(共92张PPT)
《宇宙》单元试教分享
试教流程
1、根据教材内容,编制调查测试问卷(前测、后测),并实施前测;
2、试教小组进行试教,每课保留3个教学片断实录;
3、单元试教结束后实施后测,比对前、后测的结果,进行试教效果分析;
4、分析教学实录,给出相关教学建议。
目录
CONTENTS
01
每课试教分析
单元试教感受
1
每课试教分析
1课
3课
5课
7课
2课
4课
6课
单元教材内容
1.太阳系大家庭
2.八颗行星
3.日食
4.认识星座
5.夏季星空
6.浩瀚的宇宙
7.探索宇宙
宇 宙
太阳系
银河系
河外星系
前概念调查
建模活动
实践活动
梳理、总结
学习活动
宇宙系统
第1课的主要内容:了解太阳系大家庭中的天体。
第1课的前测:(1)太阳位于太阳系的中心,地球和月球围绕着太阳运转;
(2)除了地球外,太阳系还有其他行星;
(3)学生能大致说出彗星、小行星、陨石等天体。
探索:画一画你知道的太阳系
借助教材上的示意图或资料卡
探索:了解太阳
教材中关于太阳的信息不足,教师可提供更丰富的资料,制成“太阳资料单”。
探索:了解太阳系大家庭中的其他天体
流星
月球、木星、金星组成“笑脸”
小行星带
彗星
“搜集资料、观察图片”是天文学家研究宇宙的重要探究方式。
研讨问题:“太阳系大家庭中有哪些天体?”
师:在太阳系中,有哪些天体可以直接用肉眼观察到?
生:太阳、月球、北极星可以用肉眼看到,还有一些其他的星星也可以看到。
师生对话
学生对于太阳系目前还没有明显的范围意识,不知道夜晚所看到的一些星星是否属于太阳系。
分析
教学片断
第1课后测: 1)学生平均能写9个太阳系中的天体。
2)学生平均能描述太阳的5.7个特征。
结果统计 前测占比 后测占比
能写出4个以上的行星 46% 98%
写出除行星以外的1种天体 43% 6%
写出除行星以外的2种天体 26% 30%
写出除行星以外的3种天体 7% 64%
写出的天体非太阳系天体的情况 13% 0%
第2课的主要内容:了解太阳系的八颗行星,建立行星的位置关系模型。
第2课的前测:
能准确说出5个以上行星的名称。
知道地球在太阳系八颗行星中大致所处的位置。
大部分学生认为八颗行星的排列差不多是等间距的。
前侧项目 八颗行星的名称 距太阳最近的行星 距太阳最远的行星 按距离太阳的远近排序
正确比率 68% 46% 28% 12%
探索:阅读八颗行星的基本数据表,给八颗行星排序
初步处理数据,难度不大,但对建立行星位置关系模型有一定的帮助。
探索:建立行星的位置关系模型
用3条分别对折了4次的纸带连接成一个长纸带时,只要连接处背面粘上一段双面胶,重叠2处折痕,这样连接出来的长纸带刚好就有45处折痕。
探索:建立行星的位置关系模型
处理数据,确定八颗行星标记的位置。
探索:建立行星的位置关系模型
将八颗行星标记在长纸带上,用原点表示。
探索:建立行星的位置关系模型
汇总方式一
以太阳为中心,按照不同的方向粘贴。如果把各小组相同行星相连成圆形,能够较为直观得看出八颗行星绕太阳运转的轨道。
探索:建立行星的位置关系模型
汇总方式二
并排粘贴。能够较为直观得比较各小组处理数据的差异。
研讨:观察全班制作的八颗行星位置模型,有什么新的认识或问题?
学生观点:
1.八颗行星距离太阳的远近原来相差这么大!
2.教材上的示意图不准确,与事实有一定差距。
3.前四颗行星相对距离较近,后四颗行星相对距离较远。
……
生1:先确定哪一颗行星的位置?
生2:先把距离最近的水星放在第一格,按照大致的倍数以此类推。
生3:应该先把最远的海王星画下来,要不然画不下。
小组讨论
数据处理在本活动中是一个难点,不同的数据处理方法,制作模型的效率和准确度不同,教师应引导学生就数据如何处理这一问题进行充分的讨论。
分析
教学片断
第2课的后测:
项目 八颗行星的名称 距太阳最近的行星 距太阳最远的行星 按距离太阳的远近排序
正确比率(前) 68% 46% 28% 12%
正确比率(后) 100% 100% 98% 90%
太阳
第3课主要内容:模拟日食现象的发生,描述太阳系是怎样的天体系统。
第3课的前测:
学生能说出太阳、地球、月球三者的相对大小关系。
大部分学生能用画图描述太阳、地球、月球的相对运动方式。
前侧项目 知道日食是太阳被遮挡 知道日食是太阳被月球遮挡 能说出2种以上日食的类型 能描述日食发生的原因
所占比例 90% 64% 38% 16%
探索:模拟三球运动
地球外视角的日食模拟,能较好模拟出日、地、月三者的运动关系,能看到“月球” 的影子落在“地球” 上,缺点是不能直观感受日食现象。
地球
月球
太阳
探索:模拟日食
地球上视角的日食模拟
将三张纸片摆放在一条直线上,在地球纸片上打上一个观察孔,让月球纸片和观察孔高度一致。
探索:模拟日食
将月球纸片转到离地球纸片远近略有不同的两个位置上,通过观察孔观察“月球”挡住“太阳”的情况。
探索:模拟日食
1号位置(近)
2号位置(远)
探索:模拟日食
探索:汇总我们的观察结果
探索:汇总我们的观察结果
师:金星凌日现象,为什么金星看上去就像一个小黑点?
生1:金星可能比月球小。
生2:金星距离地球比较远,月球距离地球比较近。
拓展环节
金星凌日现象与日食现象,都是太阳系内的天体由于相对运动产生的特殊天文现象。通过两种现象的对比,学生会意识到天体间的相对大小和相对距离存在巨大的差异,月球能刚好挡住太阳不仅与三者运动到一条直线上有关,还有他们的相对大小和相对距离有关。
分析
教学片断
试教结束后不久,学生们真的观测到了一次日食的过程
第3课的后测:
项目 知道日食是太阳被遮挡 知道日食是太阳被月球遮挡 能说出2中以上日食的类型 能描述日食发生的原因
正确比率(前) 90% 64% 38% 16%
正确比率(后) 100% 100% 100% 86%
上完课后产生的新问题:
1.每次月球运动到太阳与地球中间时都会发生日食吗?
2.日食多长时间发生一次?
3.哪些地方能观测到日食现象?
4.月球轨道是如何变化的?
……
第4课的主要内容:认识星座,建一个星座模型。
第4课的前测:
大部分学生对于星座的认识来自于占扑学、神话故事、文学作品、动画片等。
部分学生对于星座的概念存在偏差,认为星座是一个固定的集团或星系。
选项 同一星座内的恒星在一个平面,距离较近 同一星座内的恒星不在一个平面,距离较远 不知道
所占比率 54% 10% 36%
探索:初步了解星座
解释科学词汇:星座
找一找常见的星座名称,认一认它们的星座图形。
统一的星座图
学生会找一些他们熟悉的星座,对照它的图形,发现与想象中的图形有差距。
探索:建一个星座模型
探索:建一个星座模型
用手电筒照射,利用墙壁投影,观察图形。
探索:建一个星座模型
记录方式:将图形投影在白纸上,学生在白纸上标记每颗恒星的投影,再进行连线。
探索:建一个星座模型
其他的建模方法
取一块底板,在相应的位置处打7个小孔,插上高度不同的木棍,用竖直的木棍做支架,在木棍的上端放置橡皮泥小球(或泡沫球)。竖直的木棍比悬挂小球绳子更稳定,不容易晃动。同时,我们也可以利用可发光的LED小球代替橡皮泥小球,从而代替投影机(或手电筒)。
研讨:建立星座模型的活动给了我们什么启发?我们对星座有了哪些新的认识?
学生观点:
1.北斗七星看起来像“勺子”的形状,实际上它并不是一个“勺子”。
2.同一星座内的恒星不在一个平面内,距离我们也不一样远。
3.宇航员在太空中看到的星座与在地球上看到的星座形状可能不一样。
……
师:为什么从不同的方向看到的图形不同?
生1:因为星座模型是立体的。
生2:这些星星不在同一个平面内,看上去乱七八糟的,没有规律。
研讨环节
当学生按照课本上的方法建立好“北斗七星”模型后,他们都不相信这就是所谓的“北斗七星”,因为他们看起来实在太乱了,形状也不相同。当用灯光照射投影到墙壁上后。学生能够大致理解,原来我们看到的星空就像是墙面,是一个平面,实际上星空却是一个立体的空间。
分析
教学片断
第4课的后测:
学生能写出更多的星座名称(平均14.4个)。
学生能建立正确的星座的概念,能理解星座是远近不同、没有联系的恒星在天空中的视觉图像。
选项 同一星座内的恒星在一个平面,距离较近 同一星座内的恒星不在一个平面,距离较远 不知道
前测占比 54 10 36
后测占比 0 100 0
第5课主要内容:学会利用星座找方向,认识夏季主要星座的特征,最后利用活动观星盘观星有效地开展观星活动。
第5课的前测:
大部分学生听说过北斗七星和北极星,但是描述不够准确;
大部分学生有过夜晚观星的行为,但是无法在夜空中辨认星座,认为星空是杂乱无章的;
部分学生能描述星座的作用,部分学生对星座的作用存在较大偏差。
北斗七星及大熊星座
北极星
北极星位于北斗七星勺子前端的天璇和天枢两颗星延长5倍距离处。
由于北极星位于地球自转轴北端所指的中心,所以北极星始终在北方。通过观察星空中北极星的位置,人们就能够准确地辨认方向。
探索:利用星座找方向
天鹅座
天琴座
牛郎星
天鹰座
织女星
天津四
探索:认识夏季星空
帮助学生构建想象,产生关联。
探索:认识夏季星空
可借助观星APP进行虚拟观星
探索:认识夏季星空
借助辅助图形帮助学生将星座名称与实际图形之间建立关联
2、在夜晚时,将活动观星盘举过头顶,让观星盘上“北斗七星”与天空中的北斗七星处于大致相同的方位。
3、根据盘中的星座,对应天上的星座,来认识它们。
1、组装,将面盘放在底盘的上面,使之两个大圆重合,并保证能活动。
探索:利用活动观星盘观星
材料准备:全天星座图1张、圆形纸板2个、剪刀1把、牙签1根
1.搜索“全天星座图”,下载与右图相对应的图片,调整好图片大小,并选用硬卡纸进行打印;
2.将打印好的全天星座图的硬纸板,沿边缘线剪成圆盘;
活动观星盘自制方法
3.用硬卡纸剪两个跟“全天星座图”圆盘一样大小的圆,并在其中的一个圆上用铅笔绘制一个椭圆,椭圆大小约占整个圆的三分之二,位置参考右图;
4.沿虚线将椭圆“挖空”,注意不要破坏最外面的圆;
5.将“全天星座图”夹在两个圆盘的中间使之重合,并找到三个圆的中心,用牙签穿过中心处固定。
夜晚观星摄影大赛
天时
天气晴朗、无云、空气质量好。
地利
人和
地势开阔、无高楼遮挡、灯光环境较暗、视野良好。
父母陪同,家住附近的学生形成观星小组,结伴前往。
组织夜晚观星活动注意事项
师:认识星座有什么作用?
生1:可以根据北极星辨认方向。
生2:古代航海,星座可以起到导航的作用。
生3:宇宙飞船也是利用星座来判断方向。
研讨环节
古人很早就开展了观星活动,这些观星活动是有实际价值和意义的。白天,人类可以借助太阳判断方位,夜晚,人类也可以借助星座来辨认方向。随着科技的发展,星座用于方向识别的作用逐渐减弱,但是对于星座的研究依然有价值,航天器还是通过识别亮星来确定自身的位置和航向。
分析
教学片断
第5课的后测:
学生能根据北斗七星找到北极星。
学生知道北极星始终在北方,知道认识星座的实际意义。
依然只有一部分学生利用活动观星盘或观星APP成功辨认出夜空中实际的星座。
原因分析
1.在实际的夜空中很难定位北极星;
2.学生的方位感和空间想象能力不足;
3.城市夜晚观星环境较差。
第6课的主要内容:认识银河系,建立银河系模型,了解河外星系。
第6课的前测:
大多数学生对银河系充满想象和期待。
大部分学生知道太阳系位于银河系内,部分学生认为太阳系位于银河系中央。
探索:建立星座模型。
探索:建立星座模型。
探索:建立星座模型。
学生会发现相比较于静止的模型,转动起来的模型更像“银河系”。
探索:根据模型,我们能提出一些有意思的问题吗?
学生提出的问题:
1.太阳系位于银河系内,人类是如何知道银河系的形状?
2.银河系的样子和台风很像,银河系形成的过程是否跟台风在海面上形成的过程相似呢?
3.银河系的“核球”是由什么样的天体组成的?质量会不会很大?会不会形成黑洞?
4.银河系会越转越大吗?
5.银河系转动的力从哪里来?米粒转动时会飞出去,银河系内的星体会飞出去吗?
探索:了解河外星系
补充更丰富的图文资料,让学生充分感受宇宙的魅力。
师:宇宙有多大?我们现在该怎样回答才好?
生1:人类还没有办法测量宇宙的大小,目前还不知道宇宙的边界在哪里。
生2:宇宙还在不断膨胀,会越来越大。
研讨环节
通过日地月系-太阳系-银河系-宇宙层层递进的学习,学生大致建立起了宇宙的空间概念,感受到了宇宙之大以及人类探索宇宙的局限性,意识到随着科学技术的发展,人类的宇宙的认识会越来越多。
分析
教学片断
第6课的后测:
大部分学生能正确判断出宇宙的层级关系。
大学生对银河系的课外研究产生了浓厚的兴趣,能提出更加深入的问题。
日地月系
太阳系
银河系
河外星系
第7课的主要内容:了解人类探索宇宙的历史以及我国在宇宙探索方面所取得的成就。
第7课的前测:
关于宇宙的认识,学生平均能写出4.7条信息。
大部分学生至少看过2部以上的宇宙题材的纪录片。
大部分学生能描述出一件具体的人类探索宇宙的典型事件。
第一阶段
第二阶段
第三阶段
古人用肉眼观测天体
借助望远镜等工具观测
航天时代
… …
探索:了解人类探索宇宙的历史。
利用时间线、思维导图等工具帮助学生梳理历史过程。
“神舟”系列载人飞船
“嫦娥”系列
绕地
绕月
探索:了解我国在太空探索方面的成就。
将我国重大的太空探索工程与工程代号一一对应起来,讲解“长征”、“神舟”、“嫦娥”、“天宫”等工程代号的含义,帮助学生记忆典型事件。
编号
嫦娥一号
嫦娥二号
嫦娥三号
嫦娥四号
嫦娥五号
“神舟”系列载人飞船
“嫦娥”系列
探索:了解我国在太空探索方面的成就。
研讨:结合实际,我们可以参加哪些天文类的实践活动?
鼓励学生课后持续开展天文探究
2021年6月17日(试教结束后),带领学生观看神舟十二号发射升空。
师:随着科学技术的发展,人类对宇宙的认识主要有哪些变化?
生1:以前人们认为地球是宇宙中心,后来提出了日心说。
生2:人类能探测到的宇宙的范围越来越大,发现了许多以前没发现的星体。
研讨环节
随着科学技术的发展,人类的科学考察技术和方法不断改进,对宇宙的认识也在不断深化。学生意识到宇宙虽然庞大而神秘,但并不是深不可测,人类有办法能够不断探索宇宙。
分析
教学片断
第7课的后测:
大多数学生能更加具体的描述宇宙的相关信息。
大部分学生对研究宇宙有了更大的兴趣。
问题 前测主要观点 后测主要观点
你对宇宙有哪些了解? 1.宇宙中的天体在运动; 2.宇宙没有边界; 3.地球处在太阳系,是宇宙的中心,太阳不动; 4.“银河”是一条“太空河”,阻碍着一些星座; 5.宇宙很神秘,有黑洞存在。 1.宇宙一直在运动,星系在高速旋转;
2.宇宙还在不断扩张;
3.地球处于太阳系,太阳系属于银河系,银河系以外还有很多星系;
4.科学家一般用“光年”这个距离单位表示天体间的距离;
5.夜晚我们所看到的星空,星体实际上不在一个平面上。
2
单元试教整体感受
当新教师遇见《宇宙》单元
“这是我最不敢碰的一个单元”
总体感受
1.这可能是儿童天然最为感兴趣的单元之一。
2.这可能是教师相关专业知识储备最为匮乏的单元。
3.这可能是儿童开展课外实践难度最大的单元之一。
2007版
2017版
一、相对于老教材,降低了学习难度,增加了学生的学习动力和信心。
结果统计 前测占比 后测占比
不感兴趣,不想去学习 6% 0%
有学习兴趣,但是不知如何去学习 30% 8%
有学习兴趣,很想去学习 64% 92%
关于《宇宙》单元学生学习兴趣的调查
一、相对于老教材,降低了学习难度,增加了学生的学习动力和信心。
一、相对于老教材,降低了学习难度,增加了学生的学习动力和信心。
科学家探索宇宙的主要方法:
儿童如何学习?
基于建立的模型和模拟的现象表达观点,不勉为其难地建立在逻辑推理上的解释。
1.太阳系大家庭
2.八颗行星
3.日食
4.认识星座
5.夏季星空
6.浩瀚的宇宙
7.探索宇宙
宇 宙
太阳系
银河系
河外星系
宇宙系统
二、大单元结构化的设计,有助于学生“宇宙观”的形成。
单元结构图
想象如果有一天,我们和河外星系的“外星人”有了联系,我们能准确地把自己的通信地址告诉他们吗?请按中文格式写下来。
通信地址:银河系、太阳系、地球、亚洲、中国、xxx省、xxx市、xxx
由大及小,展示宇宙浩大而有序的结构。
二、大单元结构化的设计,有助于学生“宇宙观”的形成。
三、模拟实验设计巧妙,效果显著。
,
行星位置关系纸带模型,难度更低,更科学规范。
以地球的视角模拟日食,让学生更加逼真地观测“日食” 现象,降低理解难度。
三、模拟实验设计巧妙,效果显著。
,
建一个星座模型,活动趣味性强,模拟效果显著。
建立银河系模型,观察转动起来的模型,提出问题,开放性强,对学生的启发性高。
三、模拟实验设计巧妙,效果显著,学生兴趣度高。
,
课题 后测占比
《太阳系大家庭》 4%
《八大行星》 21%
《日食》 21%
《认识星座》 26%
《夏季星空》 4%
《浩瀚宇宙》 17%
《探索宇宙》 6%
关于《宇宙》单元学生学习兴趣的调查(后测)
设计巧妙、明确而具体的建模活动。
模型建构是本单元的主要学习方法。本单元的建模活动包括建立行星的位置关系模型、模拟日食、建一个星座模型、建立银河系模型。
开展好建模活动,利用模型进行分析和解释
教学
建议
本单元囊括的信息量较大,学生需要查阅相关资料,对资料进行加工和处理,提取关键信息,并进行梳理和总结。
提供充足资料,提升信息收集和处理能力
学生需要在课外开展持续的观察活动,才能积累对于宇宙的感性认识,培养研究天文的兴趣。
组织开展课外持续的观察活动,积累感性认识
THANK YOU!