3.6《浩瀚的宇宙》说课稿-2023-2024学年六年级下册科学 教科版

《浩瀚的宇宙》说课文稿 一、使用教材 本实验选自教科版《科学》六年级下册，第三单元《宇宙》，第六课《浩瀚的宇宙》。 二、实验器材 1、材料一：直径为10cm的黑色圆纸片、铅笔、米粒、彩笔、尺子。 2、材料二：固体胶、液体胶、双面胶、白乳胶。 3、材料三：吸管、陀螺、旋转台、马达套件。 4、材料四：用塑料圆片、米粒、白乳胶和棉线制作的银河系立体模型。 三、实验创新要点 （一）搭建学习支架，助推思维进阶。 1.教材中没有为粘贴米粒提供依据 教材中建模的步骤是先画，后粘，再转动，其中俯视图为画银河系提供了依据，“银河系中的天体围绕着中心高速公转”为转动银河系提供了依据，而教材中并没有为粘贴米粒提供依据。只提到银河系由两千到四千亿颗恒星组成，并没有指出银河系中存在引力的作用。 银河系内部存在引力作用，需要学生根据现有的资料，不使用胶水时转动模型的反馈结果，以及之前学习太阳系中的引力作用，进行推理和想象得出。 2.将建模分为了三轮制作： （1）第一轮制作，依据俯视图画出银河系的结构，摆放米粒，转动模型，引发认知冲突，进而改进模型。 （2）第二轮制作，选择胶水粘贴米粒，模拟银河系内部的引力。 （3）第三轮制作，选择工具让模型转动起来，模拟银河系的高速旋转。 让学生经历模拟表象结构，到模拟内部引力，再到探寻高速旋转之谜的过程。 培养学生“问题-改进-新问题-新改进”的实践习惯，不断迭代修正对银河系结构的理解。 3.建立立体模型 由于银河系是一个动态的立体空间，我在教材中制作平面模型的基础上增加难度，让学生尝试制作立体模型。展示老师制作的立体模型，让学生提出更多有意思的想法。引导学生由平面到立体，由静态到动态，由简单到复杂去构建银河系的整体结构，实现思维进阶。由于教学时间有限，实验的重点为建立平面模型。 （二）定位太阳系，理解层级关系 根据银河系的直径约为10万光年，太阳系距离银河系的中心约为2.6万光年，等比例缩小，对应俯视图使用彩笔标注出太阳系的位置。随即出示光年的换算公式，让学生初步感知银河系的庞大。 太阳系只是银河系中一个极为普通的天体系统，银河系以外还有上亿个河外星系，众多的星系构成了整个宇宙。让学生从太阳系出发，理解宇宙的层级关系。 （三）增加材料选择，激发自主探究 课标中《工程设计与物化》核心概念中指出，建模要经历：确定目标、设计、选择材料、制作、评价和改进的过程。由于课堂时间有限，老师往往为学生介绍效果最好的材料和方法，不利于学生自主探究，这就是为什么学生提不出有价值的问题。 教材中的材料中陀螺让模型转动，纸片模拟银盘，米粒模拟天体，胶水模拟引力。基于此我增加了两处材料给学生选择，激发探究的愿望。 1.增加胶水的选择 首先学生自主选择胶水进行制作，其中固体胶粘性最弱，白乳胶粘性最强。学生会发现胶水的粘性不同，由此聚焦银河系中的引力大小如何这个问题。 出示俯视图进行分析，我们会发现中心天体密集，说明引力强，边缘天体少，说明引力弱。依据这个特点，让学生通过胶水的选择和用量对模型进行改进。 2.转动模型时，增加四种工具： （1）陀螺，它的转动很不稳定。 （2）吸管，需要双手搓动提供动力。 （3）旋转台，它的转动始终保持在同一平面。 （4）马达，它的转动速度非常快。 为各小组提供四种材料，学生会根据自己对银河系转动方式的理解，选择工具进行制作并分享。老师不对成果进行评价，而是鼓励学生基于模型的制作提出有价值的问题，点亮他们探索宇宙的好奇心。他们可能会问：银河系中的天体在同一平面转动吗？银河系会移动吗？转动速度如何呢？天体转动的力从哪来呢？转动的方向是怎样的呢？等等。 聚焦银河系的转动速度进行分析。类比太阳系，学生们会推理银河系的中心转速快，边缘转速慢。而实际上，经过科学家们的测算发现刚好相反，银河系中心转速慢，边缘转速快。边缘的引力最小，在高速旋转的情况下，天体并没有被甩出去，这是为什么呢？科学家们提出了很多猜想，学界最认可的是， 1933年一位天文学家提出的暗物质的猜想。截至目前，暗物质的猜想还并没有被完全证实。 在科学家们的不懈努力之下，人类也只了解宇宙中仅仅5%的物质，还有很多未知的奥秘等待同学们去探索和发现，意识到宇宙无限的可能性。而科学认识正是沿着“假说-理论-新假说-新理论”的途径，不断向前发展的。 回到他们提出的问题，引导学生像科学家一样基于问题有依据地提出猜想，同时寻找证据来证明自己的猜想。教材中的资料已经远远不够，帮助他们解决这些问题了，我会推荐书籍和课程，为他们的求证提供更多的线索。让学生继续在课后丰富对宇宙的认知。 四、实验设计思路 1.将建模分为了三轮制作： （1）第一轮制作，依据俯视图画出银河系的结构，摆放米粒，转动模型，引发认知冲突，进而改进模型。 （2）第二轮制作，选择胶水粘贴米粒，模拟银河系内部的引力。 （3）第三轮制作，选择工具让模型转动起来，模拟银河系的高速旋转。 让学生经历模拟表象结构，到模拟内部引力，再到探寻高速旋转之谜的过程。 培养学生“问题-改进-新问题-新改进”的实践习惯，不断迭代修正对银河系结构的理解。 2.建立立体模型 由于银河系是一个动态的立体空间，我在教材中制作平面模型的基础上增加难度，让学生尝试制作立体模型。展示老师制作的立体模型，让学生提出更多有意思的想法。引导学生由平面到立体，由静态到动态，由简单到复杂去构建银河系的整体结构，实现思维进阶。由于教学时间有限，实验的重点为建立平面模型。 五、实验教学目标 1.制作银河系模型，基于小模型思考大尺度的星系结构，将天体结构和运动具象化。 2.通过不断迭代改进银河系模型，有依据地反思和修正对银河系的认知，形成系统的宇宙空间观念。 3.基于模型进行推理和想象，提出有价值的问题，激发探索宇宙的兴趣。 六、实验教学内容 1、模拟表象结构 2、模拟内部引力 3、探寻高速旋转之谜 4、建立立体模型 七、实验教学过程 （一）聚焦 由上节课夜空中银河的图片导入，聚焦三个问题，引出探索活动。 （二）探索 1.活动一，从外形、大小、组成认识银河系，为制作银河系模型做好铺垫。 2.活动二建立银河系模型，我将这个活动分为四个环节 （1）第一个环节是模拟表象结构。学生依据俯视图画出银河系的核球和旋臂，将米粒按照中心密集，边缘稀疏进行摆放。转动模型时发现天体散落，引发思考如何改进模型？学生会提出使用胶水粘的方式，进而提问，真实的银河系有胶水吗？学生有依据地提出银河系内部存在引力的猜想。 （2）第二个环节是模拟内部引力。提供不同的胶水给学生选择，聚焦银河系中引力分布如何这个问题改进模型，达到“中心引力强，边缘引力弱”的效果。同时标记出太阳系的位置。 （3）第三个环节是探寻高速旋转之谜。首先让学生思考如何让模型转动起来，然后提供四种工具给学生选择并制作，按照活动手册上四个方面进行分享和评价。最后聚焦暗物质的猜想，引导学生们提出有价值的问题和猜想。 （4）第四个环节是建立立体模型。首先让学生思考如何制作，提出自己的想法，然后展示老师制作的立体模型。为了让模型更加科学，请同学们推理和想象，并提出更多更有意思的问题和建议。 3.活动三是认识河外星系，让学生体会银河系只是宇宙中一个普通的星系。意识到宇宙的庞大，这样庞大的宇宙还在不断膨胀。 （三）研讨和拓展 回顾所学知识，并意识到天体也在不断变化着。人类探索宇宙的脚步从未停止，引出下节课的学习。 八、实验效果反思 1、本课探索的重点是建模，建模环节要明确的是，制作模型并不是最主要的目的，而是希望学生根据模型进行推理和想象，从而提出一些有价值的问题。教师不要指望能解决学生所有的问题，而是通过问题分享，老师可以了解学生的学习情况，也可以激发学生探求的欲望，不断改进银河系模型，深入理解了天体运动和宇宙结构的特点。； 2、建模的过程其实也是学生对宇宙的探究过程，由于能力有限，我们使用的是科学家们探究的成果，我们上课的时候要让学生有自主探究的欲望，而不是一味地复刻银河系的现有认知，增加的材料突破教学难点，让学生基于思考提出了很多有价值的问题。 3、标记太阳系的位置，让学生从太阳系出发感受到了宇宙的层级关系。在建模过程中将太阳系在银河系中的位置标注出来非常重要，只有将自己的位置标注在模型中时，才能带入学生更加深入地理解太阳系和银河系以及宇宙的相对位置，联系到之前学习的日地月之间的相对运动关系，明白宇宙中天体也在不断运动变化着。 学科网（北京）股份有限公司 $$