3.5 发光发热的太阳 教材解读

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3.5 发光发热的太阳 教材解读

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教科版三年级科学下册 教材解读
3.5发光发热的太阳
(一)教学目标
科学观念目标
●知道太阳会发光、发热,它是一颗恒星。
●能够识别来自光源的光(如太阳光、灯光)或来自物体反射的光(如月光)。
科学思维目标
●能在教师的引导下,对搜集的资料进行整理和分析,概括出关于太阳的重要信息。
●通过讨论、比较和交流,概括出地球与太阳的相同和不同,并完成维恩图的填写。
●能通过搜集到的资料,分析得出太阳给地球带来的影响,总结出太阳与我们的关系。
探究实践目标
●通过搜集、整理和太阳的相关资料,为太阳建立小档案,了解太阳是一颗恒星,会发光、发热。
●通过观察比较发光物体的不同,对其进行分类,能够识别来自光源的光或来自物体反射的光。
●能设计对比实验,研究向阳处和背阴处水的变化。
●通过维恩图,整理太阳和地球的相同点和不同点。
态度责任目标
●在整理和分析资料、建立小档案、小组讨论交流等活动中,乐于分享自己的观点,善于倾听别人的意见,参与小组协商,乐于共同决策。
●在讨论太阳和我们的关系的过程中,能够辩证地思考问题,敢于发表自身的看法。树立热爱自然的观念。
(二)教学内容分析
本课为单元的第5 课,对应课程标准3~4 年级学习内容“9.1地球是一颗行星”的第一点“知道地球是一个球体,是太阳系中的一颗行星,太阳系有八颗行星”,以及“3.3 声音与光的传播”的第十点“识别来自光源的光(如太阳光、灯光)或来自物体反射的光(如月光)”。本课也是本单元探究太阳的起始课。太阳是太阳系的中心天体。在它的引力作用下,太阳系的天体都围绕着它旋转。它的光与热直接影响太阳系内各个天体。地球,作为太阳系唯一有生命的星球,接受着太阳的光与热,并通过各种形式将其转化为自身的能量。通过学习,学生将会了解太阳的基本情况,知道太阳是发光发热的恒星,是光源,也是地球能量的主要来源。
本课内容分为四个板块。聚焦板块通过两个神话故事——夸父逐日、羿射九日导入,引出两个关于太阳的问题。学生回答这两个问题时能够从神话故事中得到启发,还可以根据生活经验、学习过的知识来回答。探索板块共有四个活动,分别引导学生从太阳的基本情况、光的特性、能量等角度去认识太阳;利用小档案、维恩图等方式整理资料,利用科学的方法去确认学生以往知识经验的准确性,进而明确太阳发光发热的事实,明白太阳对地球的影响。此外,教材还提供了多种探究方式,例如查阅专业的照片和资料并整理,利用实验的方法探究,等等。研讨板块则是从太阳的特征、太阳对地球的影响两个方面去启发学生总结本课所学。最后在拓展板块,利用仪器在不同的位置测量地表温度,进一步让学生思考光与热之间的关系。
太阳与我们的生活密切相关,学生通过平时的观察就能知道太阳会发光发热;一些学生还会通过课外阅读获取相关知识。但记忆中的知识是否科学,生活中的经验是否能与科学知识产生链接,需要本课去落实。经过前面两课对月球的探索,学生已掌握了一些搜索资料、整理信息的方法。本课同样需要学生通过搜集资料的方式,进一步了解太阳。
(三)教学难重点
重点:通过搜集并了解有关太阳的资料,能够说出太阳的基本特征;能够说出太阳对我们的影响。能够根据了解到的太阳特征,用维恩图归纳出太阳和地球的相同点与不同点。
难点:能够区分出生活中的光源与非光源。
(四)教材解读
本课情境:选择学生所熟知的神话故事,激发学生的兴趣。同时,能让学生联系故事,思考太阳与人类之间的关系,及太阳对我们生活的影响。
聚焦:太阳是学生熟悉的天体。学生可通过生活经验回答第一个问题。例如,太阳能带给我们温暖和光明等。第二个问题,学生通过生活中的感受能够对其进行推测,例如,太阳很热。但更多、更准确的信息则需要通过后续的探索板块进一步获得。
探索1:教材中介绍了搜索、建立小档案的方法,提出可以从图片、文字等方面进行资料的搜集。教师可提供纸质资料,亦可通过视频(纪录片)等提供信息。有条件的学校还可以让学生上网检索。
探索2:判断并举例光源(如太阳、电灯等)。学生可通过分类等方式进行学习。进而了解太阳的特点会自主发光。
资料:给出光源的概念。在此过程中,可明确恒星与行星、卫星的区别,从而落实课程标准的相关内容。
探索3:发光发热的太阳对我们的影响是方方面面的。教材中提到生命的生长、物质循环等,都离不开太阳能。植物需要通过光合作用合成自身所需的营养物质;冰融化成水,水转化为水蒸气,都需要提供热量……
探索4:这是本单元第二次出现维恩图,学生可自行梳理地球和太阳的相同点与不同点,整理归纳至图中。其中,相同点相对难找,需要引入更大的视角观察,即它们都处于太阳系中,都是宇宙中的星体,也对应了“宇宙中的地球”这一核心概念。
研讨1:了解学生本课的知识增长点。教师可利用该问题进一步梳理科学概念,完成前概念的转化。同时,可用于评价学生在探索板块分析处理信息的情况,以及得出结论的能力。
研讨2:需要学生在掌握知识的前提下进行推理分析。例如,太阳给地球带来光明,失去太阳,地球将持续进入黑暗;太阳给地球带来温暖,失去太阳则地球会变得寒冷;植物不能进行光合作用,则不能生存,而作为生产者,将会对整个食物链造成巨大的影响。
研讨3:第三个问题对标“能源与可持续发展”,需要让学生认识太阳能的作用,联系实际生活,举例说明。从而实现知识的迁移应用。
拓展:该部分利用精准测量的仪器,显化太阳的光与热给地球表面带来的影响。不仅是方法的学习,更可引导学生思考太阳的光与热之间的关系。
(五)教学准备
学生:太阳的相关资料、2个盘子、乒乓球、荧光棒、灯泡、玻璃球、镜子。
教师:教学课件、维恩图贴画等。
(六)课堂教学实施建议
1.聚焦
在本课聚焦问题之前,可利用教材上的插画,将学生带入神话世界。夸父逐日、羿射九日的神话故事,在吸引学生的同时,也能激发学生的想象力——太阳是怎样影响古代人类的?太阳是一颗什么样的星球?从而衔接至本课的聚焦问题。
聚焦的第一个问题是“太阳和我们的生活有什么关系?”,这个问题看似简单,却能引发许多思考。太阳能提供光和热,给我们的生产生活带来怎样的便利呢?又会给我们的生活带来怎样的影响?这些影响都是好的吗?为什么太阳能给地球带来光和热呢?从而引导学生思考太阳本身是什么样的星球。
聚焦的第二个问题是“太阳是一颗怎样的星球?”,学生不难有自己的答案。这是搜集前概念最佳的地方,通过写或画的方式,可以提前摸清学生对太阳的了解程度,揭露矛盾点,引发学生思考,我们脑海里想象的太阳和真实的太阳是一致的吗?为探索1建立太阳小档案活动的顺利开展做铺垫。
2.探索
探索板块包括4个活动。该环节需要让学生在搜集、整理资料后,分享、交流太阳的主要特点,再通过观察与比较、实验与研讨进一步探究太阳给我们带来的光和热。
探索1是搜集并了解有关太阳的图文资料。在第1、第3课中,学生已学会了如何搜集地球、月球的资料并做成一些卡片。教师可利用相同的方式,引导学生搜集、整理资料,巩固方法。教师可给学生提供真实的太阳图片和视频资料,也可提供文字资料,有条件的学校,也可大胆地开放检索通道,让学生在网上查询相关内容。不论是哪种方法,教师需避免学生沉浸在资料中无法抽离,教材右侧的太阳小档案提供了教学思路——搭建一个整理资料的脚手架,让学生有目的、有方向地查找资料,并整理记录下来。
探索 2 是认识光源。太阳能够给予我们光照,这是它的主要特征之一。太阳带来的光与其他物体的光有什么相同和不同的地方呢?这个活动是本课的难点,涉及新概念“光源”。光源是指本身能发光的物体,本身不能发光的物体则不是光源。但由于所有的物体都会对光进行反射,特别是进行镜面反射的物体,有时也能达到如同光源般的发光效果,从而加大区分的难度。要帮助学生判断光源,需要教师提供大量的素材供学生观察。教材中提供了两个光源——太阳、电灯;月球、镜子则不是光源。教师还可以提供荧光棒、亮片、玻璃球等。除此之外,还可以改变环境的暗度,让学生更好地判断物体本身是否会发光。
探索3 是了解太阳和我们的关系。实际上这个活动是在解答聚焦中的第一个问题。太阳给我们带来光和热是显而易见的,除此之外,太阳还在人们看不见的地方发挥着作用。教材右侧提供了一个对比实验,比较阳光照射带来的变化。准备两盘等量的水,将它们分别放在向阳处和背阴处,这个实验的唯一变量就是阳光的照射。需要注意的是盘子的颜色也应该是一样的,避免不同颜色物体对热量的吸收不一致。光照带来的热量会将水分蒸发,而这一现象正对应大自然中水循环的其中一个环节。而水循环的正常进行,调节着当地的气候,分配着空间的淡水资源,给人类的生存带来极大的影响。
探索4是本课所有探究活动的小结——比较太阳和地球,记录在维恩图中。在第3 课学生已整理了月球与地球的特点,所以填写此处地球特点不是难事。整理太阳的特征才是本环节的重点,但更重要的是通过维恩图的整理,比较并发现地球与太阳这两个天体大不相同,尽管如此,太阳仍与地球有着千丝万缕的关系,这正是宇宙的奇妙之处。
3.研讨
研讨1:“太阳是一颗什么样的星球?说一说我们的新认识。”该问题是对聚焦问题 2的回应,同时也与探索1 和探索2相对应。探究前,不同的学生对这个问题有不同的观点,此时,正是他们重塑概念的最佳时期,从前概念转变为科学概念。
研讨2:“假如没有了太阳,地球将会有哪些变化?说出观点和依据。”这个问题是聚焦问题 1 的变式,也对应探索2 和探索3。实际上仍是回答太阳与人类之间的关系,这需要学生转换思维进行回答。其中,还需要学生说出其观点的依据是什么,可考查学生对知识的迁移应用能力。
研讨3 的第一句话说明了太阳能这种资源的特点。太阳能极为丰富,同时也是清洁能源,若能合理利用,可推动经济、社会、环境等层面的可持续发展。这意味着在探索3 的学习中,需要加入与太阳能资源相关的生产、生活案例,从而更好地支撑学生整理并回答研讨3 中的问题。
4.拓展
该活动研究的是光和热之间的关系。通过数据化的仪器——红外测温仪,直观地了解温度的差异,从而更顺利地建立起光与热之间的联系。这一现象,也可解释阴天和晴天的气温为何有所差异,从而丰富太阳与天气及人类之间的内在链接。本活动也是探索3 的延续。在探索3 的对比实验中,两盘水的蒸发量会有差异,而造成这个差异的原因是什么?向阳处和背阴处的地表温度不一样,导致蒸发的速度不一样。这个活动更是在提醒说明,地球上万事万物都有着潜在的联系,而最终,都离不开太阳。太阳是地球上万事万物的能量之源。
(七)教学评价建议
课堂教学评价以小组为单位进行个人评价、组员评价和教师评价。
学生自我评价主要围绕本课教学目标来进行,包括“我好奇”“我思考”“我实践”“我合作”“我保护”五个模块,具体内容参见表所示。实际评价时可以根据学生情况进行调整,以鼓励为主,帮助学生养成良好的科学课堂学习习惯。
表“发光发热的太阳”自我评价
评价维度 评价内容 能做到的打“√”
我好奇 对太阳的特点很感兴趣
我思考 能说出太阳和地球的相同与不同
我实践 会判断光源
我合作 能与同伴一起融洽地实验、研讨
我保护 知道太阳对地球的影响,愿意合理地利用太阳能资源,保护地球
提供了资料搜集的方向,例如,太阳在太阳系中所处的位置,其表面温度、体积等。该部分可让学生了解太阳是个大火球的事实,更是地球热量、能量的来源。
观察图片资料是重要的科学研究方法。该图片大致展现了太阳的特征,例如日冕、耀斑。教师可引导学生通过真实的照片对天体进行研究。
教材提供了太阳和月球的例子,让学生直观地感知,像太阳这种本身能发光的恒星是光源,而月球只是反射了太阳光,不是光源。同时提供了电灯和镜子的案例,帮助学生理解,太阳和电灯类似,是本身发光。月球和镜子类似,是反射光,所以不是光源。
图片展示了一组实验。研究阳光对水的蒸发的影响。提示学生可利用控制变量的方法,研究太阳的光与热对生活中各方面的影响。
跑道吸收了太阳照射到地球表面的热量,本身的温度会迅速上升。
大树下阴凉处的地面没有长时间接受太阳的炙烤,吸收的热量会比较少;再者,大树本身存在蒸腾作用,因而树下会更加凉爽。
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