《昼夜交替现象》一课教学案例

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如何让猜想更有利于探究
                 ——《昼夜交替现象》一课教学案例
一、        教材分析
《昼夜交替现象》是教科版五下《地球的运动》单元的起始课，这是学生第一次接触宇宙空间方面的知识，认识地球的运动只是他们认识宇宙的第一步，所以走好这步非常重要。当然在实际空间中实验研究不可能，学生只能用模拟实验的方法来研究，恰好这又是他们第一次接触模拟实验，所以本课我的教学重点放在如何在学生前概念的基础上进行模拟实验验证和研讨论证上。
二、学情分析
昼夜现象每天都在体验，但是如何形成是没有直观体验的，所以学生的直接和间接的经验是弱的，学生就算知道也是在书本、视频等里面看到的，没有经过思维的进一步加工转化成深度的认知，只是属于拿来的知识，在学生心中的地位是很浅层很容易遗忘或动摇的。所以在教师语言的激发下学生心中凭直觉经验的更多猜测是可以会挖掘出来的。这课我们的定位是挖掘出学生心中对于形成昼夜交替现象的多种解释，并促使他们想到利用模拟实验的方法进行验证和辩证交流。
三、        教学目标
  科学概念：
昼夜交替现象产生有多种解释。
  过程与方法：
分析昼夜交替成因，根据所要模拟的对象特征做模拟实验。
对证据进行批判性的选择和思维加工，最终形成解释。
  情感态度价值观：
培养主动探究和感知宇宙空间学习的一般方法。
教学重难点：
根据所要模拟的对象特征做模拟实验和研讨实验成果。
四、教学过程
（一）引入
1．观察白天的雷峰塔和黑夜的雷峰塔这两幅图片，说说不同。
2. 师：同学们你们对白天和黑夜都很熟悉吧，白天过去了是？黑夜过去了又是？……
3. 师：我们把白天又可称为“昼”， 黑夜称为“夜” 。白天和黑夜就这样不停地交替着，这种现象我们把它叫做“昼夜交替现象”。
【设计意图：由生活中的现象引发学生去思考昼夜交替，得出判断昼夜交替的标准，为接下去学生猜想和验证昼夜交替提供一定的思维判断标准。学生由白天和黑夜现象的不同中得出形成昼夜交替原因在于地球和太阳的位置关系，为进一步猜想奠定基础。】
（二）猜想假设和实验验证
1. 师：你认为昼夜交替现象与什么有关？
   生：和太阳的照射有关。
追问：为什么白天太阳能够照射到？夜晚太阳照射不到？
【设计意图： 这样一步步地引发学生思考，让学生先想到的是太阳照射这个浅层的现象，从现象入手慢慢深入到本质的原因：地球和太阳的相对运动。比起直接让学生猜测昼夜交替原因，这样做能够很好地规避很多干扰学生思考的前概念（即学生课外读物等看来的，但脑海里没有深入理解或理解含糊的知识）。从而更好地促进学生踏实稳健地去思考和研究。】
2．师：除了这个还有别的可能吗？这么多同学都举手了，看来你们的猜想有很多，要不这样吧，以小组为单位，讨论后将你们组所有觉得可能的猜想都记录下来。
3. 学生猜想，记录。（时间5分钟）
     在不肯定也不否定第一个回答者的基础上再次提问，引发学生再思考，唤起学生心中的多种猜想。
【设计意图：有了前面两步的铺垫以后，学生会从现象分析入手全面思考，得出更多有可能的猜想，而不是只局限在课外资料里看来的纯理论知识。】
4. 师：时间到了，你们一共记了几种猜想？你能确定都正确吗？怎样验证你的猜想是对的？
   生：到太空中去观察不可能，我们只能用几个球来代替太阳、地球等，来模拟研究。
5. 师：是啊，我们只能模拟研究，像这样的实验方法叫模拟实验的方法。那么这个模拟实验应该怎么做呢？
6. 学生先四人小组商讨科学的模拟实验的方法
生可能会提的问题：用什么模拟太阳？ 同什么模拟地球？用什么来模拟地球上的我们呢？怎样表示出现昼夜交替现象等。
7. 学生汇报讨论出的方法，对于不足学生相互指正。
【设计意图：让学生从形成昼夜交替的表层现象入手，设计验证自己猜想的实验方法，即如何真实模拟问题。先小组讨论再集体汇报交流，让学生经历设计模拟实验的过程，还可加深对模拟实验方法的掌握。】
8. 师：如何模拟实验的方法看来大家都清楚了，那我们进行模拟实验是为了什么呢？
   生：为了验证我们刚才的猜测是否正确。
【设计意图：这个问题看似多余，我这样设计的目的在于激发学生对模拟实验意义的深刻认知，明确了模拟实验的目的。】
9. 学生实验操作 （10分钟）
（三）汇报和研讨研究结果，体现模拟实验的价值
1. 师： 时间到，请先收好材料，准备汇报。哪一组先来？
2. 生汇报
组1： 我们的猜想是地球自转可以产生昼夜交替现象，我们这样验证的（学生演示），实验结论能证明我们的观点。
生评论：我同意他们组的观点，另外补充一下，这是太阳有无自转都不影响效果，因为地球是个向各处发光的球体，转或不转产生的效果一样。
      组2： 我们的猜想是太阳绕着地球公转也可以产生昼夜交替现象，我们这样验证的（学生演示），结论能证明我们的观点。
     生补充：太阳绕地球公转，地球同时在那里自转也是可以形成昼夜交替现象的，就像这样（生演示）。
    生2补充：老师，我发现如果太阳公转的速度和地球的速度如果一致，像这样（生2演示），我们所在的地方就不会有昼夜交替现象。
组 3： 我们的猜想是地球绕太阳公转我们中国可以产生昼夜交替现象，我们这样验证的（学生演示）。此外，地球同时自转也是可以的，只要地球的自转速度和绕太阳公转的速度不一致就可以了。
师：还有其他的想法或对刚才同学们汇报的有不同意见吗？
生：老师，我在想一个问题，地球如果这样转（演示），地球上大部分地区能出现昼夜交替，但是两端的这两个点可能没有明显昼夜交替现象。
【设计意图：汇报的过程其实就是让学生将模拟实验过程和作用再次体会了遍。模拟中观察地点的选择必须确定，这样可以避免一些没必要的争议。此外让学生互评，促使学生辨析和学习别人的观点。】
（四）课堂总结
师：刚才我们通过模拟实验验证了我们的猜想，生活中还有很多这样的现象，虽然没法亲眼看到，但可通过模拟实验的方法来进行验证。但是模拟必须合理，才能反应真实情况。
【设计意图：总结突显模拟实验的作用和意义，将模拟实验这种方法引申至更广的范围，体现了教学中更侧重的是对模拟实验方法的应用和掌握。】
五、教学策略
   1. 从可感知的现象入手引发猜想，奠定有效的经验基础
对于昼夜交替现象的解析和浅层分析，能够很好地唤起学生的感知和丰富经验，从而让学生的猜测变得有效，而非只是随便将脑海中模糊的想法说出来。有效的猜想才能让学生经历真正的探究，才能促进学生思维和能力的发展。接着教师在学生原有经验上质疑提问，对于昼夜交替成因课伊始教师不断追问，深挖多种猜想，又不加评价，让学生思绪在那翻腾，这样促进了学生横向思考，方便得出多种猜测和接下去实验验证和辨析讨论。
2.注重生生互动，促进学生深入研讨
研讨环节生生互动，让学生在表达自我观点的同时又能接纳了别人观点，促进对昼夜交替成因的全面的了解。同时也给学生提供了质疑和辩解的平台，促进他们思维的发展。如果采用师生互动方式，大部分学生只是对自己的想法作出对错确认，能力并未得到提升。利用生生交流后，学生重点才会放在评析上。有评有析才是思维发展的层面。
3. 崇尚模拟实验的真实有效性，便于学生理解知识
模拟实验其实是将无法实现的实验通过缩小比例或用他物替代等方式将情境再现，为了达到理想的实验效果，必须模拟真实，用什么模拟、如何模拟必须进过严谨分析。此外模拟还需要有意义（即为何要这样模拟），这点必须要让学生深刻理解。
六、教学效果
本课由白天和黑夜的自然现象引入，利用追问引发了学生对这现象背后真正原因的层层深入思考，能在思维层面上激起关于形成昼夜交替现象原因的多重思考，从而淡化学生心中之前在书本、视频里看来的纯解释，为学生像科学家一样沿着研究地球运动的历程学习整个单元起了个好头。对于模拟实验这块，整个教学中突显模拟实验的意义和侧重学生对方法的理解，学生学习中基本都能很好利用模拟实验来验证自己的研究，并得出理想的结果。学生对于为何要模拟实验以及如何科学模拟等也有了一定的认识。