《白天和黑夜》單元教學例談

一、親歷探究，時空穿越享受過程

《太陽鐘》是《白天和黑夜》單元的第二課，這一課是在《太陽和影子》教學的基礎上進行的。教學本課，我做了以下的嘗試。

【案例】《太陽鐘》的教學摘錄

師：同學們，當我們聽到上課的鈴聲，我們就來到教室。這是因為，我們掌握了時間，有著時間的概念。那么，古代的人們是怎樣來測量和記錄時間的呢？這節課，讓我們穿越時空回到古代。

（課件出示：動畫——樹影或者竹竿在一天中影子的變化。）

師：請大家討論，沒有“時間”的古代，人們是怎樣生活和工作的呢？

（學生提出自己的見解。）

師：上一節課，老師布置了一個觀察任務，畫出一天中物體影子的變化圖。誰來展示一下？

（學生上臺匯報，教師實物投影展示學生的作業，教師和學生合作，畫出一天中影子的變化圖。）

師：通過上一節課《太陽和影子》的學習，結合剛才的動畫，古代人觀察記錄自然界中真實的影子變化，這給我們什么啟發呢？

（出示課件：現代的鐘和影子變化的動畫。啟發學生思考：根據現象制作太陽鐘。）

在本課的教學中，我讓學生循著問題層層深入去尋找問題的答案。特別是緊緊抓住太陽和影子變化規律的現象，去解釋和揭示事物的本質，從而來理解太陽鐘（日晷）是如何制作的。改變了根據事實（古代的日晷）去思考其設計原理的傳統方法，讓學生根據現象尋找事物的本質，像古人一樣去發現和思考，從而享受“發現規律，找到規律，從而為人類服務”的探究過程。享受探究的過程，也正是科學教學的魅力所在。

二、事實呈現，數學計算揭示本質

科學課的主要教學活動包括三類：一是圍繞現象提問題；二是圍繞問題作假設；三是根據假設找證據。在教學《晝夜交替》時，我首先利用課件出示太陽系的模擬圖，引導學生提出了三個假設：可能是太陽圍繞地球轉形成的“地心說”；可能是地球圍繞太陽轉形成的“日心說”；可能是地球的自轉形成的。學生在平時的積累中已知道了一些“地心說”“日心說”“地球自轉”等概念，如何把他們頭腦中已知的這些較模糊的概念“清晰化”，我做了以下的教學嘗試。

【案例】《晝夜交替》的教學摘錄

師：（出示課件）這是一張太陽系的模擬圖。從圖中你看到了什么？知道了什么？

生：我看到了地球，是那個藍色的。

師：對，藍色的星球是地球。

生：我看到了太陽，是那個發光的。

生：我看到了土星，是那個帶環形的星球。

……

生：我看到了地球在圍繞太陽旋轉。

師：真的嗎？你是怎么看出來的？

生：因為圖上有軌道。

師：哦。你真聰明。

生：我知道地球還會自轉。

師：你們知道的可真多。這張圖是太陽系的模擬圖，這些白色的圈，是星球運行的軌道。結合課題《晝夜交替》，你們有什么問題嗎？

生：我想知道，晝夜交替是怎么形成的？

（通過師生的交流，提出了本節課研究的主題“晝夜交替形成的原因是什么”。）

師：探究的過程可以概括為四個過程：提出問題、作出猜測、尋找證據、得出結論。對于“晝夜交替形成的原因是什么”，我們有哪些假設呢？

生：可能是地球圍繞太陽轉形成的。

生：可能是地球的自轉形成的。

生：可能是太陽圍繞地球轉形成的。

（有學生笑。）

師：為什么要笑呢？

生：因為太陽是不動的。我在書上看到的。

師：實際上，古人就這么認為過。地球不動，是宇宙的中心，太陽會圍繞地球轉，這種學說叫地心說。我們假設太陽繞著地球轉造成了晝夜的交替。我們怎么來尋找證據，證明這種理論不正確？

首先，我們來探討一下，太陽繞著地球轉，能不能實現晝夜的交替。

（出示地球儀，模擬演示。）

生：可以的。

師：那么，繞這么一圈，需要多少時間呢？我們需要知道什么條件，可以推算出大概的時間？

生：路程和太陽的速度。

（出示課件：科學家研究發現，地球到太陽的距離大概是1.5億千米，這個距離叫“1天文單位”。假設太陽繞地球轉，一圈就是940 000 000千米，太陽運行的速度是250千米/秒，計算出太陽繞地球一周需要的時間大概是1 069小時，約43天。）

生：43天和24小時不符，所以，假設不成立。

提出問題、圍繞問題提出自己的見解、交流自己的想法是科學素養中重要的內容。在上述教學過程中，我引導學生借助數學計算，讓學生充分展開討論和思考，特別是對計算過程和結果進行合理的分析和辨析，巧妙地找到了問題的關鍵切入口，有效地培養了學生的思維力。

三、圖感能力，思維直觀提升素養

圖感能力既是一種對圖形的先天判斷和感悟能力，也是人們思維能力的具體表現。圖感大致包括兩種：形象感與空間感，圖感能力的培養也是科學素養的重要組成部分。

浩瀚的宇宙，斗轉星移，認識它們有助于培養學生的空間想象力，有利于培養學生的抽象思維。結合科學教學培養學生的圖感能力，有助于學生思維的直觀呈現，有助于學生加深對相關知識點的認識與理解。

【案例】《太陽和影子》的教學

本課的教學，認識太陽下影子的變化，有兩個實踐活動：人在太陽下影子的變化，結合學生的生活體驗，體會人在太陽下影子的變化；物體在太陽下影子的變化，結合自制學具，記錄物體在一天中影子的變化，掌握影子變化的規律。

兩個活動的目的，旨在通過真實的存在，認識太陽的視運動軌跡和影子變化的規律。通過繪圖的方法，記錄影子的變化，找到規律性的變化規律，從而真正地認識自然，也為后面的教學做好鋪墊。

【案例】《看月亮》的教學

本課教學，有兩個預期目標：連續一個月觀察月亮，繪制所看到的月相圖；一天中連續觀察，發現月亮在天空中位置的變化規律。

定好計劃，連續觀察。長時間的觀察，有助于培養學生的耐心和意志力。枯燥的觀察任務，要和最終通過活動所獲得的經驗或者親身實踐相結合，既要有教師的適時指導，也需要教師的促進和鼓勵。在實際的觀察中繪制月相圖，比直接從網站下載月相圖片進行教學更讓學生印象深刻。

教學實踐證明，繪圖是培養學生圖感能力最直接的方式。在本課教學中，學生的“圖感能力”得到了初步訓練，他們的抽象能力、空間感得以提升，特別是對宇宙和天體的認識更加形象化。當然，在進行科學繪圖的時候，教師要盡可能地要求學生遵循實事求是的原則，使其明白，繪圖是為了更直接地展現自然的規律，以提升對事物的判斷力。

另外，在本單元的教學時教師還可以引出一些拓展知識，比如提出一些學生感興趣的問題：你知道地球到太陽的距離是怎么測量的嗎？地球自轉的速度是多少？地球公轉的速度是多少？地球公轉的軌道長度是怎么計算的？地球的半徑是多少？周長有多少？你知道我國的航天探索歷程嗎？等等，以引導學生進一步深入探究。教師還可以通過整合學科課程，讓學生利用多媒體、“互聯網+”等先進手段輔助學習，充分利用網絡優勢去尋找問題的答案，培養學生的科學精神，了解科學家新的發現，激發學生對科學學習的興趣，提升學生的科學素養。