丰富学生表象的内容,便于学生进行空间想象能力如果使用不当会走向反面2.要在合适的时机呈现给学生,将有助于培养学生的空间想象能力以太阳系一课为例,有的老师没有直接出示图片或视频,而是先提供一组八大行星的数据,让学生通过看文字和数据,把获得的信息在纸上画出来然后在这个基础上再出示视频和图片除了使用图片和视频这些方法可以培养学生空间想象能力,还有通过形象的描述和恰当的比喻,借助数字等方式启发学生的空间想象空间想象能力对各个学科的学习都很重要 案例评析《太阳系教学设计》及评析北京市密云县第一小学何燕玲 北京市密云县教研中心李伟臣指导思想与理论依据课程标准的基本理念之一科学学习要以探究为核心这是对本节课进行设计的指导思想在学生课堂学习过程中,主要采用网络主题探究为主的学习方式同时关注这种学习方式的实效性,如加强评价环节的设计等本节以网络主题探究的学习方式遵循webquest的教学理念引言为学生创设了一个探究的情境教室是太空站,每个小组是考察天体的宇航队任务为使每个同学都要参与到实际探究中,把大的研究任务细化,即研究某种天体的总的概况、基本数据、显著特征、感兴趣的内容等最终在每个组员完成任务的基础上,完成小组的探究任务过程学生完成的研究结果是要经过阅读后的比较、判断等思考才能完成,经历了一个高级思维过程这个过程应该说是最有难度的资源学生学习的资源是教师经过精心筛选的资源避免了学生在网上无目标地寻找而浪费时间评价在学习过程和结果中有小组自我评价和任务结果的评价,为促使学生向一个更好的目标努力,同时也为学生的学习行为确立了一个下限总结通过和学生一起总结,学生最终形成太阳系这一概念了解了八颗行星的基本特征教学背景分析1.学习内容分析本课为第5册《科学》教材《星球探索》单元中的第四课本单元共有四课其中前三课是介绍月球、太阳、月食和日食的相关内容同时学生在四年级的时候也学习了地球等相关内容为本节课的学习打下了基础2.学生情况知识课前通过与学生谈话以及科技节学生借阅的书籍及相关科技活动等方式,发现学生对太阳系中的某些天体是有一定的了解的它们知道一些天体的名称和相关的说法但针对这些天体的具体情况,如大小,基本特征等还是不太了解对太阳系这一个概念也比较模糊技能由于学生在文字录入等方面还不够,课上只能让学生用笔记录的方式来记录此外本班学生在阅读、整理信息方面还是个弱项,会影响课上的教学进程情感态度方面通过对学生的了解,发现学生对这部分内容是非常感兴趣的而且尤其喜欢到新的环境计算机房上课,喜欢新的一种学习方式网络探究3.教学方式及手段说明本节课主要采用webquest网络主题探究的教学方式课前,教师为学生制作好学习网站,网站为不同层次学生学习提供了方便学习水平低的学生完成自己的任务即可学习水平高一点学生在完成任务后还可以浏览其他学生完成的学习资料;学习水平更高的学生还可以浏览网站提供的外网资源此外,由于学习对象为小学阶段的学生,并且在一课时内完成任务,导言和任务部分由教师引导学生完成学生的探究学习主要依据教师提供的记录表和网络资源完成4.技术准备1)与外网连接的计算机教室根据班级规模,能保证人每一机且与外网链接的计算机教室为学生开展网络主题探究提供硬件基础2)教师演示课件介绍太阳系以及记录表的讲解和阶段评价结果3)学生的网络学件利用dreamwaver制作的网络学件,引导学生完成整个探究4)记录表(附后)根据学生的情况为学生提供了探究结果记录表、小组自我评价表教学目标知识与技能知道太阳系是以太阳为中心,由围绕它转动的行星(包括围绕行星转动的卫星)、彗星、流星体等天体组成的;知道八颗行星的名称和排列顺序以及大小等特征;初步具有运用网络搜集、整理信息资料的技能以及对空间的想象能力;过程与方法通过网络主题探究的方式,让学生以小组为单位选择一种天体进行研究,实现对某种天体深入的了解通过全班汇报,最后形成太阳系的概念情感、态度与价值观通过学生的主动探究,具有对行星、彗星、流星等天体的学习兴趣,关注人类对星球最新探索的情况,意识到人类对太空的认识随技术的进步而深化和拓展的教学重点通过网络主题探究的方式,让学生以小组为单位选择一种天体进行研究,实现对某种天体深入了解通过全班汇报,最后形成太阳系的概念教学难点学生能够在比较、判断的基础上进行分析综合之后,用简洁、概括性强的语言进行表达和交流教学流程示意图 教学过程教学内容教师活动学生活动设计意图
一、问题引入(10分钟)1.了解太阳周围的天体语言(出示PPT)我们已经知道地球是围绕太阳转动的一颗行星,月球是围绕地球转动的卫星,那么,在太阳的周围还有哪些天体?2.了解学生的学习愿望语言你想知道这些天体的什么事情?教师在合适的时机向学生讲清楚八颗行星是从2006年起提的避免学生的质疑以及以后可能看到的滞后信息语言这节课就让我们一起走进这些天体学生说出自己知道的天体名称 学生表达自己想了解天体的情况首先了解学生的已有概念其次让学生初步知道,围绕太阳运行的天体都是什么 了解学生的学习需求
二、网络探究(10分钟)任务1)确定研究主题语言现在教室就是太空站我们每个小组就是一个宇航队接下来,请各个宇航队从这些天体当中,选择一种进行考察通过你们共同搜集信息、整理分析信息再加上自己的思考,成为这个领域的专家让没有去过这个天体的队员,听了你们的汇报,能记住你们队准备考察哪种天体呢?马上商量商量,然后坐好汇报你们组准备研究哪种天体?2)出示记录表指导学生分工语言要想成为该领域的专家,就要做全面、深入的研究该怎么做呢?请看记录表一共有4个方面的内容这是一种什么样的天体?基本数据、显著特征、最感兴趣的方面要研究这么多内容,课上时间有限,所以我们要进行分工也就是每个人负责一个方面的内容现在就请你们商量商量,确定自己的具体工作3)讲解记录要求语言现在我们每个人都明确了自己要负责的内容请看老师这张记录表,这上面有4张彩贴针对你研究的内容请你用最简洁、最能说明这个星球特点的语言表述在这张纸上,然后交回到记录整理员那里,你们再共同交流一下,准备汇报用然后,根据各个宇航队完成的情况,我们还要评选最佳的专家组如果你们队有一个人不能按时完成就会错过评选机会啦那么你们小组每个人究竟完成得怎么样呢?完成研究任务后,请真实地填写小组自我评价表,让我们的合作更有意义出示小组自我评价表教师讲解探究资源的使用教师巡视指导,同时提醒学生不能照抄大段文字,应经过思考后用概括简洁的语言表述学生确定研究哪一种天体预设如果学生在自主选择的过程中,出现过于集中某种天体,教师可以在这个环节进行调控 2.学生讨论自己研究的部分预设学生要对这个任务进行简单分析分析任务的可行性、自己最感兴趣的方面以及如何完成等 3.学生明确记录的要求,并知道如何使用评价表 4.学生根据自己选定的某种人造天体进行探究预设如果有学生简单重组信息,教师适时提醒指导,并在合适的时机提醒全班同学如,以某个星球为例 让学生主动选择自己要研究的天体,教师根据情况,提示学生,使所选择的结果面更大些由于任务多,还可以鼓励学生在完成一个任务后再增加任务,这也更好地鼓励了那些能力强的学生,体现对学生分层教学 关注学生的分析思维能力通过记录表等方式为学生搭建脚手架,让学生明晰自己所要探究的任务是什么体现了真实的小组合作即每个学生完成自己的工作,才能完成小组的任务合作是在个体独立的基础上的合作探究是小组成员之间的积极互赖,也是小组之间的积极互赖 学生会对这些资源进行比较、判断,找到适用的资源,对它进行加工这个阶段主要运用到分析、评价的思维能力
三、汇报总结(20分钟)要求语言下面的时间就交给各个宇航队你们研究的是什么天体?了解到哪些情况了?其它队做什么呢?认真倾听,请依据这个记录表,评选今天的最佳专家组出示任务结果评价表2.教师和学生一起倾听汇报并针对学生汇报补充一些内容可以是最新的研究情况,可以是最有趣的故事 3.分析八颗行星的数据语言感谢各个宇航队的努力让我们对这些天体有了进一步的了解刚才,研究八颗行星的宇航队,给我们带来了一组数据我们一起来看看出示数据,问题比较这些数据,你发现什么了?教师在学生思考的基础上出示图表,让学生进一步明确结论 教师再一次出示太阳系示意图,同时讲解我们看到,以太阳为中心,围绕太阳运行的行星、彗星、流星体以及围绕行星运行的卫星共同组成的”大家庭”,这就是太阳系板书板画两个圆及太阳系 现在请你闭上眼睛想象一下,我们就是乘坐在地球这个特别的宇宙飞船上,和行星、彗星、流星体等天体一起在围绕着太阳运转呢!这种运动一刻也没有停止过5.评选最佳专家组语言通过刚才大家的汇报,我觉得各个宇航队现在都可以称得上是专家了在这些专家组中你觉得谁是最棒的专家组呢?学生发表评价教师祝贺成为最佳专家组6.教师结语同学们,通过今天的学习,我们看到了人类对宇宙的探索正随着科技的进步不断发展我们也看到了由于技术的限制我们对太阳系的了解还远远不够所以,老师真心的希望,今后你能继续关注这方面的研究情况,进行深入的学习你可以在科学探究平台上发表自己的看法或提出你的问题(演示科学探究平台如何讨论?)学生明确汇报要求 小组进行汇报汇报内容包括探究结果以及本组的自我评价结果倾听组可以提问或质疑;本组成员可以进行补充
3.学生观察数据,进行分析,了解八颗行星的大小和离太阳远近等情况学生在观察、分析数据之后,教师出示八颗行星大小及距离太阳远近的图片,加深印象 4.学生和老师一起总结太阳系的天体,形成太阳系概念 和老师一起想象太阳系这一宇宙空间的样子 5.学生各组发表意见评选最佳专家组对学生的汇报提出明确的要求,使汇报过程有序体现教师的指导 让学生学会倾听,学会评价关注学生的综合评价能力教师在学生汇报后进行补充使探究结果更丰富增加趣味性,也增强了学生对该星球的印象,便于学生识记星球通过对数据的分析,关注学生的分析能力 通过对太阳系天体的研究事实和数据形成太阳系这一概念 培养学生的空间想象能力 通过小组自我活动评价以及任务结果的他评,发展学生的综合评价能力,同时明确自己学习的下限 探究学习不仅仅是在40分钟的课堂上,给学生创设一个更广阔的学习交流空间科学探究平台上创建相关内容的讨论板书设计学习效果评价
1.小组自我评价小组自我评价组________填写人_________评价内容评价标准好较好一般不好学习态度认真完成自己所承担的任务 做好资料搜集和分析处理工作能够主动提出研究的设想和建议与人合作能够积极与小组成员合作 能够听取、采纳他人的意见学习结果课堂任务完成情况 说明请在相应的表格内打“√”2.任务结果评价表考察结果评价表评价组填写人受评组ABC等次 水星宇航队
1、研究内容全面2.记录语言简洁、概括性强3.表达声音洪亮且流畅 1.研究内容比较全面 2.记录语言比较简洁、概括性较强3.表达声音比较洪亮、流畅 1.研究内容不全面2.记录语言表述不清楚3.表达声音小且不流畅 金星宇航队 地球宇航队 火星宇航队 木星宇航队 土星宇航队 天王星宇航队 海王星宇航队 流、彗星宇航队 本教学设计与以往教学设计相比的特点《太阳系》一课,是一节网络主题探究的课与以往教学设计相比,它从以下几个方面体现了课堂教学的实效性
1.运用多种策略提高学生的学习动机并感受事件的真实性当学生的动机被激发起来,不但可以提高学习质量,而且可以让他们随时关注与学习相关的内容具体到这节课我的做法是给学生创设一个情境教室就是太空站,每个小组就是一个宇航队,去到各个天体上考察,让学生感受事件的真实性通过对完成任务过程的评测来激发学生的学习动机等
2.关注学生的思维发展学生所完成的任务,不是简单的信息重组,而是需要学生的高级思维能力具体体现1)选择任务阶段学生要对这个任务进行简单分析,即分析综合能力分析任务的可行性、自己最感兴趣的方面以及如何完成等2)资料的收集和加工阶段学生会根据教师提供的资源及相关链接地址找到相应的资源在收集到资源后,学生还会对这些资源进行比较、判断,找到适用的资源,对它进行加工这个阶段主要运用到分析、评价的能力为避免学生简单重组信息,我要求学生用最简洁最概括性的语言记录并表达从而实现对学生高级思维能力的培养3)评价总结阶段学生依据小组活动自我评价表和考察结果评价表,可以对自己或他人进行评价这个阶段主要培养学生评价和综合的能力3.促进学生合作学习WebQuest要求学生在学习小组中必须承担一定的角色因为它的设计中蕴涵了发展每个学习者的专长的目标善于合作是WebQuest的必备条件因而在记录表中要求学生明确每个人的具体工作,课上也专门给学生时间,让学生进行任务分工本课教学反思《太阳系》一课采用的教学方式是一种探索在科学教学中,有一些内容不便于学生通过实际操作获取直接经验或相关概念如宇宙、火山、地震、能源等内容《太阳系》一课的教学设计正是对这类型内容的一个探索希望在webquest这种教学理念的指导下,开展网络主题探究的教学方式,以提高课堂教学的实效性在考虑到课时有限,以及学生的实际情况,本课属于短期的WEBQUEST,仅为一课时而且没有完全照搬该模式这也是希望能够探索出一种适合这类型课且更趋向常态课的教学方式关注学生概念形成过程从而关注教学方式的实效性从了解学生已经知道的太阳周围的天体有哪些开始,到学生以组为单位,以网络探究为主的学习方式考察某一种天体,到汇报相关信息,分析八颗行星的数据,了解其大小、远近等特征,认识太阳系组成,最后让学生闭上眼睛想象这个空间这个过程符合学生的认知规律和思维发展,学生最终形成了太阳系的概念关注学生的思维发展过程从而关注教学方式的实效性如果网络提供给的信息,学生仅是去阅读去概括,这样的学习也是实效不大的布卢姆把认知领域的教育目标分为六级知道、领会、运用、分析、综合和评价其中分析、综合、评价属于高级思维能力所以本课在学生探究学习的各个环节对高级思维能力有关注具体见教学设计中“与以往教学设计相比的特点”的描述2本节课在具体实施过程中,也存在很多问题,比较突出的问题是学生的探究学习不够深入这是我上完课后的一个真实的感受我分析的具体原因是1.时间紧张用一课时来完成这个探究任务,感觉还是有一定的困难尤其对某些阅读速度和表达能力欠缺的学生来说是有难度的这样有的小组任务完成的速度较慢,导致在汇报的时候也觉得不流畅最后进行的考察任务结果评价,也是匆匆结束所以,我觉得进行网络主题探究学习之前要进行充足的准备工作,让学生学会真正意义上的合作这个准备工作包括在分组的时候一定要考虑小组成员之间的层次,能够互助,形成小组学习的凝聚力在任务分工方面也需要进一步指导学生2.学生对这种学习方式需要一个熟悉过程我想学生先需要熟悉这样一个学习过程,慢慢掌握这样一种学习技能和方法,这样对学习的内容的探究才能更深入如果学生的信息技术达到一定的水平,能够设计做出一个PPT作品来是最理想的效果目前,仅是易于取用的商务贴来完成各个小组成品的任务记录3.教师在教学细节把握上还不够首先,板书中出现了一个错字,让自己也感觉很不舒服其次,在关键问题的处理上还需要进一步思考《太阳系》一课评析北京市密云县教研中心李伟臣在科学教学中,有一些内容不便于学生通过实际操作获取直接经验或相关概念针对这部分内容,可以运用“网络主题探究(WebQuest)”这一程序性教学策略展开教学何燕玲老师的《太阳系》一课是这一教学策略的有益尝试对于如何针对“地球与宇宙”部分教学内容的特点,灵活选择实效性强的教学方式及相应策略,本课为大家提供了可供讨论和借鉴的样本
一、基本符合webquest这种教学模式《太阳系》设计的各个环节,基本符合webquest这种教学模式具体体现为引言为学生创设了一个探究的情境教室是太空站,每个小组是考察天体的宇航队任务为使每个同学都要参与到实际探究中,把大的研究任务细化,即研究某种天体的总的概况、基本数据、显著特征、感兴趣的内容等最终在每个组员完成任务的基础上,完成小组的探究任务过程学生通过收集信息,对信息进行比较、判断等思考,经历了一个高级思维过程这个过程应该说是最有难度的目前由于是初步探索阶段,这个环节还需要进一步完善;资源学生学习的资源是教师经过精心筛选的资源避免了学生在网上无目标地寻找而浪费时间,教师提前收集和整理了一些信息制作了网页在网页中还罗列了一些网址,考虑到了不同学生学习能力的需要随着学生对信息收集整理能力的增强,这个环节会不断推进评价在学习过程和结果中有小组自我评价和任务结果的评价,为促使学生向一个更好的目标努力,同时也为学生的学习行为确立了一个下限总结通过和学生一起总结,学生最终形成太阳系这一概念了解了八颗行星的基本特征
二、网络主题探究教学过程中始终围绕概念展开教学在这节课上,教师首先从学生已有认知入手,提出的问题是“同学们,我们已经知道地球是围绕太阳转动的一颗行星,月球是围绕地球转动的卫星,那么,在太阳的周围还有哪些天体?”通过学生的回答,教师了解到学生已有的概念,从而找到概念教学的切入点接下来的环节中,教师出示太阳周围的天体图片,以进行下一步分组探究相关天体的学习当学生通过分组学习把收集到的信息和自己的理解汇报后,他们已经对这些天体有了深入的认识这时候教师再一次出示课始的图片太阳系及其周围的天体并出示太阳系概念同时教师板图以进一步加深学生的理解最后让学想象这个宇宙空间学生闭上眼睛想象自己就是乘坐在地球这个特别的“宇宙飞船上”,和行星、彗星、流星等天体一起在围绕着太阳运转!这种运动一刻也没有停止过当学生睁开眼睛时出现的是一幅完整的太阳系模型全图至此,学生对太阳系这一概念应该说已经基本建构成功
三、关注学生在网络主题探究学习方式中的发展这个节课教学不但关注学生对知识概念以及空间想象能力的培养,还关注了学生在探究学习中的个人发展1.关注学生的合作这节课在关注学生合作方面比较突出让我们看到,合作不是几个学生围坐在一起谈论一下,总让少数人行使着话语权的合作本节课上教师根据学生现有实际信息技能情况,给学生设计了一个纸质记录表格也通过搭建这样一种脚手架帮助学生开展真正意义上的合作记录表中教师把大的任务细化这样就可以让每个人都分到一份具体的工作这样也实现了《课标》中提到的关注每个学生的发展让我们看到,合作是建立在学生个体独立基础上的积极互赖组内是这样,组间也如此2.思维能力提升在本节课的各个环节都关注了学生思维能力的提升尤其是高级思维能力的提高比如,在收集、加工资源阶段,学生会根据教师提供的资源及相关链接地址找到相应的资源在收集到资源后,学生还会对这些资源进行比较、判断,找到适用的资源,对它进行加工这个阶段主要运用到分析、评价的能力为避免学生简单重组信息,教师通过提要求及课上不断巡视提醒等方式,提示学生用最简洁最概括性的语言记录并表达从而实现对学生高级思维能力的培养本节课还属于探索阶段,课上教学效果会随着学生对这种教学模式的熟悉,学生的信息操作技能的提高等方面而不断推进选择什么样的教学策略必须考虑特定的条件,只有选择与条件匹配的策略才有可能收到好的学习效果对于没有网络条件的学校,教师也可以采用模型制作与图示运用相结合的策略;还可以通过单机课件的演示帮助学生建构太阳系的概念思考与活动课程所呈现的15个教学策略中,除了5个程序性策略外,大多还不是很成熟请选择一个感兴趣的教学策略,认真分析该策略的主要特点及不够完善的地方,提出相关改进意见。