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1、案例名称：我们来造“环形山”教材来源：教科版小学科学六年级上册对象年级：小学六年级学生教学课时：1 课时教学目标：1科学概念（1）知道月球环形山的主要特征大小不一、深浅不同、近似圆形、层层叠叠。（2）知道环形山的形成可能有多种原因，其中陨石撞击是主要原因。2探究过程（1）了解月球地形特点及环形山的观察特征。（2）推测月球环形山的诸多成因。（3）模拟“陨石撞击月面”实验。（4）推断月球环形山的成因。3情感、态度、价值观（1）体验科学探究需要大胆假说和细致检验。（2）体验科学推理及模拟实验在解决未知现象中的重要性。教学重点：根据月球环形山的观察特征推测环形山的诸多成因。教学难点：利用模拟实验的过程
2、推断月球环形山的成因。教学方法策略：1引导学生通过观察月球表面的图片资料，明确月球环形山的观察特征。2引导学生借助地表各种“凹坑”的形成原因来推测月球环形山的各种成因。3引导学生利用“陨石撞击”的模拟实验重现“月球环形山”的特征。4引导学生利用模拟实验的操作过程来推断月球环形山的成因。教学资源：12教具：PPT 课件、陨石撞击月面的模拟动画，实物展台。学具：用以模拟月面的塑料水槽、面粉，用以模拟陨石的乒乓球、塑料小球、黄豆、小立方体等大小轻重形状不同的物品，镊子。过程设计：一、事实观察1课件出示满月图片及李白诗句：“古朗月行（唐李白）小时不识月，呼作白玉盘。又疑瑶台镜，飞在青云端。”2课件出示
3、伽利略画像和伽利略望远镜的月球全貌图，以及嫦娥一号、嫦娥二号探月卫星拍摄的月球表面局部画面，画面中突显环形山。3课件出示“月球环形山”的简单资料，学生阅读。4环形山的观察特征。课件定格月球环形山的高清局部照片，出示思考题：“思考和讨论：这些月球环形山有什么显著特点？”5学生小组观察讨论。6学生交流，教师引导并随机板书。（预设）“特征：大小不一、深浅不同、近似圆形、层层叠叠”二、成因猜想1课件出示思考题：“环形山是怎样形成的？它的形成有多少种可能？”2学生小组思考讨论。3学生小组交流，教师随机板书。（预设）“猜想：陨石撞击、火山喷发、月壳运动、月面陷落、人为挖掘”（预设：如果学生对环形山成因的猜
4、想只局限在两三种，思路未能打开，则使用下面的“联想”环节课件出示“联想：地球上的各种凹坑是怎样产生的”，并依次出现“小孩挖沙坑”、“火山口”、“陨石坑”、“地壳运动形成的地面凹陷”等画面。教师引导：“你能根据地球上的这些凹坑的形成来推测月球环形山的形成吗？”）4猜想的理论思辨。引导语：“在环形山成因的这么多可能性中，可能性最大的是哪个？可能性最小的是哪个？为什么？”5学生交流并简单阐述理由。（预设：学生认为可能性最大的是陨石撞击，可能性最小的是人为挖掘。）三、模拟实验1选择实验内容。将可能性最大的猜想“月球环形山可能是陨石撞击形成的”作为进一步探究的项目。2展示实验材料。出示用以模拟月面的塑料
5、水槽、面粉，用以模拟陨石的乒乓球、塑料小球、黄豆、小立方体等大小轻重形状不同的物品，镊子。3明确实验目标。模拟实验所要达到的基本效果：大小不一、深浅不同、近似圆形、层层叠叠4明确实验要求。课件出示活动要求及思考：“实验要求：能在模拟实验中较好地呈现月面环形山的特征。实验思考：（1）仔细分析自己的各种实验动作，这些动作和实验结果有什么联系？和月球环形山形成有什么联系？（2）模拟实验中，你发现哪些地方与真实情景不太相符，你的解释是什么？（3）在实验过程中，你还有什么新发现或新想法？”5学生利用工具和材料分组完成模拟实验和相关思考，教师分组观察并指导。（预设学生活动时间为 10 分钟）四、结果分析1
6、模拟现象呈现。学生小组将模拟实验后的表面呈现凹坑的面粉槽放在展示台上，教师将展台灯光调到“上灯”，并将镜头向下弯。此时屏幕上将出现镜头从面粉槽侧上方获取的表面凹坑的图像，同时在展台灯光照射下，“环形山”黑白分明，效果明显。教师可选取几个小组的实验现象进行展示。2现象相互比对。教师选择某组（完成较好）的模拟结果进行展示，“这个小组模拟了陨石撞击形成环形山，我们来观察他们的环形山特征有没有呈现出月球环形山的大小不一、深浅不同、近似圆形、层层叠叠的特征？”3 过程相互关联。教师：“这个小组在模拟实验中很好地呈现出环形山的大小不一、深浅不同、近似圆形、层层叠叠等特征，那么你们是用什么方法来呈现出大小不
7、一的环形山的呢？”（预设：学生可能会说用大小不同的物品、投放的角度等制造出大小不一的环形山）教师根据学生的回答进行追问：“从这个实验方法中我们可以推测撞击月面的陨石有什么特点？撞击过程有什么特点？”（预设：学生可能会说陨石的大小不同、撞击角度不同）教师根据学生回答及时板书“推断：大小不一、撞击角度”。用相类似的提问方式让学生推断出环形山深浅不同、层层叠叠、近似圆形的形成原因。（预设：板书可能会出现“轻重不同、撞击速度、撞击先后”）4 实验过程质疑。教师：“在模拟实验中，你发现哪些地方与真实情景不太相符？”（预设：学生可能会提出实验中不规则物体撞击出的“陨石坑”不是圆形的而月球上的陨石坑基本是圆
8、形的，实验中的“陨石”被拿掉了而月球上的陨石到哪里去了？）教师根据学生的质疑，让学生自行解释。（预设：学生可能会说陨石撞击后发生爆炸。）教师播放陨石撞击后发生爆炸的模拟情景。五、结论得出1获得实验结论。教师：“陨石撞击月面能形成环形山吗？通过模拟实验，我们可以得到的结论是陨石撞击月面是月球环形山形成的可能原因之一”。2后续学习铺垫。教师：“那么，月球上所有的环形山一定是由陨石撞击形成的吗？你是怎样认为的？”（预设：学生可能会对几厘米大小的月坑提出质疑。）教师课件展示“有关环形山形成原因的学说（参阅教材），学生阅读。”3课堂小结。教师利用板书，对学生的探究过程“事实观察-成因猜想-模拟实验-结果
9、分析-结论得出”进行小结。让学生了解到学习中是如何使用“现象比对、过程比对”的方法进行探究和推理的，同时强调多样化的猜测对科学探究的价值。教后反思：当人们需要了解极其宏观或者极其微观、极其迅速或者极其缓慢的事物变化规律时，除了运用科学观测工具进行直接观察以外，就是依靠人们对事物规律的假想所构建出的模型进行间接观察并加以推理。学生们探究月球环形山的形成过程，实际上是一种建立在日常生活经验基础上的从现象到本质的建模和推理的过程，而其中的模拟实验则是帮助学生实现从事物表象到事物本质的认识发展的“脚手架”。在本课的教学中，我试图让学生经历“事实观察-成因猜想-模拟实验-结果分析-结论得出”的探究过程，
10、并在此过程中发展学生们的创造性想象和推理的能力。为了实现这一目标，我将“事实观察”、“模拟实验”、“结论得出”三个学习环节设计得相对简约，使得学生们能够有较多的时间来从事“成因猜想”和“结果分析”两个环节的探究。关于月球环形山的成因，学生们的原有经验（主要来自于书籍、影片）主要集中于“陨石撞击”。如果教学顺应学生这种集中化的认识，那么对他们创造性想象的发展不太有利。因此在展开研讨时，我设计了“环形山的形成有多少种可能性”的问题来引导学生进行多样化的猜想。多样化的猜想是人类认识宇宙的重要方法，即便有些假说成立的可能性微乎其微。于是学生们的思路完全打开，“陨石撞击月球”、“太阳风暴”、“内部塌陷”
11、、“月壳运动”、“火山喷发”、“人为制造”、“自然风化”猜想应该有一定的根据，而学生们的猜想依据主要来源于对地球以及地面凹坑的认识，一位学生说，“月球和地球相临，又都是固态星球，所以它们可能有一些共同的特征。地球上有火山喷发、地壳运动，那么月球上也可能会出现火山、月壳的运动。”对各种猜想的检验有多种方法，比如用科学观察来检验、用科学推理来检验、用科学资料来检验、用科学实验来检验。在本课教学中，学生们采用了后三种检验方法来验证自己的猜想。首先是通过简单的辩论来排除一些不合理的假说，而保留一些较合理的假说，并按这些假说成立的可能性大小来实施后续检验的次序。学生们认为“人为挖掘”不太可能，“人类或者
12、外星人不会闲来无事来挖各种各样大大小小的坑”。其次是对可能性最大的一种猜想进行模拟实验验证。在教学中，我仅仅向学生提供了实验材料以及模拟实验需要达成的效果，而对如何进行实验没有做出规定，这也为学生创造性的开展实验提供了空间。他们可以用大小不同、形状不同的“陨石”用各种不同的方法撞击月表，用镊子取出或不取出“陨石”，发现实验中的各种问题。对模拟实验的结果进行分析和质疑，这个环节也充分发展了学生们的创造性思维能力。实验中，“近似圆形”的“陨石坑”是怎样制造出来的？学生们说，“用圆形的陨石撞击出来的”。那么不规则的陨石能撞击出近似圆形的坑吗？模拟实验是无法做到的，但是学生们有自己的解释，“陨石下落时
13、有一股冲击波，冲击波使月面形成圆形凹坑”、“陨石撞到月球上时发生爆炸，圆形凹坑是爆炸的结果”。对于大小不一、深浅不同的“陨石坑”，学生们采用的实验方法是选择大小不同、轻重不同的“陨石”从不同高度或不同角度来撞击面粉表面，由此推断出月球上的环形山可能是大小、轻重不同的陨石以不同的速度、不同的角度撞击形成的。比对模拟实验结果和真实的环形山特征，有些学生提出，“月球上的陨石到哪里去了”，他们自问自答，“可能被埋在月球表面下了”、“可能是爆炸了”。本课教学主要发展学生科学猜想和科学推理等思维能力，尽管总体上看学生们的思维十分灵动、活跃，在交流活动中他们使用一些科学术语和已有的科学知识来支持自己的观点，
14、整体教学效果不错。然而，在这类以发展学生科学思维能力为主的教学中，学生们的原有学习经验有较大的差异，往往一个问题提出以后，一些学生就已经知道如何解答。因此，就很难保证所有学生都积极参与到探究特别是思维探究活动之中。在本课教学中，尽管在讨论问题出示以后，给予了学生先个体独立思考再小组讨论交流的时间，但实际上，给予的讨论时间还是太短。另一方面，与“探究-研讨”型科学探究活动相比，在我们来造“环形山”一课的教学中，教师的引导作用体现得更明显。那么怎样增强学生的自主学习能力？需不需要使用学习记录单来展现学生对问题的看法，比如让学生画一画环形山成因可能性猜想的示意图、记录模拟实验中的一些方法等，也是值得
15、我进一步探索的事。专家点评（浙江省教育厅教研室喻伯军）：这节课的教学走的是“事实观察-提出假设-实验验证-得出结论”的探究路线，教学中关注了学生如何进行学习。在环形山成因的研究中，大多数老师习惯按照教材中内容的编排顺序进行教学，主要指向“环形山是陨石撞击形成的”这一概念结果。而在本节课中，老师对教学过程进行了精细地设计和指导，重点突出了学生在思维方法和学习方法的训练，立意很高。课一开始，出示李白的诗句、伽利略望远镜下的月球全景以及嫦娥探月卫星的月球局部照片，从古代人们对月球的认识 到近代科学家对月球的观察，再到现代人们对月球的观测，展现了人类对月球认识的发展史，这也是科技史教育的一部分。出示月
16、球近距离的高清晰度的照片，有利于学生多方面地了解月球环形山的特征，这对后续的探究是十分必要的。整个开头部分，教师采用讲解介绍的方法，简洁有效，并快速地进行本课的问题探究。假设阶段的问题设计针对性很强，“环形山是怎样形成的？它的形成有多少种可能性？”有助于学生提出各种猜想。教学事实表明，学生们的思路完全打开，效果要比老师预想地要好。他们提出了 7 种以上的月球环形山形成的可能性，估计这些可能性涵盖了科学家的所有的猜想。在宇宙部分的教学中，有许多涉及到提出猜想和假设的内容，比如“昼夜交替现象”、“四季交替现象”，在这些内容的教学中，也有必要提出多种多样的猜想。一个好的问题，可以帮助学生提出各种创新
17、的观点，让学生思考“多少种可能性”就属于这样的好问题。在孩子们提出了各种各样的可能性，并对这些可能性进行了进一步解释之后，老师让学生对 7 种可能性进行了排序，这也是科学家们采用的一种研究方法。这个环节可以改进的是，教师不妨统计一下各种猜测的可能性，比如“有多少同学认为陨石撞击是月球环形山形成的原因”，让他们举举手，老师统计一下数据。7 种不同的可能性都做一下统计，再从数据中获得可能性最大的是哪种猜想、可能性最小的是哪种猜想。在模拟实验中使用面粉以及乒乓球等实验材料，效果很好。孩子们能有效地制造出各种各样的“环形山”，而且最后的实验现象十分明显。在展示实验结果时，展台的利用也很到位，“环形山”
18、的明暗效果突现，看起来十分像真实的情景。这说明老师对实验材料的准备做了充分地研究。不过，老师提供的那些“陨石”比较规则，实际上陨石是不是都是规则的球形，肯定不全是，所以建议增加一些不规则的材料，来增加实验的漏洞。利用不规则的材料，怎样做出近似圆形的凹坑，或者学生们看到不规则的凹坑来解释近似圆形的环形山，这一定会让学生花一些脑筋。这样处理之后，一定更能体现老师的教学意图。在交流实验结果的时候，学生们提出了一些质疑，比如“陨石到哪里去了”，他们做出了一些解释，这些解释很有道理。如果这时候老师能提供一些陨石撞击地球时的视频材料，相信学生们一定对“陨石撞击后发生爆炸”有更明确的认识。在“结论得出”阶段
19、，提出了“陨石撞击是月球环形山形成的可能原因之一”，这种说法是符合科学的。不过这个结论隐含着什么呢？并不是所有的环形山的形成都是陨石撞击形成的。与原来的教学设计相比，实际教学缺少了“所有的环形山都是陨石撞击形成的吗”以及相应的其他成因的学习，而直接对教学过程做出总结，有点美中不足。即便最后留下这个问题给学生思考，也是好的。板书设计体现了老师对教学的思考，尽管目前多媒体技术应用广泛，但板书还依然重要。这节课的板书分为“观察特征”、“成因猜想”、“模拟实验”、“结果分析”、“结论得出”几个部分，无疑是今天学生探究的整个过程。通过这样的板书，学生们很容易地了解到今天学了什么，更重要的是还能了解到今天是怎样学的，模拟实验要怎样设计、实验的结果有什么作用。所以，好的板书设计不但包括科学概念，还应该有科学过程，甚至隐含科学精神。