《追蹤日全食》教學設計

創新整合點

在教學價值取向上，本節課基于辨別“追蹤日全食”信息真偽的情境，讓學生自主使用信息技術工具進行探究和交流，關注學生解決具體問題時的對話和高層次思維活動。

在教學技術取向上，一方面通過內容的選取，有機地整合了信息素養的培養和基于批判性思維的科學證據意識及能力的鍛煉。另一方面整個教學過程體現了低技術門檻應用，讓技術融入學生學習生活的思想。

從探究過程來看，整節課分為問題，推測，明確研究方向和方法，搜尋證據、整合信息、分析，集體論證”等環節，每個環節都充分、有效地將信息技術與學習內容有機結合，既符合學生的身心發展規律，也符合科學探究的一般方法，體現了科學學科特征。

從時間分配來看，把大部分的時間交給學生自主地運用平板電腦的相關軟件進行探究，讓生生之間的對話與互動成為課堂的主旋律，把學習的主動權交還給學生。

從學生發展來看，本節課緊密結合學生的前概念，運用前概念遷移應用并輔助信息技術探究本節課的問題，能培養學生遷移應用的能力。同時，本節課中學生利用平板電腦的相關軟件找尋科學證據辨別信息真偽，能培養他們自身的批判性思維以及信息素養。

教材分析

本課是教科版六年級下冊宇宙單元第四課《日食與月食》延伸出來的一節信息技術與科學教學融合的科學探究活動課。教材中的《日食和月食》一課主要是學習日食和月食的成因，而本節探究活動課主要是在教材的基礎上運用日食的成因解決問題，是對教材內容的拓展延伸，同時也結合了六年級宇宙單元以及五年級地球運動單元的相關內容。

學情分析

在以前的學習中，學生已經對地球的自轉公轉、月球的自轉公轉有了一定了解，并對日食的成因有了一定了解，本節課就是基于學生的前概念設計出的一個讓學生運用已學知識進行問題探究的內容。情境是讓學生通過已學過的知識加上網絡查找相關數據，用科學的研究方法一步步揭開“追蹤日全食”的神秘面紗，這能充分調動學生的學習主動性和積極性。

教學目標

知識與技能目標：了解日食、日全食的形成過程，以及日全食的觀測地區。

過程與方法目標：能夠運用日食的前概念對“追蹤日全食”的問題進行自主探究；在辨別“追蹤日全食”信息真偽的過程中，不僅能抓住信息中的核心要素獲取科學證據并進行相關科學解釋，還能夠根據自己找到的數據表達相應的觀點；在解決辨別“追蹤日全食”信息真偽的情境中，能夠自主了解全食帶以及有關地球自轉速度、月球公轉速度、月球距離地球距離等天文數據，并能夠用相關數據進行換算和計算。

情感態度與價值觀目標：能夠在問題探究的過程中，體驗自由探究的樂趣，形成基于批判性思維基礎上的科學證據意識；能夠在小組合作交流的過程中，形成團隊合作的精神；能夠在辨別“追蹤日全食”信息真偽的情境中，提高自己的信息素養；能夠在找尋充足的科學證據的過程中，形成求真、求實的態度。

教學過程

1.導入

教師活動：iPad投影在屏幕上動態展示一個追蹤動畫，并提問：屏幕中大圓片以10厘米/秒的速度沿著固定的軌跡、方向移動，你要怎樣移動小圓片才能使它一直待在運動的大圓片里（如下圖）？

學生思考問題并回答。

教師活動：①追問：假如現在小圓片的速度是5厘米/秒或者20厘米/秒，你要怎樣移動小圓片才能使它待在大圓片里的時間最長？②請學生小組合作在平板電腦中的Educreation工具里面完成解釋問題的示意圖。③請學生投影分享示意圖。

學生活動：①小組討論。②在平板電腦中的Educreation畫板工具上畫出示意圖。③投影分享自己的示意圖。

設計意圖：①從一個追蹤問題的提問導入，希望學生能將問題里面的科學原理遷移應用到后面事件的分析中。②圖文并茂地畫出來是為了讓學生在分享時更加形象直觀。

2.探究活動

（1）提出問題

教師活動：①用iPad在大屏幕上展示不同尋常的事件請學生閱讀1分鐘（用iPad計時器進行計時）：1973年6月30日日全食期間，一個天文學家團隊為了延長日全食的觀測時間，乘坐一架協和式超音速客機追蹤月球的影子，使得日全食的持續觀測時間超過74分鐘。②提問：你覺得這個事件真的可以做到嗎？

學生活動：用1分鐘的時間在電子書上閱讀事件并思考這個事件是否真的可以做到。

設計意圖：情境性的問題引入可以充分點燃學生的探究熱情，從而調動學生學習的主觀能動性。

（2）推測

教師活動：①請學生在平板電腦iTeach上做出選擇，平板電腦自動統計結果。②請學生匯報推測的理由。

學生活動：①對事件的可行性做出推測。②陳述推測的理由。

設計意圖：①正因為學生對此問題存在不同的看法，才使得后面的探究活動顯得有價值。②讓學生有理由進行推測。

（3）制定研究計劃

教師活動：①提問：如果你想準確地判斷這個事件到底是不是可能發生的，你需要找哪些信息來幫助你判斷呢？②請學生交流匯報。

學生思考問題并交流匯報。教師根據學生的匯報進行小結和梳理。

設計意圖：讓學生思考從哪些方面找證據，避免了其盲目地查找信息，為他們高水平的思維活動打下了基礎。

（4）搜尋證據

教師活動：請學生根據自己提供的證據，用平板電腦上教師自主設計的日食主題網站以及開放的網絡查找具體的證據所需要的信息，并圖文并茂地顯示在Educreation畫板工具上。

設計意圖：給學生自主的時間和開放的空間尋找證據，提高學生的主觀能動性。

（5）集體論證

教師活動：請學生對事件的真假再次作出判斷，學生在平板電腦iTeach上再次做出選擇，平板電腦自動統計結果。

學生活動：在iTeach上作出判斷。

教師活動：請同一小組的成員進行證據的交流和梳理。

學生活動：小組交流。

教師活動：請持不同觀點的團隊利用投影進行證據的交流匯報。

學生活動：交流匯報。

設計意圖：①再次對事件的真假作出判斷，有利于前后形成對比，讓學生觀察到自己觀點的變化。②讓學生的思維在集體交流中互相碰撞，使自己的觀點更加合理。

3.總結與反思

教師活動：①教師小結集體論證。②總結本節課。

學生活動：傾聽與反思。

設計意圖：讓學生在傾聽與反思中體會本節課的真諦。

4.拓展延伸

教師活動：①讓學生將課上的證據進一步完善并上傳到教育云。②課后請學生在日食列表里找到一個即將發生日全食的時間，設計一個自己追蹤日全食的獨特方案。

學生活動：①課后上傳資料。②課后進行進一步的探究。

設計意圖：課后的拓展延伸有利于學生將課上所學知識與生活緊密聯系，做到學科學，用科學。

教學反思

1.教學方式的改變：被動接受——主動探究

學生在本節課的學習中不再像傳統教學那樣被動地接受教師設定好的教學環節進行學習，而是根據教師提供的情境，自主地進行團隊協作，選擇辨別信息真偽所需的證據，利用平板電腦中的日食主題網站和網絡搜集證據，利用畫板工具整理證據，以及通過無線投影的方式與其他小組進行集體論證式的展示證據。

2.教學取向的改變

（1）科學知識——科學素養

本課在設計上不是單純地讓學生掌握某個科學概念，而是利用科學概念來解決問題。學生在辨別“追蹤日全食”信息真偽的情境中，遷移應用“日食”的前概念去解決信息真偽的問題，運用網絡上豐富的資源尋找充足的證據來論證自己的觀點。在這個過程中，學生學會的不是某個知識，而是解決問題的能力，同時培養了遷移應用的能力、團隊合作的能力、證據意識以及信息素養，最終在自主探究中體會到求真、求實的科學精神的重要性。

（2）封閉式學習——開放式學習

在以往的探究中，大多數是依托于教材，探究具有一定的封閉性。而在本課的探究中，雖然內容上依托了日食成因的概念，但在形式上利用辨別信息真偽的情境，引導學生利用互聯網上的海量資源進行開放式的探究，讓學生的思維更加發散。開放性的教學內容、互聯網開放性的探究環境，讓學生有了更多可以創新的機會。

（3）既得利益——長遠發展

學生在本課的探究中，收獲的不只是一個小的知識點或者探究問題的方法，還在自主探究和集體論證中，形成了對終身發展有用的一種批判性思維。并且通過大家的證據展示發現自身證據的不足，從而認識到辨別信息真偽需要充足、有效的證據的信息素養，以及科學研究需要求真、求實的科學精神。

點評

初次聽到熊曳老師的教學陳述就感覺到其課程的含金量不低，而復看課堂實錄時，除了驚嘆他的課堂設計之精巧外，更驚嘆六年級學生的科學探究能力。應該說這是一節接近完美的科學探究課。

在課程設計上，熊老師注重了對學生數學建模能力、批判性思維能力、發散性思維能力、信息處理能力以及研究性（探究性）學習能力的培養。

小學科學課程是以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課程。科學學習要以探究為核心，探究既是科學學習的目標，又是學習的方式。探究類課程的目的是培養學生多方面的綜合素養，特別是學生面向未來的關鍵技能。

本節課探究的過程有兩次：第一次是在導入環節對數學問題的探究，看似單純的數學問題，實質是現實問題的數學模型。在成功解決簡單的數學問題后，接著引發第二次探究過程，把看起來紛繁復雜的現實問題又轉化為數學問題來研究。這種解決問題的思路對學生高級思維能力和探究能力的形成至關重要。在探究活動過程中，圍繞“真假”“能否”“為啥”等問題適時利用網絡和一對一數字化學習條件進行信息的搜集、甄別、處理、求證，信息技術成為思維訓練、科學探究的有利工具。學生們自主確定研究方向和研究方法，不迷信權威，不迷信網絡，不拘泥于現有資料，積極求證，科學論證，完全成為課堂的主人，教師則是引領者和指導者。這種課堂是一種有活力的生態課堂，無論是對課程設計理念還是對知識的建構過程，都有很好的借鑒意義。

本節課的教學內容是在統編教材的原有知識之外，跨學科整合了天文、物理、數學等多學科知識，其難度和對學生的要求遠遠超出課標，能在一節課內毫無意外地達成預期目標，雖可凸顯信息技術的重要性，但也要避免用技術手段完全取代學科活動，探究類課堂既要有活動特色，又要有學科特色。