在科学疑难问题教学中应用Flash动画资源包的研究——以《地球的运动》《宇宙》单元教学为例
2016-11-14朱徐杰
朱徐杰
在科学疑难问题教学中应用Flash动画资源包的研究——以《地球的运动》《宇宙》单元教学为例
朱徐杰
教科版小学科学《地球的运动》和《宇宙》两个单元以宏观的天体及其运动关系作为教学内容,由于学生的能力水平有限,在教学过程中存在一定困难。《地球与宇宙》Flash动画资源包是突破以上疑难问题教学的辅助资源。认识Flash资源包的基本概况,研究资源包的实际应用,确定其适用范围,能帮助教师合理地应用动画资源,引导学生更好地参与科学探究。
Flash动画资源;探究;模拟实验
小学科学五年级下《地球的运动》和六年级下《宇宙》两个单元以太阳、地球、月亮及其运动关系作为研究的对象,教学内容十分宏观和抽象。这类探究活动学生只能间接地开展模拟实验,五、六年级学生的抽象思维能力和空间想象能力有限,在学习的过程中存在一定的困难。
Flash动画是当今流行的动画格式,具有强大的绘图能力和逼真的动画效果,能够绘制太阳、地球、月亮等天体的图形,还能根据实际情况动态展现它们的运动关系,轻松模拟地球的自转和公转、月球的公转、月相的变化、地轴的倾斜等自然现象。根据教材内容的需要合理使用Flash动画,能够较好地促进学生探究性活动的开展。因此制作《地球与宇宙》Flash动画资源包作为一种微型课程资源,在教学中具有很强的实用价值。
一、FlashFlash动画资源包的基本概况
《地球与宇宙》Flash动画资源包收集了30个动画,动画格式均为SWF。每个动画都根据教材内容中某个环节的需要而设计,大部分动画具有很强的交互性、操作方便,每个动画都能在课堂中突破教学难点,达成一定的教学效果。
1.资源包的界面构成
资源包由3个界面构成,分别是首页、说明界面和课堂界面。界面制作精美,色彩搭配和谐,注入了宇宙和儿童的设计元素,符合教学内容的主题。
图1 首页
在说明界面中设置了动画导航栏、说明栏和动画显示区域。在动画显示区域双击动画,就能直接进入课堂界面,此界面简洁明了,突出动画展示,适用于课堂教学。
图2 说明界面和课堂界面
2.资源包的动画目录
30个动画覆盖了五年级下《地球的运动》单元中的7课教学内容和六年级下《宇宙》单元中的《月相变化》和《日食和月食》两课。详细目录见表1(动画名称上加下划线的为网络下载)。
表1
3.资源包的下载地址
360云盘:http://yunpan.cn/cugfB375jUdTw,访问密码407e。
二、FlashFlash动画资源包的实际应用
资源包中的动画资源可以供教师和学生自由查阅,同时也提供了下载动画的方式,教师可以根据需要下载某个动画,插入到PPT,Authorware等多媒体课件中,使用灵活方便。在模拟实验的过程中学生中存在困难时,教师适时地提供Flash动画给予支持,给学生探究的基础。同时,动画中的交互按钮能灵活地操作动画,可以根据学生的思维发展状况,逐步呈现动画内容,有力地推动探究活动的开展。
1.资源包的应用案例
《为什么一年有四季》是五年级下《地球的运动》单元中的第七课,本课的核心概念指向一年四季是由于地球的公转和地轴的倾斜造成了地球上有些地区受到阳光直射,有些地区受到阳光斜射,引起了不同地区气温不同而造成的。这是一节非常有难度的课,主要表现在两方面。一是模拟实验材料准备难度大,成本高;同时学生难以建立影子的长短与温度高低的关系。二是学生以前的概念知识根深蒂固,纠正起来困难。笔者在实践教学中,发现学生对四季的成因有着错误的认知,普遍认为地球围绕太阳公转过程中,离太阳近时是夏季,离太阳远时是冬季。还有一部分学生对成因的解释几乎是空白。为了突破以上疑难教学问题,笔者设计了3个动画用以辅助学生探究活动的开展。
图3是四季形成。尽管学生的前概念存在误差,但依然是驱动探究进程的有效动力。利用动画一能够很好展示学生的前概念,并制造认知冲突。学生对于地球公转的轨道和方向的前概念一般是正确的,在这个动画中让地球在轨道上围绕太阳公转(如图3所示)。此时可以引导学生观察与思考:既然地球与太阳的距离是影响四季的原因,那么你们认为动画中A,B,C,D哪个点可能是夏季,哪个点可能是冬季?学生在思考和交流中会发现,用距离去解释四季的成因是无法成立的,因为这既要和地球的公转方向符合,又要和春夏秋冬四季的更替顺序符合。此时就制造了十分强烈的认知冲突,四季的形成与两个天体的距离是无关的,那与什么因素有关呢?促使学生向其他方向思考。
图3 四季形成
在动画一中A,B,C,D四个按钮可以把地球随意定位在春分、夏至、秋分、冬至4个位置,可以灵活地操作动画。由于地球的公转状态是非常宏观的,学生难以对这个现象有完整的了解,也难以通过自身的想象去推测真实的情况。因此在课堂中,根据学生思维发展状况,用动画动态地展现他们的想法,才能够促进他们继续交流和思考的进程。在B(夏至点),D(冬至点)还能够放大“地球”和“太阳”,显示太阳的光线(如图4所示),能够让学生在对比中发现,太阳在地球上的直射点在北半球和南半球之间转移。
图4
图4a是地轴的倾斜转动。动画中地球能以其中心为旋转点,按箭头方向转动约23度(如图4a所示)。在五上《光》单元中学生已经开展过关于阳光直射、斜射与升温快慢关系的研究,而这个动画能够引导学生发现地轴的倾斜会引起地球上被阳光直射地区的改变,从而给学生提供了一个思考的方向,帮助学生建立四季的形成与阳光的直射、斜射的联系。
图4b是地轴垂直公转。这是一种假想的状态,Flash动画能够十分轻松地表现出我们的假设。在这个动画中地球以地轴垂直的状态绕轨道公转,在B和D点上,地球被直射的点都是赤道(如图4b)。与动画1对比,就能十分形象地说明地轴的倾斜对地球上四季形成的重要作用。
以上动画的使用并不是用以替代课堂实验的开展,而是在模拟实验的各个阶段,如聚焦现象、形成假设、交流探讨、实验评价等环节中合理利用这些资源,帮助学生顺利地开展交流和思考,从思维上更好地参与进来,为实验的有效开展提供有力的支撑。
2.资源包的适用范围
(1)探究课
探究课是使用Flash动画资源包的主要阵地。教师应该根据教学设计的需要,在探究活动中合理的使用动画资源。主要目的是为了解决学生的认知水平与模拟实验的需要产生脱节时,适时适当地展示动画,给学生提供思维发展的载体,帮助学生有效地开展探究活动。
(2)复习课
复习课强调的是科学概念的梳理和应用,这也需要较高层次的思维参与。由于学生对前期的学习存在一定的遗忘,因此在科学概念的梳理过程中、在概念的应用情景中,再现这些形象的动画资源,能够帮助学生更好地整合概念、应用概念。
(3)课外自习
Flash动画是学生比较感兴趣的多媒体素材,由于在课堂上展示动画的时间有限,学生对许多动画的认识不够深入。在课余时间学生可以自己动手操作动画,通过自主学习,接受图、文、影、音等媒体的多重刺激,更全面系统地了解地球与宇宙的相关认知。
三、结束语
《地球与宇宙》Flash动画资源包是在教学实践中开发的应用于“地球与宇宙”领域的微型教学资源,在教学实践中能服务于疑难问题教学,有效地突破教学难点。随着在课堂中的实践应用,今后继续完善资源包的建设,如搭建网络平台、丰富动画资源内容、增加动画文字说明等,把资源包建设得更科学、实用、有价值。
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朱徐杰,本科,一级教师。浙江省桐乡市濮院小学教育集团翔云小学,314500