運用全息交互協作學習終端教學《多樣的天氣》

李夢

在小學科學課堂中，學生會運用觀察的手段獲取信息和認識事物。如果視覺攝入的信息是全方位的、立體的，有助于學生對信息的記憶和理解。傳統教學中，由于教學設備的限制，課堂上視覺攝入信息的介質是書本、黑板，以及投影機、觸摸屏等光電設備。這些信息都是二維平面的，使得學生在課堂上視覺攝入的信息也就固定在一個平面上，影響了他們形成立體思維空間。

全息交互協作學習終端（以下簡稱全息終端）是一種新型的現代信息技術系統，它可以記錄和查看圖像，可以精確地再現被記錄物體的三維外觀。它作為一種教學手段、具有立體性、逼真性、互動性、沉浸性、故事性和信息豐富性等特點，教學效果遠遠優于實物投影和多媒體等傳統的教學方法。它可以創設虛擬的問題情境支持學生的探究活動，充分調動學生多種感官參與學習活動，幫助學生理解、記憶;有利于激發學生的學習動機，促進小學生科學素養的形成，可以使信息的采集和處理更加便利、直觀，提高其學習效率。

教學分析

《多樣的天氣》一課選自湘版《科學》教材一年級上冊“認識天氣”單元。在新課程標準中，它屬于地球與宇宙科學領域，對應“14地球上有大氣、水、生物、土壤和巖石，地球內部有地殼、地幔和地核”概念下的“14.1地球被一層大氣圈包圍著”。

本單元的教學主題是天氣，以學生熟悉的天氣現象為研究對象。學生對天氣現象充滿好奇，每天有意無意地觀察、了解著天氣，對天氣也有自己的想法和疑問。本課在學生對天氣變化和天氣預報有一定了解的基礎上，以認識天氣現象和天氣符號為主題進行教學。重點是認識和描述多種多樣的天氣變化，并用天氣符號表示不同的天氣?！坝^察、記錄一周天氣現象”活動，促進學生有目的、有計劃地在較長時間內，周期性地觀察并運用“天氣符號”記錄天氣現象，訓練學生的局部觀察、整體觀察、順序觀察和比較觀察的能力，培養學生觀察的計劃性，發現不同日期甚至同一天天氣的變化，讓學生初步意識到天氣是多樣的、變化的。為后續分析天氣變化對人類生活的影響奠定基礎。

教學過程

1.從學生的日常生活出發，創設問題情境

學生的學習活動必須與任務或問題相結合，教師要以問題來激發和維持學生的學習興趣，通過創設真實的教學情境，讓學生帶著任務學習，使他們獲得學習的主動權。

教學中，教師從學生的日常生活出發，創設問題情境。首先學生回憶當天在戶外的情景，都看到哪些景物？然后學生思考看到的景物哪些與天氣相關。這個過程使學生的認知從廣泛的觀察事物聚焦到有關天氣的信息，讓他們能根據事實發現和提出生活中簡單的科學問題，引出本節課的主題——天氣。接著教師運用天氣軟件出示真實的天氣數據，并利用全息交互協作學習終端還原當天的天氣情況，讓學生初步感知天氣特點，激發學生探索天氣的興趣。最后學生利用畫圖的方式，把能表達當天天氣的關鍵特征畫出來，找出共同特征，歸納關鍵特征。

天氣是學生熟悉的自然現象。本環節從學生已有的知識背景與生活經驗出發，讓學生先觀察、描述他們熟悉的天氣現象，初步了解表達不同天氣主要特征的“天氣符號”，旨在為學生有計劃地自主觀察并記錄天氣想象做好鋪墊，保護和發展學生繼續關注天氣的好奇心和興趣。

2.出示不同的天氣現象，幫助學生建構天氣符號的概念

傳統教學中，如果要讓學生觀測一段時間內的天氣現象，教師通常要提前布置觀察作業。由于教師無法指導觀察過程，因此學生記錄的結果往往并不理想。本次教學中，利用全息交互協作學習終端可以實現在課堂上觀察某城市一段時間內的天氣變化，讓學生通過全息終端展示的景物來了解不同天氣的主要特征，充分感受天氣是多樣的，是變化的。

課堂中，利用全息終端學生可以直接觀察陰、晴、雨、雪、風等天氣情景，并且實現一周、半個月、一個月等連續一段時間內的天氣觀測，另外系統中顯示的數據是某城市某段時間內的真實天氣數據。通過觀察全息屏上出示的不同天氣特征，學生能很快發現不同天氣的共同特點，找到某種天氣的關鍵特征，從而學會用“天氣符號”認識、記錄天氣，解決了本節課的重難點。

在這個過程中，全息終端能激發低年級的學生用自己喜歡的方式描述不同的天氣現象，引領學生在比較的基礎上尋找不同天氣現象的主要特征，學習用簡略而形象的“天氣符號”描述、記錄天氣現象，并運用“天氣符號”分類整理，建構與各種天氣現象相關的知識，初步經歷由直觀到抽象的思維過程。

3.再現天氣，幫助學生感受天氣是變化的

學生還可以利用全息終端設定天氣信息，再現天氣情景，不僅可以提升學習科學的興趣，開拓科學思維，還讓他們在體驗的過程中感受到天氣對人類生活的影響，從而理解教材單元頁的詩歌中提到的“天氣多姿多彩，影響方方面面”的含義，為后續的學習做好鋪墊。

教學中，我列舉生活中出現的兩種極端天氣。

事例1： 2012年7月21日，北京及其周邊地區遭遇61年來最強暴雨及洪澇災害。根據北京市政府舉行的災情通報會的數據顯示，此次暴雨造成大量房屋倒塌。

事例2： 2017年8月23日，臺風“天鴿”在廣東珠海南部沿海登陸，強風及風暴潮導致廣東、廣西等地區經濟損失慘重。

學生利用全息終端設置當時的溫度、風力、降水概率等天氣信息，成功再現當時的天氣狀況，使學生身臨其境地體會到惡劣天氣給人們帶來的恐懼感，感受天氣的變化無常，以及對我們生活造成的影響，加深了學生關注天氣、預防災害性天氣的意識。

教學效果

1.激發學生的學習興趣

小學一年級學生的好奇心強，活潑好動，但是注意力持續集中的時間不長。全息終端的內容以故事性引導為主，操作中不僅提升學生的吸引力，并利用語音轉換技術實現內容同步發聲，解決了低年級學生識字不足等困難。本課教學中，全息終端為學生提供不同的天氣現象，生動逼真的生活情境，吸引學生的注意力，充分調動學生利用多種感官參與學習活動，幫助學生理解、記憶天氣特征，激發學生的學習興趣。

2.培養學生的合作意識

教學中，學生八人共同操作一臺全息終端，充分展現了協作學習的精髓，學生在學習和互動游戲的過程中，增強了小組合作意識。本課教學中，學生利用全息終端，在輕松愉快、團結互助的學習氣氛中，順利完成學習任務。在活動中，小組同學相互幫助、相互支持、相互鼓勵，促成他們建立親密融洽的人際關系，進而培養了他們的合作能力和團隊精神。

3.發展學生的科學思維

全息終端具有許多優勢，能將抽象的科學概念具象化，有助于學生的理解。本課教學中，利用全息終端創設虛擬的問題情境支持學生的探究活動，可以使學生對信息的采集和處理更加便利、直觀。在認識天氣現象和天氣特征的過程中，學生借助它很好地建構了“天氣符號”的概念，初步經歷由直觀思維到抽象思維的過渡，發展自身科學思維。

全息終端在小學科學課中越來越受到教師的重視，因為新的科學技術能更好地激發學生的學習興趣、訓練他們的動手操作能力，特別是在培養學生創造性思維方面起著不可替代的作用?？茖W教師要注重運用教育技術，讓學生經歷像科學家那樣的科學探究過程，體驗學習科學的樂趣，增長科學探究能力，獲取科學知識，形成尊重事實、善于質疑的科學態度。

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