《风的形成》教学片段与分析
作者: 张伟 刘玉晓《风的形成》是三年级“天气与气候”单元的第二课,属于“物质的结构与性质”这一核心概念中“空气与水是重要的物质”的学习内容。之前,学生已经学习了空气占据空间以及热空气会上升的知识,本课旨在唤醒他们的生活经验和前概念,通过动手体验,感知风的存在,并让他们带着疑问探究风的形成原因,最后探讨风给人类生活带来的利与弊。
片段一:动手体验,感知风的存在
师:(出示图片,分别是电扇转动产生风、风吹拂柳枝、炊烟袅袅和红旗飘动)这4张图片中哪些信息能证明风的存在?
生:通过柳枝、炊烟、红旗的运动感受到风的存在。
师:同学们,你能用书制造风,并且让老师感知风的存在吗?
(学生跃跃欲试。)
师:老师已经通过纸风车的转动感受到同学们制造的风,风看不见摸不着,在书和纸风车之间也有一种看不见摸不着的物质是什么?
生:空气。
师:我们用书扇动了什么?
生:扇动了空气。
师:我们用书把空气扇向纸风车,让空气发生了流动,那么书的周围还有空气吗?
生:还有空气。
师:继续扇,还能不能扇出风?
生:能。
师:风的形成和什么有关?
生:风的形成和空气流动有关。
设计意图:这些问题环环相扣,唤醒了学生头脑中关于空气知识的前概念。学生不难发现因为空气无处不在,书周围的空气被扇走之后,空气还会从周围不断地补充过来,从而理解风的形成与空气流动有关。
片段二:模拟实验,推测风的成因
1.精设问题,引发合理猜想
师:人造风是人为地用外力让空气流动形成的。联系热空气上升的知识,猜想自然界中不依靠外力,如何使空气流动起来形成风?
生:太阳可以加热空气,热空气会上升。
师:热空气上升之后,下方还有没有空气?
生:有。
师:这些空气从哪来?
生:因为空气无处不在,所以热空气上升后,周围的空气会补充过来。
设计意图:教师从学生的最近发展区出发,提出问题,引发他们的合理猜想。
2.围绕猜想,开展模拟实验
师:(出示实验材料:蜡烛、风箱、塔香)这些器材中用什么模拟太阳来加热空气?
生:蜡烛。
师:用蜡烛加热教室里的空气行不行?
生:不行,房间太大了,蜡烛太小了。
师:要给蜡烛提供一个加热空气的场所,需要用到哪个器材?
(学生根据经验事实,选择合适的器材:风箱。)
师:把蜡烛放到风箱里面点燃,空气受热后会从哪里流出?
生:可能会从上方的小孔流出。
师:风箱侧面的小孔有什么作用?
生:空气被加热后从上方的小孔流出,空气会从风箱侧面的小孔补充进来。
师:如果补充的空气从小孔进入,我们用什么办法能看见?
(出示塔香,引导学生将点燃的塔香放到风箱侧面的小孔处,通过观察烟的飘动,从而感知风的存在。)
师:第一步,不点燃蜡烛,比较风箱内、外的温度,观察烟的流动方向。第二步,点燃蜡烛,再比较风箱内、外的温度,观察烟的流动方向。大家仔细观察这两个步骤有什么共同点?
生:要分别比较蜡烛点燃前和点燃后,风箱内、外的温度。
师:注意,我们主要利用点燃的塔香观察空气的流动,因此实验时可忽略其产生的温度。
设计意图:教师借助层层递进的问题串,引领学生将客观事物与实验器材联系起来,培养了他们的模型建构能力;引导学生梳理实验步骤,并对实验现象进行猜想,进一步激发探究欲望。同时,教师提醒学生研究风箱内、外的温度时,要忽略塔香点燃后产生的温度。
3.交流发现,验证猜想
师:点燃蜡烛前,风箱内、外的温度相同吗?烟往哪个方向流动?
生:温度相同,烟往上流动。
师:点燃蜡烛后,风箱内、外的温度相同吗?烟往哪个方向流动?
生:温度不相同,烟向风箱内部流动。
师:烟向风箱内部流动,风箱内有风吗?
生:有。
师:根据实验现象,你能说一说风箱里的风是怎样形成的吗?
生:点燃蜡烛后,风箱内的空气被加热,热空气上升,风箱外的冷空气从风箱侧面的小孔中补充进风箱里,这样空气不断地循环流动,在风箱里形成风。
4.类比推理,建构科学概念
师:大自然中,在太阳的照射下,由于地理环境的不同,每个地方的温度都相同吗?这几张图片(出示图片)中哪个地方的温度高?哪个地方的温度低?
生:南方温度高,内陆温度高,北方温度低,海边温度低。
师:温度高的地方空气会怎么流动?温度低的地方空气会怎样流动?你认为自然界中的风是怎样形成的?
生:在太阳的照射下,由于地理环境的不同,有的地方温度高,有的地方温度低。温度高的地方热空气上升,周围的冷空气补充过来,空气不停地流动,就形成了风。
设计意图:在形成科学观念的过程中,教师没有让学生直接概括科学观念,而是提供图片,以提问的方式,搭建思维的台阶,让学生类比分析模拟实验和真实环境之间的联系,对实验过程和实验模型进行分析思考,得出风的形成与温度差有关,从而发现了风形成的科学本质。
片段三:发散思维,探讨风的利弊
师:风对人类有哪些有利的方面?
生:风可以发电,风可以使船行驶,风可以放风筝,风可以传播种子。(出示台风过后树木被连根拔起砸毁汽车的图片)这样的风你喜欢吗?
生:不喜欢。
师:为什么?
生:台风不仅会带来狂风暴雨,还会使轮船倾覆,摧毁树木房屋。
师:请看一段视频了解台风是不是只会带来灾难。
(播放有关台风的视频材料,让学生了解台风给人类带来的利与弊,以及对人类生活的影响。)
师:通过视频你了解到台风有哪些好处?
生:台风可以缓解干旱,带来降水,增加淡水资源,还可以驱散热带的热量,有平衡生态的作用。台风能卷起海底的营养物质,吸引鱼类聚集,有利于海洋渔业捕捞。
师:没有台风,地球将会怎样?
生:热带更热,寒带更冷。
设计意图:教师通过设问,让学生用辩证的观点从不同角度分析、思考问题,将科学知识与实际生活联系起来,充分认识到风给人类生活带来的利与弊,培养他们的发散思维。
(作者单位:山东省莱阳市文昌小学)
参考文献
[1]胡卫平.思维型科学探究教学的理论建构[J].课程·教材·教法,2021(06).