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1、第三章 地球与宇宙科学案例2:月球地球的卫星本教案为省级小学科学优质课一等奖主题月球地球的卫星教材版本教育科学出版社年级三年级下册单元第三单元太阳地球和月球课时第5课时【课标内容】13在太阳系中，地球、月球和其他星球有规律地运动着。13.3月球围绕地球运动，月相每个月有规律地变化。三至四年级 知道月球是地球的卫星；可以描述月相变化的规律。13.4太阳系是人类已经探测到的宇宙中很小的一部分，地球是太阳系中的一 颗行星。三至四年级 描述月球表面的概况。二【教学目标】1. 科学知识：（1）月球表面凹凸不平。月球表面的显著特征是有众多环形山， 几乎布满了整个月球，它的形成可能与陨石撞击有关。（2）月球
2、会对地球产生影响, 地球的潮汐现象与月球引力有关。2. 科学探究：经历假设、推测、设计、研讨等过程，有助于提高学生的思维发 展水平，提升学生的认知水平，模拟实验能帮助检测学生推论的正确性。3. 科学态度：（1）培养学生进一步探索月球及宇宙的兴趣。（2 ）理解基于证 据与逻辑的推论具有一定的科学性。4. 科学、技术、社会与环境：（1）体会科学词汇的产生有一定的偶然性，但 也是历史的必然。（2 ）体会到事物之间具有相互作用。三【学情分析】三年级学生的认知水平处于由形象思维向抽象思维发展的转折时期，在这一阶 段，对学生的有效训练将会对其思维发展具有积极的促进作用。学生在以前的学 习中对月球已经有了一
3、定的了解，对太阳、地球也有了一定的认识，在此基础上 围绕“卫星”这一关键概念进行有主线的结构化探究，有助于学生形象思维向抽 象思维的过渡。通过多次独立思考、研论推论、设计实证、分析综合等经历，有 助于学生探究能力的螺旋式上升，同时有益于学生抽象概念的底层构建与创新思 考能力的形成。四【教学重点与难点】1. 教学重点：环形山形成原因的推论与研讨。2. 教学难点：潮汐现象的理解与内化。五【设计理念】(1) “以概念构建为核心，展开科学探究方法的研究、科学思维的训练、科学态 度的培养、科学价值体现的培养”这一理念，是笔者多年倡导的教学主张。本课的教学 设计以“卫星的作用”为线索，构建“环形山的形成”
4、这一关键概念；用“建设、开 发月球项目”作为驱动，应用概念解决问题，最重要的是在完成构建知识概念的同 时，也完成了对学生思维、探究能力的提升，将课程标准中强调的“大单元、双螺旋” 理念落实到课堂教学中。(2) 在本次教学设计中，“把复杂的事变简单，把简单的事做得有创意”这一 教学理念也得到了体现。基于此理念的设计有助于学生树立自信、乐观的科学态度、 养成正确的科学思维方式与思考习惯。本次课程设计在现代信息技术的帮助下，将 全体学生的思维聚焦在对“环形山”的集中研讨与推论上，在实验前就做好攻克难 点的充分准备，使模拟实验在充分思考的基础上进行；整合教材中探索、研讨、拓 展环节中的部分封闭式问题，
5、将其调整为开放性问题来促进学生系统思维的发展， 达到把简单的事情做得有创意的目的。(3) “把科学讲成故事，让探究变得快乐”。在本案例中，通过让具有故事性的“卫星”作为课堂主线“统领” 4个探究环节，让学生在故事中探究，在情境中 思考，在潜移默化中树立自信的探究精神，形成乐观的科学态度，逐步提升科学素养。六【教学准备】1. 教具：PPT课件、增强现实(AR)技术。2. 学具：记录单(学生人手一张)。七【教学过程设计】总体思路：以“卫星”为中心进行探讨，了解科学历史 以“卫星”为主题展开研究, 提高探究水平；以“卫星”为线索连通聚焦、探索、研讨、拓展4大板块。通过对“卫 星”的结构性设计，有节奏
6、地对“卫星”主题进行探究，培养学生的科学素养。第1课时(一)聚焦1. 出示课题：月球地球的卫星(多媒体出示：课题名、月球与地球同框的 场景预设公转与自转轨道)。(1 )说说你知道的月球是一颗怎样的星球。(2) 你还想知道月球的哪些“秘密”？(3) 用具有研究价值的问题快速聚焦主题：月球是地球唯一的天然卫星，几 十亿年来一直陪伴着地球，人类为什么称它为“卫星”，而不叫“儿星” “女星”“子星”？(4) 学生猜测，并说出自己想法。(5 )导语：“每一个科学概念的构建、新生事物的命名背后都有一段传奇的故事。”出示PPT:卫星的英文名是Satellite,它起源于罗马中世纪时期人们对私人卫 士的称呼。
7、一千多年后，当乔纳斯开普勒观察到一颗新的围绕木星旋转的星体时， 他联想到帝国卫士。后来伽利略(天文学家、数学家，也是发明天文望远镜的人) 又发现围绕行星运转的二级行星，就像服务于国王的卫士和朝臣。到了 1611年，开普勒称呼这些行星为Satelliteso很快Satellites这个词就被应用于所有围绕着某一 主星体旋转的星体上了。2. 总结：“谁整天围绕我旋转，谁就是我的小卫星。”问题驱动：但是，卫队可以保护贵族，月球这颗卫星能保卫地球吗？月球已经陪 伴地球45亿年了，它保卫过我们吗？如果真的保卫过，有证据可以证明吗？设计意图：科学概念的构建、科学词汇的产生，都有一段故事，这些故事与当 时的
8、历史背景、社会需求、人文环境相关。了解经典的历史知识有助于学生对概念、 词汇的底层构建，也是培养学生“像科学家一样去思考”的有效途径。（二）探索1. 导语：“让我们一起来观测月球寻找证据吧！” 使用增强现实（AR ）技术由远至近地观察月球。 通过多媒体教学软件，在视频中观察月球的正反两面。设计意图：让学生带着任务去观察，丰富学生对月球的认识，更重要的是学会 识别有用的信息。学习方法的培养、信息处理能力的训练远比知识点的记忆更重要。2. 教师暂停动画或视频的播放，实施任务驱动：引导学生分小组整理月球保卫 过地球的证据，按照要求有条理地罗列证据。设计意图：为提升学生语言表达的科学性和条理性提供训练
9、机会，同时也对学 生的归纳能力提出要求。3. 继续播放动画，同时引导学生展开研讨。4. 各组分享自己的观点与依据。5. 导语：“刚才同学们分享了自己的观点并给出了相应的证据，我觉得都有一 定的道理。我最感兴趣的是陨石撞击说，你们能具体描述一下可能发生过的现 象吗？ ”建议从以下方面进行描述：A. 陨石是什么样的？B. 撞击时的场景是怎样的？110C. 陨石撞击月球后，月球表面会形成什么样的环境？6. 教师根据学生的描述用增强现实（AR）技术勾画撞击场景图。如果没有增强现实（AR ）设备，也可用其他方式绘制。多媒体要求：可能出现的现象包括产生大小不同的陨石；有不同的撞击速度； 会升起尘土；撞击引
10、发地震；尘土慢慢落下形成堆积；形成坑中坑。设计意图：将增强现实（AR）技术运用在教学活动中，能有效激发学生的学习 兴趣，有利于学生对同一问题进行深入思考。7. 导语：“刚才同学们的推论非常精彩，在真实情境中真的会出现这些现象吗？ 老师准备了 月球表面的土壤（一盒细沙和面粉）、各种陨石（大小不同、密度 不一的石头），请大家亲自实验论证你们的推论是否正确。”8. 学生实验。9. 教师总结：“刚才我们做的实验叫模拟实验，它是科学研究的一种重要方式, 适用于不能或不方便在真实情境中开展的实验。”第2课时（一）活用维恩图导语：“维恩图的使用大家都比较熟悉了，应该在中间相交的区域填写共同点， 在两边区域填
11、写不同点。上节课我们在开展陨石撞地球模拟实验前，对可能发 生的现象进行了推测，后来模拟实验中出现的现象和我们推测的完全一样吗？你们 能不能用维恩图表示出来并与大家分享呢？ ”拓展维恩图的比较范畴：用维恩图比较自己的推测与模拟实验最终出现的现象， 分析二者之间的差别，修正自己的观点。多媒体：出示维恩图。设计意图：维恩图是学生比较熟悉的工具之一，以前的维恩图多用于两种物体 的比较。就维恩图的功能来说，我认为除比较物体的相同点与不同点，还可以将其 用于假设与结果的比较。通过工具的介入，学生能更精准地找出自己的猜测与现实 之间的差距，有助于弥补学生的思维盲区，同时清晰地呈现推论中未实现的假设， 有利于
12、学生目标清晰地进一步进行求证。知识迁移是我们对学生能力培养的重点， 这样的训练能让学生更容易地将已有知识、已有能力与要解决的问题建立联系，实 现活学活用。（二）关于月球对地球影响的推论与研究导语：“父母陪伴着你，会不会对你的成长产生影响？老师天天与你在一起， 会不会对你的发展产生影响？如果你家有一只小狗，天天与你在一起玩耍会不会对 你产生影响？长期生活在一起的人、事、物都会对彼此产生影响。”（1）月球是地球唯一的卫星，它忠诚地陪伴46亿岁的地球约45亿年了，它可能会对地球产生什么样的影响？（2）学生思考后回答问题。（3 ）聚焦潮汐现象 地球上有规律的潮汐现象,已经被证实是受到了月球的影响。 教
13、师简要介绍潮汐现象。 学生通过独立思考与小组研讨，推测潮汐现象形成的原因。 运用多媒体技术展示更多资料，弓I导学生对自己的推测进行印证。多媒体：出示视频或课件，或者利用增强现实（AR）技术演示。 要求学生言简意赅地表达对潮汐现象的科学理解（不超过10句话）。 教师小结，并提出问题：“月球能影响地球，地球也能影响月球吗？ ”设计意图：导语的设计旨在给星球赋予“人性”，并向学生渗透“世界万物皆 相互影响”这一科学观念，使学生认识到真实世界的复杂性；提出地球年龄的目的 在于引发学生对月球形成的原因进行思考与假设；对潮汐现象进行研讨后，观看多 媒体视频，让学生与自身思考的结果进行比对、印证。这一设计目
14、的是训练学生应 用多种方法进行学习的能力，有利于形成自主学习的意识。（三）问题驱动，引发学生对人类的生存环境进行深度思考1. 导语：“看来月球对地球还真有保卫作用，在宇宙中它真的好似一个忠诚的 哨兵，也是地球的前哨阵地。这么重要的地方有人类生存吗？如果想派人类去建设 这个前哨阵地，要对月球做怎样的改造才行呢？ ”2. 学生在独立思考后幵展组内研讨，并将结果逐条罗列出来。3. 全班同学交流分享。设计意图：此环节的设计对教材的编排进行了重构与整合。将拓展部分的“对月球与地球相互影响产生潮汐现象的探究”移到了前面；将探索环节中的“问题5： 我们还关心什么问题？把它们写下来”，以及研讨板块中的“问题1
15、：通过前面的探索， 我们知道了月球的哪些特征？问题2：根据我们查找的资料，月球适合人居住吗？ ” 整合为一个更为开放和具有价值的问题：“如果想派人类去建设这个前哨阵地，要 对月球做什么样的改造才行呢？ ”将问题的层次从提出，上升到解决层面。这样的 问题对学生更具吸引力，也符合课程标准倡导的STEM理念在项目驱动下应用 跨学科知识解决问题。由于此环节开放性过大，结果也不唯一，时间较长，所以将 此问题的探究放在了本课的最后一个环节。这样教师可根据课堂时间或继续探究升 华，或将此内容延伸到课外。总之，这个问题既是一个知识概念研究的结束，又可 以是一个新的探究实践的开始。八【板书设计】月球地球的卫星“
16、卫星”的由来“卫星”的影响“卫星”的作用“卫星”的开发九【学生课堂记录单及课后练习】记录单：比较你的预测与模拟实验现象的差别。练习题:（1）月球是地球（）的（）卫星，它的年龄有（）年。（2）月球表面最大的地形特点是（），它的形成可能与（）有关。（3）虽然月球距离地球（）万千米，但也会对地球造成一定的影响，（）现象就是影响之一。（4） 月球上有生命吗？用简要的语言说出理由（至少3条）。第四章 技术与科学案例2:自制自动浇水装置本教案为省级小学科学优质课一等奖主题自制自动浇水装置教材版本教育科学出版社年级三年级下册单元第一单元植物的生长变化课时第5课时一【课标内容】12动植物之间、动植物与环境之间
17、存在着相互依存的关系。12.1动物和植物都有基本生存需要，如空气和水；动物还需要食物，植物还 需要阳光。栖息地能满足生物的基本需要。18工程的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计，解决实际问题和制 造产品的活动。三至四年级针对一个具体的任务，按照设计的基本步骤来设计一个产品或完 成指定的任务。二【教学目标】1. 工程目标：能够设计并绘制自动浇水装置草图。2. 技术目标：能够在与学生交流、分享过程中不断完善自己的设计；根据设计 方案制作自动浇水装置。3. 能力目标：在信息整理、合作交流过程中提升创新能力。4. 情感目标：分析设计方案的可行性；虚心接受别人的意见。三【学情分析】对三年级的学生来
18、说，设计制作任务有一定的难度。原因之一是学生之前接触制作设计的内容较少；原因之二是学生生活经验不够丰富，不能将材料与其作用联 系在一起。对于刚接触此类学习任务的学生来说，需要教师提供更多素材以打开学 生的思路。四【教学重点与难点】1. 教学重点：能够设计并制作出自动浇水装置。2. 教学难点：能够在与同学交流、分享过程中不断完善自己的设计。五【设计理念】1. 教学内容自制自动浇水装置一课是教科版三年级下册植物的生长变化这一单元 的拓展课。本单元第七课中明确指出“凤仙花的生长发育需要阳光、土壤、适宜的 水分和温度”，在单元资料库中也提到“阳光充足，气候温暖，土壤、水、肥等条 件好的地方最适于种植”
19、。在凤仙花的生命周期中，种子萌发阶段在春季，需水量少。 当凤仙花进入开花结果阶段时，正值夏季，需水量多。为了让土壤长期保持湿润， 给植物持续提供水分，需要设计并制作一个能自动浇水的装置。2. 教学方法(1)小组讨论法。在本课设计并制作自动浇水装置的过程中，让学生以小组为单位，通过小组成 员的讨论交流共同完成设计制作任务。(2 )作品制作法。学生在选材的过程中，尝试选取最合适的材料制作出他们认为理想的自动浇水 装置，学生的设计能力、协作能力、实践能力、综合运用能力将会得到提高。在这 个过程中，学生会遇到难题，经过反思，他们可以利用数学、美术、音乐等学科知 识解决问题。(3 )教具演示法。为了激发
20、学生的创新能力，把理论知识与实际操作联系起来，教师需提前制作自 动浇水装置。在本课开始之前，教师制作了风能自动浇水装置，以及多元能量自动浇水装置，在演示该装置时，可以提高学生的学习兴趣、注意力，深刻理解理论与实践 之间的联系。六【教学准备】1. 教具：教师用PPT课件、板书贴纸、风能自动浇水器演示用教具、多元能 量灌溉演示用教具。2. 学具：设计单一张、塑料瓶、打孔器、橡皮泥、棉絮、纺纱、棉绳、管、餐巾纸、 自备材料。七【教学过程设计】总体思路：本课教学目标是让学生设计并制作出自动浇水装置，对于三年级学 生来说，大部分学生还处于一个认识和理解科学知识的阶段，设计制作需要在教师 的引导下完成。但
21、是，在教师引导下完成的作品比较单一，为了让学生将自己的想 法融入作品，制作出更具有创新性的作品，教师可以将本课内容安排成两课时，第 1课时教师引导并准备固定材料完成作品，第2课时学生自主设计、准备材料完成 作品。每一次设计与制作都不止步于下课铃声，优秀的作品是在不断实践与改进中 产生的。总的来说，本课就是一堂技术与工程领域的设计制作课。第1课时1.聚焦(1) 提问：“7月份正值炎热的夏季，凤仙花需要每天浇水。而7月份正是我 们放暑假的时间，当我们外出时，凤仙花就会因缺水而枯萎。能不能想一个办法解 决这个问题？ ”在提出问题时出示PPT课件中缺水的水仙花一页，方便学生进入真实情景。(实际教学配图
22、讲解)(2) 引导：“能不能动手制作一个装置来解决这个问题？ ”出示主题：让我们一起来设计自动浇水装置。设计意图：从课本内容出发，从种植凤仙花时会遇到的问题入手，贴近学生的 生活，调动学生已有的经验，让每一位学生毫无障碍地跨进科学探究之中。2.探索(1)提问：“你准备如何将水引到花盆中？ ”设计意图：通过引导学生，让学生明白我们设计的装置需要满足水能自动流入 花盆中。(2 )提问：“你们准备使用什么材料制作？ ”设计意图：在不提供材料的情况下，挖掘学生的创造潜能。(3 )出示课堂手工制作所需材料(见图2-1) o设计意图：由于考虑到三年级学生年龄较小，在项目式学习上处于刚起步阶段， 本课只需学
23、生制作出一个能实现自动浇水的装置，让学生明白“自动”的含义，所 以提前准备好简单的材料。图2-1(4)分小组讨论并完成设计图。3.研讨(1)各小组选出代表上台展示设计作品，其他小组对展示小组的设计作品进行评价(表扬设计亮点，对不足的地方提出建议)。（2）学生领取材料开始制作。（3）学生检验制作完成的装置是否能自动浇水。设计意图：让学生明白项目式学习是一个真实的学习过程，我们制作的装置最 后一定要达到能自动浇水的效果。第2课时1.再次聚焦(1) 导语：“上节课我们设计出来的部分自动浇水装置在市场上已经有成品了, 我们来看看！ ”出示的3张图片分别是：自带吸水棉绳的装置、同时可浇多盆的装置、 雾化
24、喷头装置。(实际教学配图讲解)设计意图：激发学生强烈的自豪感，同时对上节课进行总结，为接下来进一步 创新设计做准备。(2) 讨论：“接下来在不限材料、不限方法的情况下，大家有没有其他设计方 案呢？ ”设计意图：通过前面的设计制作交流活动，学生对自动浇水装置已经有了丰富 的科学认知。在此基础上再次激发他们的创造潜能，让他们在熟知的情况下去思考、 选材、设计自动浇水装置。(3) 教师引导学生分享设计方案并分析其中的原理。根据学生回答，适时出示课件，并总结自动浇水装置的工作原理。(准备5张图片：利用重力实现自动浇水、利用水力实现自动浇水、利用材料 的吸水性实现自动浇水、利用风能实现自动浇水、利用多元
25、能量实现自动浇水，实 际教学配图讲解。为了激发学生动手创造的欲望，教师可以自制教具，进行实物演 示。本课制作了风能自动浇水器演示教具，由风车、提水装置、传水装置等零件组成； 制作了多元能量灌溉演示教具，由手摇装置、太阳能板、风车、自制微型水泵等零 件组成。)设计意图：当学生分享设计方案时，教师可以引导学生从科学原理的角度解释自己的方案，让学生明白在设计方案时都利用了哪些科学原理，同时加深学生对运 用科学原理解决问题的理解。2. 再次探究(1)讨论：“你们准备怎么制作？需要用到哪些材料？需要哪些帮助？ ”设计意图：在制作前，教师应引导学生将制作流程、所需材料、所需帮助等问 题考虑清楚，有利于他们
26、接下来有规划地分工协作。(2 )课后进行材料的购买与制作。3. 再次研讨每个小组依次上台展示各自的自动浇水装置作品，围绕作品的设计理念、特点、 设计制作过程中遇到的困难，以及如何克服和改进等进行详细介绍，并请一名小组 代表当场测试自动浇水装置作品的使用效果。设计意图：一是激发学生的学习自豪感；二是培养学生语言表达和交流能力； 三是考查学生的团队协作能力，以及制作自动浇水装置项目的完成情况。4. 评价在小组汇报测试时，科学老师、美术老师等多学科老师一起来当评委，从科学性、 美观性等多个角度出发进行评价，每组学生也对其他组的作品进行打分，最后综合 各科老师和各小组成员的评分做出最终评价，评出一等奖、二等奖、三等奖作品。设计意图：一方面是确保评价的科学性，另一方面是增强学生对项目式学习的认识。八 【板书设计】九【学生实验记录单】