教師要合理設(shè)定教學(xué)目標(biāo)

摘? 要 教學(xué)目的定位準(zhǔn)確、探究活動(dòng)難度設(shè)計(jì)適當(dāng)、問題鏈層層遞進(jìn)，這些措施讓課堂呈現(xiàn)出許多新的變化，如學(xué)生參與程度深、思維非常活躍、實(shí)驗(yàn)完成度高等。如果教師在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)某些課嘗試不同的教學(xué)策略均不能取得較好的教學(xué)效果，也許真的不是教師或?qū)W生的問題，而是教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定出現(xiàn)了偏差。本文依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)重構(gòu)教學(xué)，讓學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，加上數(shù)據(jù)的奇妙巧合，幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念，使學(xué)生對(duì)宇宙的神奇有了直觀和深刻的體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞 教學(xué)目標(biāo)設(shè)定 教學(xué)重構(gòu) “日食和月食”

中圖分類號(hào)：G424??????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???????????????? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.02.009

Teachers Should Set Reasonable

Teaching Goals

——Taking the reconstruction of the teaching of "solar eclipse and lunar eclipse" as an example

SUN Hong

（Guangzhou Xiehe Primary School， Guangzhou， Guangdong 510160）

Abstract： These measures make the classroom present many new changes， such as students' deep participation， active thinking， and high experimental completion. If teachers find that some classes try different teaching strategies can not achieve better teaching effect， maybe it is not the problem of teachers or students， but the setting of teaching objectives has a deviation. This paper reconstructs the teaching according to the curriculum standards， so that students can experience the observation of experimental phenomena and the wonderful coincidence of data to help students construct scientific concepts and have an intuitive and profound experience of the magic of the universe.

Keywords： teaching goal setting; teaching reconstruction; "solar and lunar eclipses"

“日食和月食”是小學(xué)科學(xué)的經(jīng)典內(nèi)容，傳統(tǒng)課堂上，教師一般會(huì)把“理解日食和月食的成因”設(shè)定為核心的教學(xué)目標(biāo)。以日食為例，主要活動(dòng)是觀察日食（過程）的現(xiàn)象，根據(jù)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。其中的觀察活動(dòng)則是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)：太陽被物體擋住;擋光物體是球形或圓形;地球、擋光物體和太陽差不多在一條直線上;擋光物體在運(yùn)動(dòng)。

傳統(tǒng)教學(xué)的主要問題

經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，我們工作室發(fā)現(xiàn)這樣的目標(biāo)設(shè)定存在一些問題：

1.日食的成因比較復(fù)雜，學(xué)生很難完全弄明白

日食成因示意圖（如圖1）可以很好地把日食現(xiàn)象解釋清楚，圖中從太陽兩端分別射出的兩條光線在地球上形成的本影區(qū)、半影區(qū)，本影覆蓋區(qū)域可見日全食，半影覆蓋區(qū)域可見日偏食。但這樣的示意圖對(duì)于沒有光學(xué)知識(shí)的小學(xué)生理解起來難度很大，相當(dāng)多的學(xué)生弄不明白。

2.如果把日食成因的難度降低會(huì)帶來新的問題

把日食成因簡(jiǎn)化為“當(dāng)月球運(yùn)動(dòng)到太陽和地球之間，三者正好處在一條直線時(shí)，月球身后的黑影正好落到地球上，這時(shí)會(huì)發(fā)生日食現(xiàn)象”后，確實(shí)學(xué)生可以理解了，但探究難度人為降低，失去了挑戰(zhàn)性，學(xué)生的關(guān)注程度和興趣都不大，更不要說帶給他們科學(xué)思維或方法上的訓(xùn)練與提高。

3.忽視了日全食罕見、持續(xù)時(shí)間短的特點(diǎn)

以成因?yàn)槟繕?biāo)的探究，研究的核心是太陽、地球和月球的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式，強(qiáng)調(diào)這三者運(yùn)動(dòng)到一個(gè)特殊的位置時(shí)，就能夠發(fā)生日食或月食的現(xiàn)象。這樣教學(xué)忽視了日全食非常罕見、持續(xù)時(shí)間比月全食短等特點(diǎn)，大大減弱了日食和月食作為宇宙奇觀的神奇魅力。

依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)重構(gòu)教學(xué)

事實(shí)上，新舊兩個(gè)版本的課程標(biāo)準(zhǔn)中都沒有“日食和月食成因”的條目。2017版課程標(biāo)準(zhǔn)與之關(guān)聯(lián)的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：描述月球、地球和太陽的相對(duì)大小和相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式。我們認(rèn)為，按照對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的理解，宜把本課的核心教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為：能描述月球、地球和太陽的相對(duì)大小和相對(duì)距離。

從單元知識(shí)體系的角度來看，在前面對(duì)月球大小、運(yùn)行等基本知識(shí)學(xué)習(xí)后，本課通過探究，使學(xué)生對(duì)太陽、地球和月球相對(duì)大小與距離等有一定的認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)，然后在《太陽系》一課進(jìn)一步學(xué)習(xí)太陽和八大行星的相對(duì)大小、空間分布、運(yùn)行等知識(shí)，從知識(shí)的邏輯線索與層次銜接上是說得通的。

為此，我們把探究活動(dòng)的內(nèi)容的重點(diǎn)調(diào)整為日全食是非常罕見的現(xiàn)象。

同一個(gè)地區(qū)要300多年才能發(fā)生一次日全食，這樣的話題學(xué)生的很感興趣。造成日全食罕見的原因，主要是太陽的直徑約為月球的400倍，而地日距離也約為地月距離的400倍，正是由于這個(gè)非常奇妙的巧合，讓我們從地球上觀察，月球的大小正好可以遮住整個(gè)太陽。如果從宇宙中觀察，則是月球本影的末端剛好落在地表上，形成一個(gè)很窄的全食帶。所以日全食罕見的現(xiàn)象能夠從一個(gè)特殊的角度，更好地說明太陽、地球和月球的相對(duì)大小和相對(duì)距離。對(duì)六年級(jí)學(xué)生來講，對(duì)這些現(xiàn)象的探究有一定的難度，但有挑戰(zhàn)性才有成就感，所以有一定的難度可以讓探究活動(dòng)開展得更有效。更重要的是，這些現(xiàn)象的形成主要受太陽、地球和月球相對(duì)大小與距離的影響，對(duì)于學(xué)生建構(gòu)三個(gè)天體相對(duì)大小和距離的科學(xué)概念有很大幫助。

明確了教學(xué)目標(biāo)，找準(zhǔn)了探究?jī)?nèi)容，應(yīng)該通過什么途徑實(shí)施呢？要幫助學(xué)生建構(gòu)這一科學(xué)概念，最有效的方法是利用日常的物體按比例建立模型。在學(xué)生已有概念中，對(duì)三個(gè)天體相對(duì)大小和距離的認(rèn)識(shí)并不準(zhǔn)確：讓學(xué)生用生活中常見的物體類比太陽和地球的相對(duì)大小，很多學(xué)生會(huì)用籃球和網(wǎng)球來做類比;讓學(xué)生按真實(shí)比例畫月球繞著地球運(yùn)行的示意圖，結(jié)果月球與地球之間的距離往往都太近。

我們認(rèn)為，要學(xué)生具備科學(xué)概念是不是指“能說出太陽的直徑大約是1392000千米”等，而應(yīng)該著眼指導(dǎo)學(xué)生利用日常的物體按比例建立模型。例如，用直徑兩米的大圓桌與直徑兩厘米的玻璃球分別代表太陽和地球的大小。通過這些具體實(shí)物的大小觀察和對(duì)照，學(xué)生對(duì)太陽與地球相對(duì)大小的認(rèn)識(shí)才會(huì)科學(xué)準(zhǔn)確。在以后的學(xué)習(xí)中，他們就不會(huì)用籃球和網(wǎng)球來類比太陽和地球的相對(duì)大小，這樣才算真正建構(gòu)了準(zhǔn)確的科學(xué)概念。

當(dāng)然，這樣重新設(shè)計(jì)教學(xué)，并不排斥把日食或月食的成因作為目標(biāo)之一。恰恰這兩個(gè)知識(shí)目標(biāo)一主一次，不僅讓探究?jī)?nèi)容更加豐富和立體，也讓探究的難度更加合理。

設(shè)置有效的問題鏈

為了在教學(xué)中落實(shí)目標(biāo)，同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，我們采用問題鏈來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)，取得了較好效果。

問題1：哪幅圖是日食？哪幅圖是月食？

在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)單回顧了前一課學(xué)習(xí)的月相形狀，再出示兩幅照片（如圖2），要求學(xué)生觀察判斷哪一幅是日食？哪一幅月食？并說明理由。

因?yàn)檫@兩幅照片做過顏色上的處理，都是黑白的，所以學(xué)生沒有辦法通過色彩來判斷（白天還是黑夜）。

六年級(jí)的學(xué)生在觀察能力和思維水平上還是比較強(qiáng)的，他們很快就發(fā)現(xiàn)這兩幅圖片中白色圓邊上的缺口不同：左圖的缺口邊緣清晰、遮擋物較小，右圖的缺口邊緣模糊且遮擋物較大，兩圖中遮擋物的大小及邊緣有明顯區(qū)別。學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，很容易就判斷出左圖是日食、右圖是月食，理由是：日食時(shí)月球在太陽與地球之間，月食時(shí)地球在太陽與月球之間;左圖的遮擋物擋住了太陽的一部分，且看上去和太陽差不多大小，遮擋物只能是月球，所以是日食;右圖是月食，遮擋物是地球，本影和半影范圍均很大，由于本影外有半影引起亮暗的漸變，且距離地球較近，從地球上能看清邊緣是模糊的。（編者注：關(guān)于邊緣模糊，也有觀點(diǎn)認(rèn)為，由于太陽是面光源，地球影子的重影問題就會(huì)出現(xiàn);還有觀點(diǎn)認(rèn)為，是由于地球大氣層的原因。尚無明確定論。）

在解決這個(gè)問題的過程中，學(xué)生不僅思考了太陽、地球和月球的位置關(guān)系，也觀察思考了它們的相對(duì)大小，為下面進(jìn)一步研究打開了大門。另外，像這樣通過觀察“找不同”比“找（日食過程）特點(diǎn)”更受學(xué)生歡迎，有挑戰(zhàn)性，更符合小學(xué)生愛玩的心理，容易找到成就感。

問題2：為什么日全食非常罕見？

學(xué)生做出了判斷并說出理由后，很想知道是否正確。接下來，教師用視頻、圖片等資料，呈現(xiàn)出日（全）食和月（全）食的過程、持續(xù)時(shí)間等信息，并介紹本地近年和未來一段時(shí)間可見日食和月食的日期。學(xué)生在資料中發(fā)現(xiàn)與自己判斷理據(jù)一致的現(xiàn)象，驗(yàn)證了前面的推斷與事實(shí)相符。

資料的信息又讓學(xué)生產(chǎn)生一些新的問題：為什么我們看到日食的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)少于月食（每次日食，能看到地域范圍很小）？為什么日全食持續(xù)的時(shí)間很短，月全食持續(xù)的時(shí)間則比較長(zhǎng)？對(duì)于這些問題，僅用日食或月食時(shí)太陽、地球和月球的相對(duì)位置關(guān)系很難回答。所以在接下來的探究活動(dòng)中，不僅牽涉到三個(gè)天體的相對(duì)位置關(guān)系，更加入了關(guān)鍵因素：三者的相對(duì)大小和距離，并在研討后用模擬實(shí)驗(yàn)還原真實(shí)的日食現(xiàn)象。

動(dòng)手前先動(dòng)腦。實(shí)驗(yàn)探究前，教師先讓學(xué)生畫出日食和月食時(shí)太陽、地球和月球相對(duì)位置示意圖，再畫出月球和地球的影子。從學(xué)生畫的示意圖中可以發(fā)現(xiàn)（如圖3），圖形確實(shí)反映了太陽、地球和月球的相對(duì)大小與位置關(guān)系。由于沒有光學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，學(xué)生不會(huì)使用光路圖的畫法，結(jié)果月球在地球上的影子基本和月球一樣大，也沒有區(qū)分出本影和半影。

問題3：發(fā)生日食的時(shí)候，在太空中能否看到月球落在地球上的影子呢？

基于學(xué)生畫的示意圖，教師引導(dǎo)他們討論，可以很快形成以下的共識(shí)：由于月球比地球小，所以月球在地球上的影子只能覆蓋地表較小的區(qū)域;地球的影子比月球大，可以覆蓋整個(gè)月球;這是日食比月食罕見并持續(xù)時(shí)間短的原因。至此也算是回答了前面的問題。

如果此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生按照教材中的方法用玻璃球、乒乓球和電筒做模擬實(shí)驗(yàn)，也能夠順利進(jìn)行。但這樣的探究活動(dòng)對(duì)六年級(jí)學(xué)生來說難度太低，也沒有辦法幫助學(xué)生建構(gòu)關(guān)于太陽、地球和月球相對(duì)大小和距離的科學(xué)概念。所以在學(xué)生達(dá)成以上共識(shí)后，教師就月球的影子提出了另外一個(gè)問題：發(fā)生日食的時(shí)候，在太空中能否看到月球落在地球上的影子呢？當(dāng)然這個(gè)答案是肯定的，接著教師出示宇航員拍攝的日全食照片讓學(xué)生觀察。這個(gè)環(huán)節(jié)的引入，不僅為下面的模擬實(shí)驗(yàn)引出了任務(wù)，也幫助學(xué)生把觀察視角從地面轉(zhuǎn)換到宇宙。

問題4：能否用模擬實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)日食時(shí)月球落在地球上的影子呢？

在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)月球的影子確實(shí)只覆蓋了地表較小的區(qū)域，且影子中央顏色較深，周圍顏色較淺。影子顏色不均勻的特點(diǎn)，超出學(xué)生的日常認(rèn)知，是他們之前想不到也很少注意觀察的現(xiàn)象。當(dāng)然，這里不能通過講光路圖、本影和半影的方法解決問題，但可以用模擬實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)到月球、地球相對(duì)大小及距離對(duì)影子特點(diǎn)的影響。所以在接下來的模擬實(shí)驗(yàn)中，代表月球的小球和代表地球的大球，它們的相對(duì)大小和距離會(huì)成為重要的實(shí)驗(yàn)控制條件，直接影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

引導(dǎo)學(xué)生開展這個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)的步驟如下：

（1）提出探究任務(wù)：能不能做模擬實(shí)驗(yàn)，呈現(xiàn)日食時(shí)月球影子落在地球表面的現(xiàn)象。

（2）研討實(shí)驗(yàn)條件：如果要讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與照片一致，用來模擬地球與模擬月球的兩個(gè)小球，它們的相對(duì)大小和距離比例應(yīng)該和真實(shí)的地月大小與距離比例一致嗎？

已知地球的直徑約為月球直徑的4倍，地月距離約為地球直徑的30倍。六年級(jí)學(xué)生很快算出：如果大球直徑是4厘米，那么小球直徑應(yīng)該是1厘米，兩球之間的距離大約是120厘米。

（3）模擬日食實(shí)驗(yàn)：用直徑1厘米的橡皮泥小球和直徑4厘米的大球（可以用直徑4厘米的小地球儀或地球圖片代替），到戶外陽光下進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生先用軟尺控制兩球之間的距離保持在120厘米左右，再努力讓小球的影子落在大球上，觀察此時(shí)的影子特點(diǎn)。此外，教師還鼓勵(lì)學(xué)生嘗試讓兩球相距超過120厘米及小于120厘米，觀察小球影子的特點(diǎn)。

（4）模擬月食實(shí)驗(yàn)：要求學(xué)生用同樣的方法，模擬月食實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。

（5）歸納總結(jié)：以模擬日食實(shí)驗(yàn)為例。

學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)兩球相距120厘米時(shí)，小球落在小地球儀上的影子與宇航員拍攝的照片最為相似，說明模擬實(shí)驗(yàn)成功。通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生對(duì)地球與月球的相對(duì)大小與距離有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。

在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，教師告訴學(xué)生影子中央顏色最深的區(qū)域可以看見日全食，周圍淺色的區(qū)域只能見到日偏食。由此，指導(dǎo)學(xué)生觀察，發(fā)現(xiàn)可見全食的區(qū)域非常小，所以對(duì)某一個(gè)地區(qū)來講日全食才那么罕見。在模擬月食實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，“地球”的影子可以遮擋差不多3個(gè)“月球”的寬度，且發(fā)生月食的時(shí)候，半個(gè)地球（夜半球）的人都可以看到，所以月食比較常見。

問題5：假如月球小一點(diǎn)，或者距離地球更遠(yuǎn)一些，還會(huì)有日全食的現(xiàn)象嗎？

最后教師鼓勵(lì)學(xué)生思考：假如月球小一點(diǎn)，或者距離地球更遠(yuǎn)一些，還會(huì)有日全食的現(xiàn)象嗎？學(xué)生依據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)表見解后，教師歸納總結(jié)：太陽的直徑約為月球的400倍，而地日距離也約為地月距離的400倍，正是由于這個(gè)非常奇妙的巧合，讓我們從地球上觀察，月球的大小正好可以遮住整個(gè)太陽，形成了日全食現(xiàn)象。

通過親歷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，加上數(shù)據(jù)的奇妙巧合，讓學(xué)生對(duì)宇宙的神奇有了直觀和深刻的體驗(yàn)。

綜上所述，教學(xué)目的定位準(zhǔn)確、探究活動(dòng)難度設(shè)計(jì)適當(dāng)、問題鏈層層遞進(jìn)，這些措施讓課堂呈現(xiàn)出許多新的變化，如學(xué)生參與程度深、思維非常活躍、實(shí)驗(yàn)完成度高等。如果教師在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)某些課嘗試不同的教學(xué)策略均不能取得較好的教學(xué)效果，也許真的不是教師或?qū)W生的問題，而是教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定出現(xiàn)了偏差。

（本文是廣州市孫宏科學(xué)名師工作室教學(xué)案例研究成果之一。）