运用全息交互协作学习终端教学《太阳的位置和方向》

马宽飒

摘要教科版《科学》二年级上册《太阳的位置和方向》一课要求教师带领学生到室外，根据太阳的位置辨别方向。因此，我们在《太阳的位置和方向》一课的设计中引入全息设备，突破天气、场地因素对本课的外在干扰，结合教材要求制定了本课的主要教学目标。经过教学实践，笔者认为此设备最突出的优点是突破了地理条件和时间条件的限制，让学生在教室也能够模拟室外环境进行一些实践活动。

关键词 全息设备 沙漠探险 实践活动

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.24.040

Using Holographic Interactive Cooperative Learning Terminal to Teach "The Position and Direction of the Sun"

MA Kuansa

（Beijing Mentougou District Dayu No. 2 Primary School， Beijing 102399）

Abstract： In the lesson "the position and direction of the sun" in the first volume of grade 2 of Science Edition， teachers are required to lead students outdoors to identify the direction according to the position of the sun. Therefore， we introduced holographic equipment into the design of the course "the position and direction of the sun"， broke through the external interference of weather and site factors， and formulated the main teaching objectives of the course in combination with the requirements of teaching materials. After teaching practice， the author believes that the most prominent advantage of this equipment is to break through the limitations of geo？ graphical conditions and time conditions， so that students can also simulate the outdoor environment to carry out some practical activities in the classroom.

Keywords： holographic equipment； desert exploration； practice activity

全息交互协作学习终端（以下简称“全息设备”），其内容设计与学科教材融合度高，操作方式简单、易于小学生理解，与小学科学课程倡导的“以学生为学习主体”的教学理念十分契合。教科版《科学》二年级上册第一单元第3课《太阳的位置和方向》要求教师带领学生到室外，根据太阳的位置辨别方向，而活动的开展有时会因天气、场地等因素打乱原有的教学秩序。因此，我们在《太阳的位置和方向》一课的设计中引入全息设备，突破天气、场地因素对本课的外在干扰，结合教材要求制定了本課的主要教学目标：应用全息设备中“沙漠探险”游戏，学会利用太阳在天空的位置辨别方向，知道“面对太阳升起的方向时，前面是东、后面是西、左面是北、右面是南”的科学概念。

该设备为学生创设了“沙漠探险”的教学情境。全息屏中显示出人在沙漠中迷路的处境，学生要根据设备下面触控屏的指示，帮助设备中的人利用太阳在天空的位置完成以下任务。任务一：在早晨找到东方的水源；任务二：中午找到南方避暑的绿洲、傍晚找到西方的山洞；任务三：第二天早上找到北方的公路。三项任务难度逐级递增，教师以这些任务作为抓手，对学生加以引导，帮助学生掌握利用太阳在天空位置辨别方向的方法，完成教学目标。

根据太阳的位置找到东方

首先，引导学生进入全息设备“沙漠探险”学习模块，屏幕显示小朋友在沙漠迷路的情境，下面的触控屏上呈现出学生需要完成的第一个任务：清晨，帮助迷路的小朋友找到东方的水源。由于学生之前没有接触过全息设备，此时需要教师进行基本操作讲解并着重强调操作顺序为：先选方向，最后按出发按钮。以免出现先按出发按钮后无法改选方向的失误操作。学生进行操作时会发现，触控屏一共有四个方向可以调转，其中一个方向的画面中能够看到太阳，多数学生会选择面向太阳的方向前进，少数学生则会选择其他方向前进，所有人出发完毕后，学生观察屏幕中的实景模拟会发现，有的同学找到了水源，完成了任务，有的同学没有出现在水源旁边，任务失败。教师提问：“为什么有些人完成了任务而有些人却失败了呢？请完成任务的同学说一说你是怎样做的？”学生回答：“我选择了有太阳的方向前进，就找到了东方的水源。”教师追问：“为什么清晨向太阳的方向前进就一定是东方呢？”学生回答：“因为我知道早晨太阳从东方升起。”“你的知识真丰富！其他同学，你们也知道这个知识吗？”随后教师在课件中出示结论：清晨，太阳从东方升起，面向太阳，面前就是东方。

全息设备出示任务时音画同步，学生很快就明白了自己需要做什么，教师只需稍微提示操作方法与步骤，学生即可操作。设备出示的第一个任务相对简单，大多数学生可根据实际生活经验选择出正确道路，同时也熟悉了操作流程与方法，为之后的学习奠定基础。教师在此过程中通过观察全息屏幕的操作结果能快速判断学生完成任务的情况，通过提问和对话引导学生自主总结出清晨时分面对太阳是东方的结论。

根据太阳的位置分别找到南方和西方

第一个教学活动完成后，全息设备的屏幕出现中午太阳高挂的场景，提示学生需要完成的第二个任务：中午到了，沙漠中的人要去南方的绿洲躲避阳光。经过前测我们发现，学生对于“中午，太阳在南方”这一概念并不知晓，所以此时需要教师利用现实生活中的实例引导学生明确“中午，太阳在南方”这一科学事实。教师出示图片，展示中午太阳在天空正中的一侧，让学生观察图中指南针的指向回答问题：在中国，中午太阳在什么方向？学生通过观察发现，中午天空中的太阳是偏向南方的。接着引导学生完成任务，绝大多数学生都选择了有太阳的画面前进，最终完成了“找到南方绿洲”的任务。在教师的引导下，学生总结：中午，太阳在南方，面向太阳，面前就是南方。

接着进入第二个任务的下一关：傍晚，利用太阳的位置找到西方的山洞。学生具有“傍晚，太阳从西边落下”的前概念，这次，学生很快就在全息屏中找到了太阳，点击出发按钮后找到了西方的洞穴。教师引导学生总结：傍晚，太阳从西方落下，面向太阳，我们的面前就是西方。利用全息设备，学生在教师的引导和帮助下，分步骤、分阶段地完成了“沙漠探险”游戏的大部分任务，学生通过“玩”游戏，在实践活动中获取了科学知识，知道了不同时间段通过看太阳就可以辨认东、南、西三个方向，初步达成了本课的教学目标。

根据太阳的位置找到北方

第三个任务是本课的难点：早晨，根据太阳的位置找到北方。学生通过之前的学习已掌握早、中、晚面对太阳找到东、南、西三个方向的方法，但清晨利用太阳找到北方对于二年级的小学生而言难度较大，在操作之前需要教师进行引导，帮助学生进行思维转换。教师根据现实中的实际方位分别在教室的四面墙张贴东、南、西、北四个坐标贴纸，组织学生起立并展开双臂，提问：“现在的时间是早晨，我们面前是东方，请你们观察另外三面墙上的贴纸，说一说你们的背后、左手、右手分别是什么方向？”学生回答：“背后是西方、左手是北方、右手是南方。”教师总结：“早晨面对太阳时，太阳的方向是东方，那么背后的方向就是西方，左手的方向是北方，右手的方向是南方。”接着学生在操作触控屏时，多数学生找到太阳，确认了东方，再向左转就找到了北方。少部分学生没有完成任务，师生及时分析原因。至此，教学难点得以解决，全部教学目标基本完成。在时间充裕的情况下，教师可以引导学生点击触控屏中“重新开始”按钮，让学生再次经历之前的思维过程，查缺补漏，巩固所学。

与课本上的教学环节相比，全息设备为学生搭建了一套完整的“看太阳、辨方向”教学模型，在模拟情境中，学生能够主动发现问题并寻求解决办法，当学生无法自主解决问题时，需要教师介入引导，例如，教师利用实例帮助学生理解清晨太阳位置与东西南北四个方向的关系。完成整个游戏后，学生的思维也从“知道太阳东升西落”发展到了“知道太阳中午在南方，知道怎样在清晨利用太阳找到北方”。情境的设置、可爱有趣的动画使学生积极主动，乐于参与。适当的难度设置使学生便于上手又不乏挑战，符合二年级学生的认知规律，学生在自主学习与教师辅助的过程中完成了科学知识的顺应性迁移。

总结

首先，小组合作学习是科学课中重要的学习方式，也是学生建立合作意识，研讨、分享、交流的最优机会，全息设备的四块屏幕自然而然地将学生分为两人一小组，八人一大组，学生在小组合作学习的过程中便于研讨、分析问题。提交小组讨论结果后，学生还可在全息屏幕中观察其他小组的讨论结果，便于小组间研讨，两次研讨过程就是学生间思维碰撞、自主学习的过程。

其次，全息设备呈现的内容与教材中要求的教学目标契合度高，而且展现形式新颖，符合二年级学生的实际情况，充分体现了科学课在“玩”中学的教学理念。

经过一年的教学实践，笔者认为此设备最突出的优点是突破了地理条件和时间条件的限制，让学生在教室也能够模拟室外环境进行一些实践活动。例如，本课教材要求教师组织学生在操场实地观察太阳进行实践活动，但云雾遮挡、阴天、大风、雾霾等天气变化使室外实践活动的开展难以进行，而利用全息设备进行本节课的教學则不必考虑室外环境条件，为教师和学生节省了时间，提高了学习效率。