《太阳系》教学案例分析

黄思思

教学目标

1.搜集资料认识和了解太阳系的基本组成，知道太阳是太阳系的中心，知道太阳系中有八颗行星，能描述它们在太阳系中的相对位置。

2.尝试建立太阳系模型，在建模过程中发展空间思维。

教学准备

教师准备希沃白板、3D打印的太阳系模型，直径为1米的红色瑜伽气球（太阳模型）。

学生课前搜集有关太阳系的资料。

教学过程

（课前布置学生搜集有关太阳系的资料，以小组为单位，将搜集来的资料进行归纳整理，绘制思维导图。）

1.环节一：初步认识太阳系

（1）教师组织学生充分交流搜集资料的情况。

谈话：课前我们分成了9个学习小组去了解关于太阳系的知识。你搜集到了哪些资料？通过什么途径搜集的？面对大量的资料大家是如何进行信息整合的？思维导图起到了什么作用？

（2）总结、概括太阳系的构成。

提问：你能说说太阳系是怎么构成的吗？

（教师提前准备好“八大行星都有哪些”和“八大行星之最”的匹配小游戏。）

总结：太阳以及围绕太阳转动的八大行星，行星的卫星、矮行星、小行星、彗星等构成了太阳系。

2.环节二：构建太阳系模型

（1）运用实物和信息技术在头脑中建构清晰的太阳系模型。

提问：（展示四张图片，图片中八大行星的相对位置和大小看起来各不相同）你从这些图片中发现了什么问题？这些是太阳系的照片，还是按比例缩小的模型图，或者是简单的结构示意图？需要哪些相关数据才能知道答案？

谈话：我们来尝试建一个模型，太阳是太阳系的中心，也是最大的星球。我们把太阳看作单位1。大家觉得太阳的直径是做成1厘米的、1分米的还是1米的合适呢？

（学生分析后，教师展示直径1米的瑜伽气球。师生运用Excel表格计算后，画出八大行星的等比例模型图，再依次展示3D打印的实体模型，学生非常惊讶。）

提问：如果要对八大行星与太阳距离的数据进行处理，该怎么办？（教师强调要与此前做大小模型时的比例一致。）

谈话：按之前的比例，太阳与地球相距107米，只能到百米跑道上去摆放了。

（播放微课：展示日地距离按比例缩小后，在百米跑道上摆放的模型。）

谈话：其他“星球”应该摆放在什么位置呢？一个一个去摆放“星球”未免太麻烦，我们可以借助“百度地图”软件的测距工具模拟在现实中建立太阳系模型。

（师生一起用“百度地图”软件进行测距并摆放太阳系模型，“天王星”需要摆放在距离学校2062米的市政府，“海王星”需要摆放到距离学校3236米的王府井商場。）

（2）交流与思考。

谈话：缩小了近14亿倍之后，教师还用了1.5分钟才从“太阳”走到“地球”的位置，而实际情况是：我们乘坐飞机去太阳的话，得花上18年的时间，目前最快的星际探测器也需要82天，光也需要8.3分钟。

思考：依据我们建立的模型判断搜集到的太阳系图片的科学性。

3.环节三：总结

谈话：在刚才对数据处理再检验的过程中，你们有什么体会或发现吗？

（学生可能认识到：八大行星在太阳系的空间分布不是均匀的;太阳系各星球间其实是非常遥远的，八大行星的大小差异很大，在太阳系中八大行星是十分渺小的;要想科学准确地按照比例画一个“太阳系”或者做一个太阳系模型是很困难的。学生也可能认识到：要学会对看到的信息进行辨别，不能看到什么就是什么，要有自己的思考。）

谈话：通过这一节课，一个科学准确的太阳系已经建立在大家的脑海中了。

案例分析

1.从思维发展的视角来看，较好地培养了学生的空间思维和逻辑思维

本案例较好地体现了如何有效地培养学生的空间思维和逻辑思维。

《太阳系》这一内容的教学目标是：知道太阳是太阳系的中心，知道太阳系中有八颗行星，描述它们在太阳系中的相对位置。为了达到这一目标，建立模型是一个很好的方法。

学生课前搜集了不少数据，如太阳和各大行星的直径大小的数据、距离的数据，如何将其模型化并建构为学生头脑中的太阳系结构是一个难点，也是本节课要解决的一个重点。

教师普遍的做法是只要求学生建构太阳系模型的一部分，比如不包括太阳，或者不包括距离模型，学生的空间想象力由此受限。而本课尝试运用信息技术来解决问题，建立一个包括太阳、八大行星及其与太阳距离范围内的更为完整的模型，培养学生的空间思维。

（1）从形象到想象，帮助学生实现思维进阶。

建构等比例大小模型时，教师采用了直径为1米的瑜伽气球、3D打印的塑料球、学生自己画的模型图来实现等比例缩小。在此基础上，建构难度更大的等比例距离模型，首先从学生熟悉的百米跑道开始，在实地建立模型时出现困难后，自然而然地引入“百度地图”，运用其测距工具模拟实地建模。“百度地图”可以实现“实景”呈现，教师选择学生熟悉的地方“摆放”星球模型，比如市政府大楼、王府井商业大楼，让他们充分想象这些天体之间的相对位置。

（2）从具体到抽象，帮助学生实现思维建构。

教师借用一些学生已有的经验（飞机的速度、光的速度），通过相应的计算（飞到某个天体要多少时间），帮助学生体会太阳系的空间之大。打比方、列数据是传统教学中常用的做法，教师要合理运用，这样有利于培养学生的空间思维。

学生通过建立模型，认识到课本、科普书、网络上的八大行星的图片不是拍摄下来的，也不是严格按照科学准确的比例画下来的，这个过程较好地培养了学生的逻辑思维。

这里有一个建议：本课教学中对逻辑思维的训练还可以更深入。比如在建立实物模型之后，教师可以引导学生观察，发现图片上的“太阳”比按比例缩小的瑜伽气球小，而“水星”比按等比例缩小的水星模型要大，从而得出图片上的“星球”不是严格按照大小比例画出来的，各行星之间的相对距离也不是严格按照距离比例画出来的。观察、比较、分析、推理，这些“阶梯”一定要搭建好，才更有利于培养学生严谨的逻辑思维。

发展空间想象力和逻辑思维能力对六年级的学生来说是很重要的，教师要努力为他们创设高质量的平台。

2.从学习主体的视角来看，较好地实现了基于学生的认知能力来进行教学

一般情况下，教师会要求学生搜集有关太阳系的资料，但普遍都是在已经明确了太阳系结构之后，才引导学生搜集资料，旨在课堂教学的基础上，借用搜集资料的方法，使学生对太阳系的认识得以拓展、提升。

本案例反其道而行之，搜集太阳系资料在建立概念之前进行，这种做法是基于学生的认知能力来设计的。六年级学生已经拥有以各种方式获取信息并整理信息的能力，教师完全可以让他们在课前获得关于太阳系的信息，让这些信息成为探究式学习的基础，让他们获得更加充分的发展。教学中，学生从交流和整理信息开始，在教师的指导下发现这些信息中存在的问题，通过建立模型发展了空间思维，认识到不能看到什么就是什么，要有自己的思考。同时他们学会了运用思维导图整理信息，学会了运用Excel表进行数据处理，学会了运用“百度地图”软件实现建模。

基于信息技术的飞速发展，学生的学习能力很大程度取决于获取信息、整理信息和加工信息的能力。如何让学生从小学会学习，获得终生学习的能力，是每个教师需要重视的问题。本案例中，教师通过基于学生的认知能力来进行教学，帮助他们获得了更高层次的发展。