在模擬演示中探究晝夜長短變化規律
——對“晝夜長短”一課教學的評析

周雪忠

（上海市松江區教師進修學院, 上海 201600）

在模擬演示中探究晝夜長短變化規律
——對“晝夜長短”一課教學的評析

周雪忠

（上海市松江區教師進修學院, 上海 201600）

一、以天安門升、降旗時間導入，激發探究動機

教師呈現與上課日期接近的10月14日至18日期間天安門國旗升、降旗時間表，讓學生思考升、降旗的時間變化，學生很快發現“這幾天升旗時間變晚了，而降旗時間變早了”，進而得出這幾天白晝在逐漸縮短的結論。通過這個情境可以將學生引入“探究晝夜長短為什么會發現變化”的學習之中。

二、模擬演示，引發獨特理解

本節課的教學設計體現建構主義學習理念。建構主義將知識看作是“個體依據自己的經驗來創造意義的結果”，因此學生的獨特理解至關重要，而傳統的依靠教師傳遞的教學，由于脫離情境，學生得到的知識往往是比較膚淺和機械的。因此，本節課的設計一改以往通過多媒體課件或教師演示講解的方式，而是借助教師提供的學具，結合具體的任務，通過學生小組合作、模擬演示的方式進行探究學習。期望學生通過觀察、解釋、展示、交流，獲得真實體驗，使抽象的地理規律形象化、直觀化。以下是本節課中的主要學習活動環節。

【活動一】

各小組學生利用地球儀和卡紙（代表晨昏圈所在的平面，一半涂黑）模擬夏至日的晝夜情況，觀察夏至日這一天烏魯木齊的晝夜長短情況，比較這一天上海和烏魯木齊兩地的白晝長短，并說明理由。

“活動一”中有三項學習任務，首先是學生擺放夏至日時晨昏圈的位置，在此基礎上判斷夏至日這一天北半球某地（烏魯木齊）的晝夜長短狀況，以及不同緯度的兩地（烏魯木齊和上海）晝夜長短的比較。教師沒有直接講授晝弧、夜弧的概念，而是通過讓學生模擬演示“烏魯木齊的一天”，解釋烏魯木齊晝夜長短狀況，理解晝弧和夜弧的含義，從而學會掌握判斷晝夜長短的方法，為探究晝夜長短變化規律及原因做好鋪墊。

【活動二】

教師通過PPT投影“夏至日側視投影圖”，請學生進行觀察后，思考歸納：①這一天，全球晝夜長短的情況；②這一天，北半球白晝隨緯度變化的規律。

這一活動是“活動一”的延續，即運用已掌握的判斷晝夜長短的方法進行晝夜長短緯度分布規律的推理與總結。兩項活動相比，“活動一”要求學生運用地球儀和卡紙完成任務，而“活動二”要求學生根據“夏至日側視投影圖”總結規律，這是一個從“形象思維”到“抽象思維”的過程，顯然思維要求更高了，但從課堂上的表現看，學生非常順利地得出了正確的結論，表明這樣的教學過程符合學生的認知規律。

【活動三】

各小組用標有經緯網代表地球的圓片卡紙（代表地球、標有經緯網）、半圓卡紙（代表夜半球、涂黑）、紅色箭頭（代表太陽直射光線）模擬一年中隨著太陽直射點移動而產生的全球晝夜長短變化，小組討論完成以下演示和觀察：①用學具演示地球公轉，觀察哪一時段期間，北半球晝長夜短？②觀察哪一時段期間，北半球白晝逐漸增長？③觀察哪一時段期間，北半球白晝逐漸縮短？④通過演示學具，說明北半球哪一天白天最長？哪一天白天最短？⑤觀察隨太陽直射點的移動，赤道的全年晝夜長短情況。

“活動三”要求學生運用學具對晝夜長短的變化規律進行探究。為了讓學生的探究更具目的性，提高探究有效性，教師為學生的探究提供了明確的探究任務。

三、啟示

場景一：雖然還沒有學習晝弧和夜弧的概念，課堂上學生已能借助學具用自己的語言說明烏魯木齊為什么晝長夜短，一個學生邊轉動地球儀，邊比劃著說明“從這里轉到這里是烏魯木齊白天，然后進入到夜晚。白天轉過的長度超過夜晚，所以烏魯木齊白天長、夜晚短?！薄拔覀兣袛酁豸斈君R晝長夜短，因為夏至日這一天太陽直射在北回歸線上，北半球太陽照射的面積比南半球大。”另一組這樣來解釋原因。

場景二：在模擬夏至日這一天晝夜情況時，教師讓各小組展示模擬結果，通過比較發現有一組學生沒有正確模擬出夏至日的地軸傾斜方向，教師提示學生觀察黑板上地球公轉示意圖上太陽光線及地軸傾斜方向，該組學生做出修正。

場景三：在比較夏至日烏魯木齊和上海白晝長短時，有一組學生提出上海白晝比烏魯木齊長的觀點，理由是“上海在白晝的緯線長度要大于烏魯木齊”。

教師出示“晝半球和夜半球”示意圖，說明晝弧和夜弧的概念，并結合A、B兩地說明同一地點如何判斷晝夜長短，不同地點如何判斷晝夜長短。即同一地點，晝弧和夜弧的長度決定了晝夜長短，不同地點晝弧夜弧的比例決定晝夜長短。然后再讓學生比較夏至日上海與烏魯木齊兩地的白晝長短，問題隨之解決。

從以上課堂“場景”可以看出，本節課與傳統的課堂相比，發生了明顯的變化。教師不再成為課堂的主角，我們聽的更多的是學生討論、交流的聲音，看到是學生在不斷地擺弄學具、模擬演示，課堂不再是“理想”中的行云流水般的流暢，而是不斷地暴露問題，然后教師調整教學，解決問題，每個學生投入地參與學習之中……課堂變得更真實了、課堂里流淌著生命的活力。

為什么會有這樣的變化呢？以下是從本節課得到的一些啟示。

1.提供一個讓學生自主探究的學習環境

建構主義認為學習不是知識由教師向學生的傳遞，而是學生建構自己的知識的過程，學習者不是被動的信息吸收者，相反，是要主動地建構信息的意義，這種建構不可能由其他人代替。在這樣的學習觀下，教師的主要任務不是如何傳授知識，而是創設讓學生自主探究的學習環境。具體體現在教師是否提供了支持學生自主學習的資源及相關的學習活動。這節課中教師為學生提供了多樣的學具，這些學具為學生完成探究晝夜長短的變化規律及成因提供了保障。

2.鼓勵學生建構自己的理解

“知識不是抽象的，而是與學習的情境以及學習者帶入這一情境的經驗有密切關系。所以要鼓勵學習者建構自己的理解?！边@節課學生圍繞“烏魯木齊的晝夜長短情況”“比較上海與烏魯木齊白晝長短”“歸納全球晝夜長短狀況”“歸納北半球晝長分布規律”“探究北半球晝夜長短變化規律”等任務，運用學具進行模擬演示，結合自己的經驗產生了獨特的理解，形成了屬于自己的意義建構。

雖然學生的解釋顯得并不十分專業、科學，演示也出現了一些錯誤，但由于融入了自己的經驗，晝弧、夜弧這些概念不再僅僅是一種科學定義，而是一種更具形象的圖像表征。經歷了暴露問題、解決問題的過程，學生會更深刻地理解太陽光線、地軸、晨昏圈等地理事物之間的關系。而學生的解釋也能呈現他們的思維過程，教師也能隨之調整教學，從而有利于達成預期目標。

3.給學生充分交流、協商的機會

學生以自己的方式建構對于事物的理解，而每個學生的已有知識、經驗、能力存在差異，因此面對同一任務，不同人看到的是事物的不同方面，學習者的交流、協商可以使理解更加豐富和全面，從而構建相對合理的理解。在這節課中由于教師布置的任務較為開放而具有挑戰性，學生有較大的相互探討的空間，因此，組內學生充分發表各自的看法，這樣的互動無疑使學生的理解更全面、準確而深入。

4.強化師生評析與反思

“從教學或評價的角度講，最為重要的并不是學生完成了指定的任務，形成了最終答案或作品，而是學生在這個過程中對完成任務所需要的認識、理解、分析、綜合、判斷等思維方法的反省，以及在這種反省或討論過程中的再認識和再總結?！币虼?，學生完成教師布置的任務，并不是某一教學環節的終結，關鍵是通過學生解釋、教師追問等方式呈現學生的思維過程，讓學生發現自身在認知方面存在的問題。比如在展示夏至日晝夜情況模擬結果時，發現各組的模擬結果不一致，教師的做法是讓學生觀察黑板上公轉示意圖中太陽光線的來源，統一地軸的傾斜方向及太陽光線來源，然后重新擺放。其結果是學生雖然正確擺放了晨昏圈的位置，但卻喪失了一個弄清“太陽位置與地軸的關系、太陽光線與晨昏圈位置的關系”的契機。教師引導學生評析造成不一致的原因（這里有三種情況，一是由于各組假設太陽光線來源不一致造成學生擺放不一致；二是沒有正確擺出夏至日晨昏圈位置，即太陽光線與地軸的傾斜方向不正確；三是沒有將晨昏圈與太陽光線擺成垂直關系），區分出哪些擺放是不正確的，然后分析原因。