“流浪地球探索之旅”教育項目

馬曉燕

教學對象

活動對象為7—9 年級學生，該階段學生對世界具有強烈的好奇心和探究欲，已掌握了觀察、記錄等科學方法，具有一定的科學知識積累，對于宇宙、太空的初步認識停留在間接經驗和表象認識上。優先采用小組體驗的形式開展活動，能激發學生的學習興趣，還有助于培養學生邏輯思維能力、分析和解決問題能力。

教學目標

科學知識：了解太陽系的真實結構;理解星體間相互運動的動力來源;了解萬有引力的概念和作用;初步掌握觀察、思考、處理問題的技能。

科學探究：能描述觀察的現象，會描述實驗過程和實驗方法，會記錄實驗數據;能在預測、對比分析中發現問題，進一步增強對宇宙科學探索的欲望，并尋求科學的解決問題的方法。

科學態度：意識到從實驗中獲得知識是科學探究的重要方法，認識到受多種因素影響，同一個實驗的實驗過程可能出現不同的實驗結果，養成嚴謹的科學態度。

科學、技術、社會和環境：理解科學與生活有著緊密的聯系;體驗太空中眩暈的感覺;體會合作在科學實驗中的重要性。

教學過程

第一階段：體驗宇航員的感覺（30 分鐘）

階段目標：通過參觀體驗宇宙展區展品展項，對宇航員在太空的肢體感受及生活起居有初步了解。

教育活動腳本：采用體驗式學習方法，學生在輔導員引導下，回憶《流浪地球》中的情景片段;進入按真實比例還原的太空實驗艙，了解宇航員在太空的生活起居和觀看到的地球景色;體驗展品“三維滾環”，讓學生記錄自己的觀察和感受，發現問題，提出猜想和假設：①太空實驗室地面的黑色環繩有何作用？②鋼筆在太空艙里還能使用嗎？③體驗三維滾環有何感覺？

設計思路：通過多媒體播放《流浪地球》片段，激發學生對太空的探索欲望，將學生的間接認知轉變為直接認知，激發學生對宇宙探索的熱情和興趣。

第二階段：移動探索課堂——真實的太陽系（5分鐘）

階段目標：引導學生認識真實太陽系中各星體的大小體積比例，理解電影中的木星與地球的場景效果。

教育活動腳本：學生帶著第一階段產生的問題，通過觀看展品尋找答案。①引導語“誰能告訴我如果地球和乒乓球一樣大的話，那么太陽系的其他行星有多大呢？”帶領學生觀看展品“八大行星”，直觀感受不同行星的比例。②引導語“電影中木星和地球的比例，其實是非常接近真實情況的，正因為有如此大的體積差異，所以木星對地球的吸引力非常大，才會有電影中那些故事情節。那么，木星對地球的吸引力來自哪里呢？”引出萬有引力的概念。

第三階段：移動探索課堂——尋找萬有引力（40分鐘）

階段目標：明白萬有引力的含義及其對物體的影響。

教育活動腳本：①體驗展品“萬有引力”。具有質量的物體之間，都存在著一個吸引力，這就是萬有引力。通過生活中的例子告訴學生我們都無時無刻不在受萬有引力的影響。讓學生觀看并操作展品，記錄萬有引力如何影響硬幣的運動。②探究小實驗“情投意合的瓶蓋”。將學生分組，分發實驗包，引導學生在靜止的水面上放上具有配重的瓶蓋，保持安靜狀態，觀察小瓶蓋不斷靠近并最終互相吸引的情況。③萬有引力之超重失重。請學生按組進入直升電梯，一名學生站在體重秤上，將電梯從3 樓運行到1 樓，再從1 樓返回3 樓，記錄實驗者的最高體重、最低體重和日常體重，思考在怎樣的過程中，體重會增加或者減少，理解并感受失重和超重的感覺。

設計思路：通過分組實驗激發學生探究的興趣，真實觀察到萬有引力的作用效果。實驗時需保證環境安靜，引導學生按步驟操作，確保實驗效果

第四階段：拓展任務——思考“引力彈弓”是何物（15分鐘）

階段目標：基于對萬有引力的理解，思考電影中為何要使地球接近木星并使用木星的“引力彈弓”。

教育活動腳本：參觀并體驗展品“日地月模型”，了解衛星繞行星運動為何不消耗自身能量。帶著引力彈弓的問題，上網搜索相關知識，詢問教師或家長，并將思考結果反饋給科技館輔導員。

設計思路：采取正向激勵方法，完成任務單的學生，可通過微信公眾號或者科技館官方網站進行展示，并可以參與下一期教育活動。通過活動培養學生主動探索和思考的能力。

項目特色

教學方式生動多樣

本項目把學校的理論教育與場館的展廳體驗相結合，通過把抽象的知識情景化，使學生在互動式體驗中了解太陽系的真實結構，理解星體間相互運動的動力來源，了解萬有引力的概念和作用。

教學內容重點把握

本項目是在學生已掌握的學校教育的知識點上進行拓展延伸，重點針對太陽系中不同星體間的體積比例、萬有引力的存在，以及對物體、星體運動的影響這一知識點展開論述，通過學生親自參與和提出質疑展開實驗，學生對知識點的理解更深刻，同時拓展學生對科學實驗方法的掌握。

實施時間節點靈活

把活動時間控制在1.5 小時，在保證教學內容完整的同時也避免時長過久引起學生疲勞思考。活動既可以在節假日、周末等時間開展，又能夠在日常作為學生第二課堂展開

利用信息技術展示學生成果

通過科技館微信公眾號、官方網站專欄反饋學生提交的拓展學習成果，并進行表揚，激發學生的學習動力。