運用全息交互協(xié)作學習終端教學《多樣的天氣》

李夢

在小學科學課堂中，學生會運用觀察的手段獲取信息和認識事物。如果視覺攝入的信息是全方位的、立體的，有助于學生對信息的記憶和理解。傳統(tǒng)教學中，由于教學設備的限制，課堂上視覺攝入信息的介質是書本、黑板，以及投影機、觸摸屏等光電設備。這些信息都是二維平面的，使得學生在課堂上視覺攝入的信息也就固定在一個平面上，影響了他們形成立體思維空間。

全息交互協(xié)作學習終端（以下簡稱全息終端）是一種新型的現(xiàn)代信息技術系統(tǒng)，它可以記錄和查看圖像，可以精確地再現(xiàn)被記錄物體的三維外觀。它作為一種教學手段、具有立體性、逼真性、互動性、沉浸性、故事性和信息豐富性等特點，教學效果遠遠優(yōu)于實物投影和多媒體等傳統(tǒng)的教學方法。它可以創(chuàng)設虛擬的問題情境支持學生的探究活動，充分調動學生多種感官參與學習活動，幫助學生理解、記憶;有利于激發(fā)學生的學習動機，促進小學生科學素養(yǎng)的形成，可以使信息的采集和處理更加便利、直觀，提高其學習效率。

教學分析

《多樣的天氣》一課選自湘版《科學》教材一年級上冊“認識天氣”單元。在新課程標準中，它屬于地球與宇宙科學領域，對應“14地球上有大氣、水、生物、土壤和巖石，地球內部有地殼、地幔和地核”概念下的“14.1地球被一層大氣圈包圍著”。

本單元的教學主題是天氣，以學生熟悉的天氣現(xiàn)象為研究對象。學生對天氣現(xiàn)象充滿好奇，每天有意無意地觀察、了解著天氣，對天氣也有自己的想法和疑問。本課在學生對天氣變化和天氣預報有一定了解的基礎上，以認識天氣現(xiàn)象和天氣符號為主題進行教學。重點是認識和描述多種多樣的天氣變化，并用天氣符號表示不同的天氣。“觀察、記錄一周天氣現(xiàn)象”活動，促進學生有目的、有計劃地在較長時間內，周期性地觀察并運用“天氣符號”記錄天氣現(xiàn)象，訓練學生的局部觀察、整體觀察、順序觀察和比較觀察的能力，培養(yǎng)學生觀察的計劃性，發(fā)現(xiàn)不同日期甚至同一天天氣的變化，讓學生初步意識到天氣是多樣的、變化的。為后續(xù)分析天氣變化對人類生活的影響奠定基礎。

教學過程

1.從學生的日常生活出發(fā)，創(chuàng)設問題情境

學生的學習活動必須與任務或問題相結合，教師要以問題來激發(fā)和維持學生的學習興趣，通過創(chuàng)設真實的教學情境，讓學生帶著任務學習，使他們獲得學習的主動權。

教學中，教師從學生的日常生活出發(fā)，創(chuàng)設問題情境。首先學生回憶當天在戶外的情景，都看到哪些景物？然后學生思考看到的景物哪些與天氣相關。這個過程使學生的認知從廣泛的觀察事物聚焦到有關天氣的信息，讓他們能根據(jù)事實發(fā)現(xiàn)和提出生活中簡單的科學問題，引出本節(jié)課的主題——天氣。接著教師運用天氣軟件出示真實的天氣數(shù)據(jù)，并利用全息交互協(xié)作學習終端還原當天的天氣情況，讓學生初步感知天氣特點，激發(fā)學生探索天氣的興趣。最后學生利用畫圖的方式，把能表達當天天氣的關鍵特征畫出來，找出共同特征，歸納關鍵特征。

天氣是學生熟悉的自然現(xiàn)象。本環(huán)節(jié)從學生已有的知識背景與生活經(jīng)驗出發(fā)，讓學生先觀察、描述他們熟悉的天氣現(xiàn)象，初步了解表達不同天氣主要特征的“天氣符號”，旨在為學生有計劃地自主觀察并記錄天氣想象做好鋪墊，保護和發(fā)展學生繼續(xù)關注天氣的好奇心和興趣。

2.出示不同的天氣現(xiàn)象，幫助學生建構天氣符號的概念

傳統(tǒng)教學中，如果要讓學生觀測一段時間內的天氣現(xiàn)象，教師通常要提前布置觀察作業(yè)。由于教師無法指導觀察過程，因此學生記錄的結果往往并不理想。本次教學中，利用全息交互協(xié)作學習終端可以實現(xiàn)在課堂上觀察某城市一段時間內的天氣變化，讓學生通過全息終端展示的景物來了解不同天氣的主要特征，充分感受天氣是多樣的，是變化的。

課堂中，利用全息終端學生可以直接觀察陰、晴、雨、雪、風等天氣情景，并且實現(xiàn)一周、半個月、一個月等連續(xù)一段時間內的天氣觀測，另外系統(tǒng)中顯示的數(shù)據(jù)是某城市某段時間內的真實天氣數(shù)據(jù)。通過觀察全息屏上出示的不同天氣特征，學生能很快發(fā)現(xiàn)不同天氣的共同特點，找到某種天氣的關鍵特征，從而學會用“天氣符號”認識、記錄天氣，解決了本節(jié)課的重難點。

在這個過程中，全息終端能激發(fā)低年級的學生用自己喜歡的方式描述不同的天氣現(xiàn)象，引領學生在比較的基礎上尋找不同天氣現(xiàn)象的主要特征，學習用簡略而形象的“天氣符號”描述、記錄天氣現(xiàn)象，并運用“天氣符號”分類整理，建構與各種天氣現(xiàn)象相關的知識，初步經(jīng)歷由直觀到抽象的思維過程。

3.再現(xiàn)天氣，幫助學生感受天氣是變化的

學生還可以利用全息終端設定天氣信息，再現(xiàn)天氣情景，不僅可以提升學習科學的興趣，開拓科學思維，還讓他們在體驗的過程中感受到天氣對人類生活的影響，從而理解教材單元頁的詩歌中提到的“天氣多姿多彩，影響方方面面”的含義，為后續(xù)的學習做好鋪墊。

教學中，我列舉生活中出現(xiàn)的兩種極端天氣。

事例1： 2012年7月21日，北京及其周邊地區(qū)遭遇61年來最強暴雨及洪澇災害。根據(jù)北京市政府舉行的災情通報會的數(shù)據(jù)顯示，此次暴雨造成大量房屋倒塌。

事例2： 2017年8月23日，臺風“天鴿”在廣東珠海南部沿海登陸，強風及風暴潮導致廣東、廣西等地區(qū)經(jīng)濟損失慘重。

學生利用全息終端設置當時的溫度、風力、降水概率等天氣信息，成功再現(xiàn)當時的天氣狀況，使學生身臨其境地體會到惡劣天氣給人們帶來的恐懼感，感受天氣的變化無常，以及對我們生活造成的影響，加深了學生關注天氣、預防災害性天氣的意識。

教學效果

1.激發(fā)學生的學習興趣

小學一年級學生的好奇心強，活潑好動，但是注意力持續(xù)集中的時間不長。全息終端的內容以故事性引導為主，操作中不僅提升學生的吸引力，并利用語音轉換技術實現(xiàn)內容同步發(fā)聲，解決了低年級學生識字不足等困難。本課教學中，全息終端為學生提供不同的天氣現(xiàn)象，生動逼真的生活情境，吸引學生的注意力，充分調動學生利用多種感官參與學習活動，幫助學生理解、記憶天氣特征，激發(fā)學生的學習興趣。

2.培養(yǎng)學生的合作意識

教學中，學生八人共同操作一臺全息終端，充分展現(xiàn)了協(xié)作學習的精髓，學生在學習和互動游戲的過程中，增強了小組合作意識。本課教學中，學生利用全息終端，在輕松愉快、團結互助的學習氣氛中，順利完成學習任務。在活動中，小組同學相互幫助、相互支持、相互鼓勵，促成他們建立親密融洽的人際關系，進而培養(yǎng)了他們的合作能力和團隊精神。

3.發(fā)展學生的科學思維

全息終端具有許多優(yōu)勢，能將抽象的科學概念具象化，有助于學生的理解。本課教學中，利用全息終端創(chuàng)設虛擬的問題情境支持學生的探究活動，可以使學生對信息的采集和處理更加便利、直觀。在認識天氣現(xiàn)象和天氣特征的過程中，學生借助它很好地建構了“天氣符號”的概念，初步經(jīng)歷由直觀思維到抽象思維的過渡，發(fā)展自身科學思維。

全息終端在小學科學課中越來越受到教師的重視，因為新的科學技術能更好地激發(fā)學生的學習興趣、訓練他們的動手操作能力，特別是在培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維方面起著不可替代的作用。科學教師要注重運用教育技術，讓學生經(jīng)歷像科學家那樣的科學探究過程，體驗學習科學的樂趣，增長科學探究能力，獲取科學知識，形成尊重事實、善于質疑的科學態(tài)度。

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