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利用青只课堂优化科学探究过程—以《月相变化》为例

2018-11-01唐惠珍朱徐杰

中国现代教育装备 2018年18期
关键词:月相模拟实验排序

唐惠珍 朱徐杰

《月相变化》是教科版《科学》教材六年级下册第三单元中的第二课。《宇宙》单元的教学内容是科学教师普遍认为比较难的,教学内容宏观抽象、学生空间想象能力较弱,还存在实际观察的障碍等,在实际教学过程中存在许多困难。月球是距离地球最近、人们最熟悉的天体,学生对月球最直接的印象就是在地球上观察到的各种形状的月相,但在教学月相变化成因时,发现探究过程非常抽象,学生难学、教师难教。青只课堂提供的网络教学资源为我们解决了这个难题。

青只课堂是一个以课程服务为平台的产品,具有电脑PC终端与手机Android终端,具备丰富的教学资源与灵活的教学应用途径。其科学实验室板块为《月相变化》一课提供了切合学生探究需求的教学资源,能有效提升科学探究的效果。

一、拖动月相图片 快速梳理月相顺序

在《月相变化》教材中,第一个环节是梳理不同月相的先后顺序,引导学生剪贴月相,并给它们排序。在以往教学中,教师一般会将课前剪好的月相分发到各个小组,以小组为单位给月相排序,再请几位学生到黑板上集中交流,这样的教学过程尽管取得了一定的教学效果,但是课前耗费了大量的精力,课堂上花费了大量的时间。在平板教学的模式下,我们可以有效突破这种“粗放型”教学模式。

青只课堂的作业板块提供了月相排序的模块。课前,教师通过PC端给学生发布作业,学生只要打开青只课堂APP,点击作业开始答题,就可以将每天观察到的月相画下来或拍照上传,教师通过PC端可以随时检查学生的记录情况,及时反馈,适时指导,有效保持了学生长时探究的兴趣。课上,教师将课前收集到的月相打乱顺序后发布,要求学生借助平板对月相进行排序。学生可以随意拖动这些月相进行排序,同时系统还能对排序结果做出判断,实施反馈给学生(如图1所示)。利用平板电脑的记录和排序功能,降低了记录难度,节约了课堂时间,教学效果也有显著提升。

图1

平板电脑进入课堂,改善的不仅仅是过往“一支粉笔一张嘴,一块黑板一本书”枯燥的课堂教学模式,还能让学生亲自操作、亲身体验,系统能及时反馈学生信息,便于教师开展有针对性的指导。这为探究月相变化的成因提供了更为充裕的时间,将有限的课堂时间花在了更有价值的教学环节中。

二、操作日地月模型 有效分析月相成因

月相变化的现象是可以直接观察的,但其形成的原因却需要理性分析,这对学生来说具有很大的困难。以往教学时,教师会在学生提出问题后直接引导学生进行假设。由于学生的空间想象力差,很难建立太阳、地球、月球三者之间的位置关系和运动关系,因此,学生难以提出有价值的假设时,地球自转和公转、月球自转和公转、太阳的运动、照射角度等因素往往会干扰他们的思考过程,思维比较混乱。要辨析这些因素,具有一定的难度,也会耗费大量的时间,给后面的模拟实验带来困难。

借助青只课堂的虚拟实验室可以有效突破这一教学难点。课堂上,学生提出问题后小组内先进行简单假设,接着打开青只课堂中的虚拟实验室(如图2所示),学生可以随时拖动地球和月球,模拟它们的运行轨迹,让学生在操作的过程中建立起思维的线索,在头脑中构建“三球”的模型概念。活动后学生的假设都聚焦在月球的自转、公转和太阳的照射角度这3个主要因素上,大大提升了交流的效果。一部分学生通过拖动月球了解其运动方式的同时,还自主发现了“月球的亮面始终面向太阳”这一规律,有效突破了教学难点。

图2

利用虚拟实验室的“三球”运动模型,通过对月相变化的成因进行动态操作,创造了虚拟现实的教学条件。小学生还处于形象思维阶段,解决问题的思维方式主要依靠当前的感知觉与实际操作。当学生的思维遇到困难的时候,让他们亲自动手,在实践操作中突破思维障碍。这样不仅拓展了课堂的深度和课堂的参与度,让每个学生都能参与,更重要的是把学习和思考的空间还给了学生,使他们的思维能力得到了锻炼。

三、拍摄月相模型 实时汇总实验证据

在《月相变化》模拟实验中,指导学生定点、定位将所观察到的月相记录下来也是一大难题。小学生抽象思维能力弱,很难将观察到的现象转变为图形。以往课堂中不难发现,学生记录的月相不一定是眼睛真实看到的,看到的月相在记录时很可能画成相反方向,混淆月相的亮面和暗面。同时这个过程需要耗费很长的时间。因此,这个实践活动的效果会大打折扣,汇报交流便成了难题,也就难以有效验证原先的假设。

利用平板电脑拍照上传的记录方式能让“高耗低效”的模式发生改变。课堂上,学生打开青只课堂的作业板块,进入图3所示页面,根据模拟实验中的不同位置要求,在相应的位置上利用摄像头拍摄黑白球的照片。这就实现了利用摄像头替代人的眼睛把模拟实验中看到的月相拍摄下来,并依次上传。教师端就会出现各小组上传的模拟月相的照片,看到有错误、有问题的记录,教师可以及时指导。提前完成的小组也可以查看其他小组的实验结果,及时修正自己的错误。同时也避免了以往课堂上部分小组提前完成实验后无事可做的现象。

图3

借助青只课堂,利用摄像头、照相机等设备替代人的眼睛,给学生提供了最真实、最有力的证据,而且快速省时,反馈及时便捷。这种方式明显优化了取证的过程,为后期交流分析的环节奠定了基础。学生能将观察到的实际现象与模拟实验的现象进行对比分析,经历“猜测与验证”的探究过程,同时又节省了大量时间,取得了“低耗高效”的教学效果。

四、结语

将《月相变化》一课的3个环节与青只课堂的技术手段进行有机融合,在教学时间、教学效果、学生表现等方面的优化都有了明显的提升,发挥了平板技术辅助科学探究的教育价值。利用平板技术,化静为动,化虚为实,化远为近,化难为易,化抽象为具体,突破时间、空间的限制,直观形象地反映客观事物,引导学生充分尽力科学探究的过程,实现了智慧探究新模式。

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