和學生一起做“證明題”

姚偉國

【教學內容】教科版科學五年級下冊 《地球運動》單元第四課。

【教學目標】

1.知道地球自轉的方向是自西向東的，地球的自轉方向決定了不同地區迎來黎明的時間不同。

2.用不同的方法尋找地球自轉方向的證據，并能進行合理的解釋。

3.學生能進一步養成認真思考、分析的好習慣，體現較強的證據意識。

【教學理念】

由于受空間限制，我們無法直接看到地球自轉的方向。課前少數學生通過閱讀資料等手段獲取了關于地球自轉方向的間接信息，但對地球自轉方向和太陽東升西落、各地日出時間、時區等信息不能進行有機關聯。本課教學力圖滲透用多種方法找證據的思想，引導學生以證據證實或證偽，試圖將抽象的思維操作通過材料、指導單等過程支架清晰化、具體化、可視化，從而幫助學生解決重點、突破難點，使學生得到不同程度的發展。

【教學進程】

一、提出疑問，明確研究方向

師：同學們，老師為你們準備了一個地球儀和一只手電筒，你們能不能用這兩樣材料模擬出地球上晝夜交替的現象？

（學生分組模擬實驗后進行匯報）

生：在模擬過程中，我們發現地球儀上被照亮的部分是白晝，沒有被照亮的部分是夜晚。如果晝夜要交替，地球就需要不停地自轉。

師：我們怎么來模擬出浙江省的黎明？

生：（指著地球儀上相應的位置）浙江省黎明的時候太陽在（地球儀）左邊，朝右轉就可以迎來黎明，我們可以稱為“自西向東”轉，或者叫逆時針轉。

師：（板書示意圖）自西向東（逆時針轉）。

生：（指著地球儀上相應的位置）如果浙江省黎明的時候所處位置在（地球儀）右邊，地球儀應該朝西面（左邊）轉，也可以迎來黎明，可稱之為“自東向西”轉，或者叫順時針轉。

師：（板書示意圖）自東向西（順時針轉）。

師：要回答“浙江省黎明的時候處在哪個位置”，其實就是在研究什么問題？

生：研究地球自轉的方向是怎樣的？

（教學意圖：通過模擬浙江省清晨時所處的位置，發現地球自轉方向不同，它所處的位置是不同的，由此生成了本課研究的核心問題：地球自轉的方向是怎樣的？）

二、尋找證據，用模擬實驗初步驗證地球的自轉方向

師：你贊成哪個觀點呢？說說你的理由。

生：我認為地球是自西向東轉，因為太陽是從東邊升起，從西邊落下。

生：我認為地球是逆時針自轉，我是從課外書上看來的。

師：我們站在地球上，難以直接觀察到地球自轉的方向，支持我們的想法需要足夠的證據，那我們如何去尋找證據來支持我們的觀點？

生：做個模擬實驗，從模擬實驗的現象中去推斷。

生：看日出時間，哪個地方先看到日出，就可以判斷地球自轉方向了。

生：可以到太空中看，或者用人造衛星給地球拍錄像。

生：直接打電話詢問不同地方看日出的時間是否一樣。

師：同學們都想到了很多辦法，在研究地球運動的時候，我們經常采用模擬實驗的方法。如何來做這個模擬實驗，我們需要思考以下問題：1.用什么來模擬地球？2.如何確定地球上的“東”“西”方向？3.地球怎樣自轉，才能看到太陽東升西落？

請各小組設計模擬實驗，如需要參考資料和其他材料的，可來領取。

模擬實驗提示單

1.如果用地球儀模擬地球：請先在地球儀上找到浙江省的位置，在左右兩邊分別標上“西”“東”方向，左邊是西，右邊是東。如何轉動地球儀，讓東邊的地方先迎來黎明？

2.如果用人模擬地球：找到教室中張貼太陽的位置，面向太陽。“地球”怎么轉，太陽是從東邊出現，在西邊消失？

師：做模擬實驗的時候，我們還要把找到的實驗證據進行適當的記錄，以此來證明各自的觀點。

（小組實驗，搜集證據，教師指導）

（教學意圖：在設計“地球自轉方向”的模擬實驗時，教師用結構的問題引導學生思考，這些問題其實已經隱含了基本的實驗思路，再配上提示單作為學習支架，實驗設計就有的放矢了。）

師：哪組同學可以用找到的證據證明地球自轉的方向，展示研究成果？

生：（實物投影“記錄單”）我們是用地球儀來模擬地球的自轉，地球按逆時針方向（自西向東）自轉。我們發現浙江省的東部先照到陽光，浙江省的西部后照到，也就是東部先迎來黎明。

生：這個模擬實驗相當于在宇宙當中觀察地球自轉現象，這個現象證明：地球是自西向東自轉的。

師：如果地球按順時針方向（自東向西）自轉，會出現什么現象？你們做過相反方向的實驗嗎？

生：做過，如果這樣轉的話，浙江的西部地區會先迎來黎明。

（教師詢問全班同學是否有異議，在達成共識的基礎上板書：地球自西向東自轉，東部先被太陽照亮）

生：我們組是用人來模擬地球的自轉，當人按逆時針方向自轉，能觀察到太陽是從東邊出現的，在西邊消失的。

生：如果我們按順時針方向自轉，那么太陽是從西邊出現，在東邊消失的，這太可笑了。

生：我們小組認為：這個實驗模擬了在地球上觀察太陽東升西落的現象，當地球逆時針（自西向東）自轉時才會出現這個現象。

（教師板書：地球自西向東自轉，地球上的人能看到太陽東升西落）

（教學意圖：在全班交流中，引導學生開展基于事實的科學論證，在達成共識的基礎上教師把證據記錄下來，形成證據鏈，滲透“用證據說話”的實證意識。）

三、實踐檢驗，獲取更多的事實驗證地球自轉的方向

師：如果模擬實驗得到的結論是正確的，我們就可以做這樣的推測：浙江東部比西部日出時間早。怎么驗證？endprint

生：我們可以直接查看浙江東西部不同地區的日出時間。

師：（投影表格）我們來對比今天新疆的阿克蘇市、浙江的杭州市、日本東京的日出時間，發現了什么？

生：東部日出時間早，西部日出時間晚。看來我們的結論確實站得住腳。

師：還有其他辦法可以進行驗證嗎？

生：打電話問問我國西部地區學校的上課時間是否與我們一樣。

師：那我們現場連線，電話撥通新疆的一位老師的電話。（事先已與那位老師聯系過）

生：買買提老師，您好！我這里是浙江省海寧市，我們正在上科學課，想向您求證幾個問題：我們此地現在是14點，您在新疆哪個城市？此刻你們那里是幾點？你們在干什么？

買買提老師：小朋友好！我在新疆阿克蘇市，此刻是中午12點，是午休時間。

生：看來，你們西部地區比我們東部地區要晚一點，謝謝您，再見！

師：我們這里現在是白天，世界其他地方是什么時間？我們能直接看到不同地區的真實情況該多好啊！老師這里為大家準備了全球實時攝像頭直播的照片，我們一起來驗證一下。

（教師打開“全球眼看世界”網頁，選擇日本、新西蘭、荷蘭、馬爾維納斯群島等地，請學生推測當地是白天還是晚上，再觀看當地實時照片進行驗證）

師：誰能說說這個照片是如何證明地球自西向東自轉的？

生：浙江省東部地區是白天，而地球的西部地區還是黑夜，說明地球是自西向東自轉的。看來我們的結論也經受住了實際的檢驗。

師：我們通過這么多方法，證明地球確實是自西向東（逆時針）自轉的，所有這些事實都可以成為有力的證據。

（教學意圖：通過實踐檢驗的活動，學生的思維再次聚焦到實驗結果與現實生活的聯系中去，就會試圖尋找更多的證據來支持自己的想法。教師和學生一起通過網絡平臺來查詢不同地區的日出時間，觀看不同地區的實時場景照片，甚至打電話給遠方的人來尋求證據。有了這么多現實的證據，學生意識到自己的結論是經得起實際的檢驗的。）

四、拓展運用，延伸到關于時區的學習

師：我們知道了地球的自轉方向，有什么意義？

生：我們可以找出哪些地區比浙江省先迎來黎明，還可以找到與我們同時迎來黎明的地區。

生：還可以知道我們浙江省處于黎明的時候，哪些地區是黃昏？

師：（出示賓館的時鐘圖）因為地球自西向東自轉，不同城市的時間有早有晚，這些鐘顯示了法國巴黎、英國倫敦、日本東京和美國華盛頓的時間，是否準確？你們有哪些辦法驗證？

生：打電話、查網絡。

師：如果給你一個地球儀或一張世界時區圖，你如何去調試地球上不同城市的時鐘？下節課我們一起來分享大家的研究成果。

（教學意圖：研究地球自轉方向的意義，學生的回答無疑是“對路”的，這說明他們的思維跑在了教材前面。而時區是本課的難點，通過調時鐘把“時區”這個有難度的內容“隱藏”起來，讓他們在動手“擺弄”的過程中積累起豐富的感性認識，為下節課深入探究埋下“伏筆”。）

【教后反思】

科學課有別于其他學科的主要特點就是講求事實的證據，任何結論的得出都應該以相應的證據作為支持。無論是《中國學生發展核心素養》所提出的“科學精神”含義，還是《義務教育小學科學課程標準（2017年版）》中有關于對現象進行解釋的要求，無一不在強調證據的重要性。如果要圍繞“在做科學中培養學生實證意識”的理念設計本課，可以如何突破？如果讓學生來研究這個問題，需要經歷怎樣的過程？除了知識上的收獲，還有什么更有價值的地方呢？

帶著這樣的思考，筆者做了新的嘗試：通過模擬浙江省清晨時的相對位置，發現地球自轉方向不同，它的位置是不同的，由此聚焦核心問題。在探究的展開階段：先在體驗和模擬實驗中感受地球不同的自轉方向，可以觀察到不同的現象。接著以對比日出時間、直接打電話問當下時刻、借助網絡觀察實時照片等更多有力的證據，推導和證實地球自轉的方向。最后拓展環節以調試賓館的世界時鐘為任務，在新情境中滲透有關時區規律的探究。這樣的設計，以“問題—猜測—體驗—求證—應用”串聯起整個探究活動，將知識獲得與科學實證融合為一體，將知識內化與情境應用互相作用，滲透了證據的意識和求證的方法，比單一的知識習得豐富。這一課力圖充分滲透證據意識和實證思想，希望與現在提倡的科學實踐的理念更靠近。

（浙江省海寧市硤石小學 314400）endprint