和学生一起做“证明题”

姚伟国

【教学内容】教科版科学五年级下册 《地球运动》单元第四课。

【教学目标】

1.知道地球自转的方向是自西向东的，地球的自转方向决定了不同地区迎来黎明的时间不同。

2.用不同的方法寻找地球自转方向的证据，并能进行合理的解释。

3.学生能进一步养成认真思考、分析的好习惯，体现较强的证据意识。

【教学理念】

由于受空间限制，我们无法直接看到地球自转的方向。课前少数学生通过阅读资料等手段获取了关于地球自转方向的间接信息，但对地球自转方向和太阳东升西落、各地日出时间、时区等信息不能进行有机关联。本课教学力图渗透用多种方法找证据的思想，引导学生以证据证实或证伪，试图将抽象的思维操作通过材料、指导单等过程支架清晰化、具体化、可视化，从而帮助学生解决重点、突破难点，使学生得到不同程度的发展。

【教学进程】

一、提出疑问，明确研究方向

师：同学们，老师为你们准备了一个地球仪和一只手电筒，你们能不能用这两样材料模拟出地球上昼夜交替的现象？

（学生分组模拟实验后进行汇报）

生：在模拟过程中，我们发现地球仪上被照亮的部分是白昼，没有被照亮的部分是夜晚。如果昼夜要交替，地球就需要不停地自轉。

师：我们怎么来模拟出浙江省的黎明？

生：（指着地球仪上相应的位置）浙江省黎明的时候太阳在（地球仪）左边，朝右转就可以迎来黎明，我们可以称为“自西向东”转，或者叫逆时针转。

师：（板书示意图）自西向东（逆时针转）。

生：（指着地球仪上相应的位置）如果浙江省黎明的时候所处位置在（地球仪）右边，地球仪应该朝西面（左边）转，也可以迎来黎明，可称之为“自东向西”转，或者叫顺时针转。

师：（板书示意图）自东向西（顺时针转）。

师：要回答“浙江省黎明的时候处在哪个位置”，其实就是在研究什么问题？

生：研究地球自转的方向是怎样的？

（教学意图：通过模拟浙江省清晨时所处的位置，发现地球自转方向不同，它所处的位置是不同的，由此生成了本课研究的核心问题：地球自转的方向是怎样的？）

二、寻找证据，用模拟实验初步验证地球的自转方向

师：你赞成哪个观点呢？说说你的理由。

生：我认为地球是自西向东转，因为太阳是从东边升起，从西边落下。

生：我认为地球是逆时针自转，我是从课外书上看来的。

师：我们站在地球上，难以直接观察到地球自转的方向，支持我们的想法需要足够的证据，那我们如何去寻找证据来支持我们的观点？

生：做个模拟实验，从模拟实验的现象中去推断。

生：看日出时间，哪个地方先看到日出，就可以判断地球自转方向了。

生：可以到太空中看，或者用人造卫星给地球拍录像。

生：直接打电话询问不同地方看日出的时间是否一样。

师：同学们都想到了很多办法，在研究地球运动的时候，我们经常采用模拟实验的方法。如何来做这个模拟实验，我们需要思考以下问题：1.用什么来模拟地球？2.如何确定地球上的“东”“西”方向？3.地球怎样自转，才能看到太阳东升西落？

请各小组设计模拟实验，如需要参考资料和其他材料的，可来领取。

模拟实验提示单

1.如果用地球仪模拟地球：请先在地球仪上找到浙江省的位置，在左右两边分别标上“西”“东”方向，左边是西，右边是东。如何转动地球仪，让东边的地方先迎来黎明？

2.如果用人模拟地球：找到教室中张贴太阳的位置，面向太阳。“地球”怎么转，太阳是从东边出现，在西边消失？

师：做模拟实验的时候，我们还要把找到的实验证据进行适当的记录，以此来证明各自的观点。

（小组实验，搜集证据，教师指导）

（教学意图：在设计“地球自转方向”的模拟实验时，教师用结构的问题引导学生思考，这些问题其实已经隐含了基本的实验思路，再配上提示单作为学习支架，实验设计就有的放矢了。）

师：哪组同学可以用找到的证据证明地球自转的方向，展示研究成果？

生：（实物投影“记录单”）我们是用地球仪来模拟地球的自转，地球按逆时针方向（自西向东）自转。我们发现浙江省的东部先照到阳光，浙江省的西部后照到，也就是东部先迎来黎明。

生：这个模拟实验相当于在宇宙当中观察地球自转现象，这个现象证明：地球是自西向东自转的。

师：如果地球按顺时针方向（自东向西）自转，会出现什么现象？你们做过相反方向的实验吗？

生：做过，如果这样转的话，浙江的西部地区会先迎来黎明。

（教师询问全班同学是否有异议，在达成共识的基础上板书：地球自西向东自转，东部先被太阳照亮）

生：我们组是用人来模拟地球的自转，当人按逆时针方向自转，能观察到太阳是从东边出现的，在西边消失的。

生：如果我们按顺时针方向自转，那么太阳是从西边出现，在东边消失的，这太可笑了。

生：我们小组认为：这个实验模拟了在地球上观察太阳东升西落的现象，当地球逆时针（自西向东）自转时才会出现这个现象。

（教师板书：地球自西向东自转，地球上的人能看到太阳东升西落）

（教学意图：在全班交流中，引导学生开展基于事实的科学论证，在达成共识的基础上教师把证据记录下来，形成证据链，渗透“用证据说话”的实证意识。）

三、实践检验，获取更多的事实验证地球自转的方向

师：如果模拟实验得到的结论是正确的，我们就可以做这样的推测：浙江东部比西部日出时间早。怎么验证？endprint

生：我们可以直接查看浙江东西部不同地区的日出时间。

师：（投影表格）我们来对比今天新疆的阿克苏市、浙江的杭州市、日本东京的日出时间，发现了什么？

生：东部日出时间早，西部日出时间晚。看来我们的结论确实站得住脚。

师：还有其他办法可以进行验证吗？

生：打电话问问我国西部地区学校的上课时间是否与我们一样。

师：那我们现场连线，电话拨通新疆的一位老师的电话。（事先已与那位老师联系过）

生：买买提老师，您好！我这里是浙江省海宁市，我们正在上科学课，想向您求证几个问题：我们此地现在是14点，您在新疆哪个城市？此刻你们那里是几点？你们在干什么？

买买提老师：小朋友好！我在新疆阿克苏市，此刻是中午12点，是午休时间。

生：看来，你们西部地区比我们东部地区要晚一点，谢谢您，再见！

师：我们这里现在是白天，世界其他地方是什么时间？我们能直接看到不同地區的真实情况该多好啊！老师这里为大家准备了全球实时摄像头直播的照片，我们一起来验证一下。

（教师打开“全球眼看世界”网页，选择日本、新西兰、荷兰、马尔维纳斯群岛等地，请学生推测当地是白天还是晚上，再观看当地实时照片进行验证）

师：谁能说说这个照片是如何证明地球自西向东自转的？

生：浙江省东部地区是白天，而地球的西部地区还是黑夜，说明地球是自西向东自转的。看来我们的结论也经受住了实际的检验。

师：我们通过这么多方法，证明地球确实是自西向东（逆时针）自转的，所有这些事实都可以成为有力的证据。

（教学意图：通过实践检验的活动，学生的思维再次聚焦到实验结果与现实生活的联系中去，就会试图寻找更多的证据来支持自己的想法。教师和学生一起通过网络平台来查询不同地区的日出时间，观看不同地区的实时场景照片，甚至打电话给远方的人来寻求证据。有了这么多现实的证据，学生意识到自己的结论是经得起实际的检验的。）

四、拓展运用，延伸到关于时区的学习

师：我们知道了地球的自转方向，有什么意义？

生：我们可以找出哪些地区比浙江省先迎来黎明，还可以找到与我们同时迎来黎明的地区。

生：还可以知道我们浙江省处于黎明的时候，哪些地区是黄昏？

师：（出示宾馆的时钟图）因为地球自西向东自转，不同城市的时间有早有晚，这些钟显示了法国巴黎、英国伦敦、日本东京和美国华盛顿的时间，是否准确？你们有哪些办法验证？

生：打电话、查网络。

师：如果给你一个地球仪或一张世界时区图，你如何去调试地球上不同城市的时钟？下节课我们一起来分享大家的研究成果。

（教学意图：研究地球自转方向的意义，学生的回答无疑是“对路”的，这说明他们的思维跑在了教材前面。而时区是本课的难点，通过调时钟把“时区”这个有难度的内容“隐藏”起来，让他们在动手“摆弄”的过程中积累起丰富的感性认识，为下节课深入探究埋下“伏笔”。）

【教后反思】

科学课有别于其他学科的主要特点就是讲求事实的证据，任何结论的得出都应该以相应的证据作为支持。无论是《中国学生发展核心素养》所提出的“科学精神”含义，还是《义务教育小学科学课程标准（2017年版）》中有关于对现象进行解释的要求，无一不在强调证据的重要性。如果要围绕“在做科学中培养学生实证意识”的理念设计本课，可以如何突破？如果让学生来研究这个问题，需要经历怎样的过程？除了知识上的收获，还有什么更有价值的地方呢？

带着这样的思考，笔者做了新的尝试：通过模拟浙江省清晨时的相对位置，发现地球自转方向不同，它的位置是不同的，由此聚焦核心问题。在探究的展开阶段：先在体验和模拟实验中感受地球不同的自转方向，可以观察到不同的现象。接着以对比日出时间、直接打电话问当下时刻、借助网络观察实时照片等更多有力的证据，推导和证实地球自转的方向。最后拓展环节以调试宾馆的世界时钟为任务，在新情境中渗透有关时区规律的探究。这样的设计，以“问题—猜测—体验—求证—应用”串联起整个探究活动，将知识获得与科学实证融合为一体，将知识内化与情境应用互相作用，渗透了证据的意识和求证的方法，比单一的知识习得丰富。这一课力图充分渗透证据意识和实证思想，希望与现在提倡的科学实践的理念更靠近。

（浙江省海宁市硖石小学 314400）endprint