運(yùn)用全息交互協(xié)作學(xué)習(xí)終端教學(xué)《多樣的天氣》

李夢

在小學(xué)科學(xué)課堂中，學(xué)生會運(yùn)用觀察的手段獲取信息和認(rèn)識事物。如果視覺攝入的信息是全方位的、立體的，有助于學(xué)生對信息的記憶和理解。傳統(tǒng)教學(xué)中，由于教學(xué)設(shè)備的限制，課堂上視覺攝入信息的介質(zhì)是書本、黑板，以及投影機(jī)、觸摸屏等光電設(shè)備。這些信息都是二維平面的，使得學(xué)生在課堂上視覺攝入的信息也就固定在一個(gè)平面上，影響了他們形成立體思維空間。

全息交互協(xié)作學(xué)習(xí)終端（以下簡稱全息終端）是一種新型的現(xiàn)代信息技術(shù)系統(tǒng)，它可以記錄和查看圖像，可以精確地再現(xiàn)被記錄物體的三維外觀。它作為一種教學(xué)手段、具有立體性、逼真性、互動性、沉浸性、故事性和信息豐富性等特點(diǎn)，教學(xué)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于實(shí)物投影和多媒體等傳統(tǒng)的教學(xué)方法。它可以創(chuàng)設(shè)虛擬的問題情境支持學(xué)生的探究活動，充分調(diào)動學(xué)生多種感官參與學(xué)習(xí)活動，幫助學(xué)生理解、記憶;有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，促進(jìn)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成，可以使信息的采集和處理更加便利、直觀，提高其學(xué)習(xí)效率。

教學(xué)分析

《多樣的天氣》一課選自湘版《科學(xué)》教材一年級上冊“認(rèn)識天氣”單元。在新課程標(biāo)準(zhǔn)中，它屬于地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域，對應(yīng)“14地球上有大氣、水、生物、土壤和巖石，地球內(nèi)部有地殼、地幔和地核”概念下的“14.1地球被一層大氣圈包圍著”。

本單元的教學(xué)主題是天氣，以學(xué)生熟悉的天氣現(xiàn)象為研究對象。學(xué)生對天氣現(xiàn)象充滿好奇，每天有意無意地觀察、了解著天氣，對天氣也有自己的想法和疑問。本課在學(xué)生對天氣變化和天氣預(yù)報(bào)有一定了解的基礎(chǔ)上，以認(rèn)識天氣現(xiàn)象和天氣符號為主題進(jìn)行教學(xué)。重點(diǎn)是認(rèn)識和描述多種多樣的天氣變化，并用天氣符號表示不同的天氣?！坝^察、記錄一周天氣現(xiàn)象”活動，促進(jìn)學(xué)生有目的、有計(jì)劃地在較長時(shí)間內(nèi)，周期性地觀察并運(yùn)用“天氣符號”記錄天氣現(xiàn)象，訓(xùn)練學(xué)生的局部觀察、整體觀察、順序觀察和比較觀察的能力，培養(yǎng)學(xué)生觀察的計(jì)劃性，發(fā)現(xiàn)不同日期甚至同一天天氣的變化，讓學(xué)生初步意識到天氣是多樣的、變化的。為后續(xù)分析天氣變化對人類生活的影響奠定基礎(chǔ)。

教學(xué)過程

1.從學(xué)生的日常生活出發(fā)，創(chuàng)設(shè)問題情境

學(xué)生的學(xué)習(xí)活動必須與任務(wù)或問題相結(jié)合，教師要以問題來激發(fā)和維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境，讓學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，使他們獲得學(xué)習(xí)的主動權(quán)。

教學(xué)中，教師從學(xué)生的日常生活出發(fā)，創(chuàng)設(shè)問題情境。首先學(xué)生回憶當(dāng)天在戶外的情景，都看到哪些景物？然后學(xué)生思考看到的景物哪些與天氣相關(guān)。這個(gè)過程使學(xué)生的認(rèn)知從廣泛的觀察事物聚焦到有關(guān)天氣的信息，讓他們能根據(jù)事實(shí)發(fā)現(xiàn)和提出生活中簡單的科學(xué)問題，引出本節(jié)課的主題——天氣。接著教師運(yùn)用天氣軟件出示真實(shí)的天氣數(shù)據(jù)，并利用全息交互協(xié)作學(xué)習(xí)終端還原當(dāng)天的天氣情況，讓學(xué)生初步感知天氣特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生探索天氣的興趣。最后學(xué)生利用畫圖的方式，把能表達(dá)當(dāng)天天氣的關(guān)鍵特征畫出來，找出共同特征，歸納關(guān)鍵特征。

天氣是學(xué)生熟悉的自然現(xiàn)象。本環(huán)節(jié)從學(xué)生已有的知識背景與生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，讓學(xué)生先觀察、描述他們熟悉的天氣現(xiàn)象，初步了解表達(dá)不同天氣主要特征的“天氣符號”，旨在為學(xué)生有計(jì)劃地自主觀察并記錄天氣想象做好鋪墊，保護(hù)和發(fā)展學(xué)生繼續(xù)關(guān)注天氣的好奇心和興趣。

2.出示不同的天氣現(xiàn)象，幫助學(xué)生建構(gòu)天氣符號的概念

傳統(tǒng)教學(xué)中，如果要讓學(xué)生觀測一段時(shí)間內(nèi)的天氣現(xiàn)象，教師通常要提前布置觀察作業(yè)。由于教師無法指導(dǎo)觀察過程，因此學(xué)生記錄的結(jié)果往往并不理想。本次教學(xué)中，利用全息交互協(xié)作學(xué)習(xí)終端可以實(shí)現(xiàn)在課堂上觀察某城市一段時(shí)間內(nèi)的天氣變化，讓學(xué)生通過全息終端展示的景物來了解不同天氣的主要特征，充分感受天氣是多樣的，是變化的。

課堂中，利用全息終端學(xué)生可以直接觀察陰、晴、雨、雪、風(fēng)等天氣情景，并且實(shí)現(xiàn)一周、半個(gè)月、一個(gè)月等連續(xù)一段時(shí)間內(nèi)的天氣觀測，另外系統(tǒng)中顯示的數(shù)據(jù)是某城市某段時(shí)間內(nèi)的真實(shí)天氣數(shù)據(jù)。通過觀察全息屏上出示的不同天氣特征，學(xué)生能很快發(fā)現(xiàn)不同天氣的共同特點(diǎn)，找到某種天氣的關(guān)鍵特征，從而學(xué)會用“天氣符號”認(rèn)識、記錄天氣，解決了本節(jié)課的重難點(diǎn)。

在這個(gè)過程中，全息終端能激發(fā)低年級的學(xué)生用自己喜歡的方式描述不同的天氣現(xiàn)象，引領(lǐng)學(xué)生在比較的基礎(chǔ)上尋找不同天氣現(xiàn)象的主要特征，學(xué)習(xí)用簡略而形象的“天氣符號”描述、記錄天氣現(xiàn)象，并運(yùn)用“天氣符號”分類整理，建構(gòu)與各種天氣現(xiàn)象相關(guān)的知識，初步經(jīng)歷由直觀到抽象的思維過程。

3.再現(xiàn)天氣，幫助學(xué)生感受天氣是變化的

學(xué)生還可以利用全息終端設(shè)定天氣信息，再現(xiàn)天氣情景，不僅可以提升學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，開拓科學(xué)思維，還讓他們在體驗(yàn)的過程中感受到天氣對人類生活的影響，從而理解教材單元頁的詩歌中提到的“天氣多姿多彩，影響方方面面”的含義，為后續(xù)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

教學(xué)中，我列舉生活中出現(xiàn)的兩種極端天氣。

事例1： 2012年7月21日，北京及其周邊地區(qū)遭遇61年來最強(qiáng)暴雨及洪澇災(zāi)害。根據(jù)北京市政府舉行的災(zāi)情通報(bào)會的數(shù)據(jù)顯示，此次暴雨造成大量房屋倒塌。

事例2： 2017年8月23日，臺風(fēng)“天鴿”在廣東珠海南部沿海登陸，強(qiáng)風(fēng)及風(fēng)暴潮導(dǎo)致廣東、廣西等地區(qū)經(jīng)濟(jì)損失慘重。

學(xué)生利用全息終端設(shè)置當(dāng)時(shí)的溫度、風(fēng)力、降水概率等天氣信息，成功再現(xiàn)當(dāng)時(shí)的天氣狀況，使學(xué)生身臨其境地體會到惡劣天氣給人們帶來的恐懼感，感受天氣的變化無常，以及對我們生活造成的影響，加深了學(xué)生關(guān)注天氣、預(yù)防災(zāi)害性天氣的意識。

教學(xué)效果

1.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

小學(xué)一年級學(xué)生的好奇心強(qiáng)，活潑好動，但是注意力持續(xù)集中的時(shí)間不長。全息終端的內(nèi)容以故事性引導(dǎo)為主，操作中不僅提升學(xué)生的吸引力，并利用語音轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)容同步發(fā)聲，解決了低年級學(xué)生識字不足等困難。本課教學(xué)中，全息終端為學(xué)生提供不同的天氣現(xiàn)象，生動逼真的生活情境，吸引學(xué)生的注意力，充分調(diào)動學(xué)生利用多種感官參與學(xué)習(xí)活動，幫助學(xué)生理解、記憶天氣特征，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.培養(yǎng)學(xué)生的合作意識

教學(xué)中，學(xué)生八人共同操作一臺全息終端，充分展現(xiàn)了協(xié)作學(xué)習(xí)的精髓，學(xué)生在學(xué)習(xí)和互動游戲的過程中，增強(qiáng)了小組合作意識。本課教學(xué)中，學(xué)生利用全息終端，在輕松愉快、團(tuán)結(jié)互助的學(xué)習(xí)氣氛中，順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在活動中，小組同學(xué)相互幫助、相互支持、相互鼓勵(lì)，促成他們建立親密融洽的人際關(guān)系，進(jìn)而培養(yǎng)了他們的合作能力和團(tuán)隊(duì)精神。

3.發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維

全息終端具有許多優(yōu)勢，能將抽象的科學(xué)概念具象化，有助于學(xué)生的理解。本課教學(xué)中，利用全息終端創(chuàng)設(shè)虛擬的問題情境支持學(xué)生的探究活動，可以使學(xué)生對信息的采集和處理更加便利、直觀。在認(rèn)識天氣現(xiàn)象和天氣特征的過程中，學(xué)生借助它很好地建構(gòu)了“天氣符號”的概念，初步經(jīng)歷由直觀思維到抽象思維的過渡，發(fā)展自身科學(xué)思維。

全息終端在小學(xué)科學(xué)課中越來越受到教師的重視，因?yàn)樾碌目茖W(xué)技術(shù)能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、訓(xùn)練他們的動手操作能力，特別是在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維方面起著不可替代的作用。科學(xué)教師要注重運(yùn)用教育技術(shù)，讓學(xué)生經(jīng)歷像科學(xué)家那樣的科學(xué)探究過程，體驗(yàn)學(xué)習(xí)科學(xué)的樂趣，增長科學(xué)探究能力，獲取科學(xué)知識，形成尊重事實(shí)、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度。

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