邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:16.00

[追踪]“科技馆活动进校园”项目案例:“流浪地球探索之旅”教育项目

文_马晓燕/河南省许昌市科学技术馆

2020-09/总第294期

阅读数7

针对初中物理太阳系与星际航行的教学内容,培养学生在学习中形成适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力的物理学科核心素养,以“流浪地球探索之旅”为主题,综合利用许昌市科技馆八大行星、三维滚环等展品、场景和教学资源,以“基于实物的体验式学习,基于实践的探究式学习”为教学理念,以体验式学习、情境教学和做中学为主要教学方法,以参观展览、动手实验与自我展示相结合的活动形式,了解太阳系的真实结构,理解星体间相互运动的动力来源,了解万有引力的概念和作用,培养学生形成基本的物理观念和科学思维,让学生初步掌握观察、思考、处理问题的技能。


教学对象

活动对象为7—9年级学生,该阶段学生对世界具有强烈的好奇心和探究欲,已掌握了观察、记录等科学方法,具有一定的科学知识积累,对于宇宙、太空的初步认识停留在间接经验和表象认识上。优先采用小组体验的形式开展活动,能激发学生的学习兴趣,还有助于培养学生逻辑思维能力、分析和解决问题能力。


教学目标

科学知识:了解太阳系的真实结构;理解星体间相互运动的动力来源;了解万有引力的概念和作用;初步掌握观察、思考、处理问题的技能。

科学探究:能描述观察的现象,会描述实验过程和实验方法,会记录实验数据;能在预测、对比分析中发现问题,进一步增强对宇宙科学探索的欲望,并寻求科学的解决问题的方法。

科学态度:意识到从实验中获得知识是科学探究的重要方法,认识到受多种因素影响,同一个实验的实验过程可能出现不同的实验结果,养成严谨的科学态度。

科学、技术、社会和环境:理解科学与生活有着紧密的联系;体验太空中眩晕的感觉;体会合作在科学实验中的重要性。

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教学过程

第一阶段:体验宇航员的感觉(30分钟)

阶段目标:通过参观体验宇宙展区展品展项,对宇航员在太空的肢体感受及生活起居有初步了解。

教育活动脚本:采用体验式学习方法,学生在辅导员引导下,回忆《流浪地球》中的情景片段;进入按真实比例还原的太空实验舱,了解宇航员在太空的生活起居和观看到的地球景色;体验展品“三维滚环”,让学生记录自己的观察和感受,发现问题,提出猜想和假设:①太空实验室地面的黑色环绳有何作用?②钢笔在太空舱里还能使用吗?③体验三维滚环有何感觉?

设计思路:通过多媒体播放《流浪地球》片段,激发学生对太空的探索欲望,将学生的间接认知转变为直接认知,激发学生对宇宙探索的热情和兴趣。

第二阶段:移动探索课堂——真实的太阳系(5分钟)

阶段目标:引导学生认识真实太阳系中各星体的大小体积比例,理解电影中的木星与地球的场景效果。

教育活动脚本:学生带着第一阶段产生的问题,通过观看展品寻找答案。①引导语“谁能告诉我如果地球和乒乓球一样大的话,那么太阳系的其他行星有多大呢?”带领学生观看展品“八大行星”,直观感受不同行星的比例。②引导语“电影中木星和地球的比例,其实是非常接近真实情况的,正因为有如此大的体积差异,所以木星对地球的吸引力非常大,才会有电影中那些故事情节。那么,木星对地球的吸引力来自哪里呢?”引出万有引力的概念。

设计思路:结合电影画面,带给学生视觉上的震撼,鼓励学生主动思考,引出万有引力的概念。在观看展品时要着重引导孩子的空间想象能力,加深其对太阳系真实比例的理解。

第三阶段:移动探索课堂——寻找万有引力(40分钟)

阶段目标:明白万有引力的含义及其对物体的影响。

教育活动脚本:①体验展品“万有引力”。具有质量的物体之间,都存在着一个吸引力,这就是万有引力。通过生活中的例子告诉学生我们都无时无刻不在受万有引力的影响。让学生观看并操作展品,记录万有引力如何影响硬币的运动。②探究小实验“情投意合的瓶盖”。将学生分组,分发实验包,引导学生在静止的水面上放上具有配重的瓶盖,保持安静状态,观察小瓶盖不断靠近并最终互相吸引的情况。③万有引力之超重失重。请学生按组进入直升电梯,一名学生站在体重秤上,将电梯从3楼运行到1楼,再从1楼返回3楼,记录实验者的最高体重、最低体重和日常体重,思考在怎样的过程中,体重会增加或者减少,理解并感受失重和超重的感觉。

设计思路:通过分组实验激发学生探究的兴趣,真实观察到万有引力的作用效果。实验时需保证环境安静,引导学生按步骤操作,确保实验效果。

第四阶段:拓展任务——思考“引力弹弓”是何物(15分钟)

阶段目标:基于对万有引力的理解,思考电影中为何要使地球接近木星并使用木星的“引力弹弓”。

教育活动脚本:参观并体验展品“日地月模型”,了解卫星绕行星运动为何不消耗自身能量。带着引力弹弓的问题,上网搜索相关知识,询问教师或家长,并将思考结果反馈给科技馆辅导员。

设计思路:采取正向激励方法,完成任务单的学生,可通过微信公众号或者科技馆官方网站进行展示,并可以参与下一期教育活动。通过活动培养学生主动探索和思考的能力。

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项目特色

教学方式生动多样

本项目把学校的理论教育与场馆的展厅体验相结合,通过把抽象的知识情景化,使学生在互动式体验中了解太阳系的真实结构,理解星体间相互运动的动力来源,了解万有引力的概念和作用。

教学内容重点把握

本项目是在学生已掌握的学校教育的知识点上进行拓展延伸,重点针对太阳系中不同星体间的体积比例、万有引力的存在,以及对物体、星体运动的影响这一知识点展开论述,通过学生亲自参与和提出质疑展开实验,学生对知识点的理解更深刻,同时拓展学生对科学实验方法的掌握。

实施时间节点灵活

把活动时间控制在1.5小时,在保证教学内容完整的同时也避免时长过久引起学生疲劳思考。活动既可以在节假日、周末等时间开展,又能够在日常作为学生第二课堂展开。

利用信息技术展示学生成果

通过科技馆微信公众号、官方网站专栏反馈学生提交的拓展学习成果,并进行表扬,激发学生的学习动力。


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