初探用指南球解碼月相活動(dòng)的解構(gòu)思路

鐘九生

《月相變化》這課總是讓學(xué)生覺(jué)得晦澀難懂，只能死記硬背以應(yīng)付考試。隨著對(duì)STEM課程的接觸，就想試試讓孩子自己做個(gè)指南球來(lái)解碼月相。這種跨知識(shí)領(lǐng)域、跨學(xué)科的思維碰撞活動(dòng)不是正好激發(fā)學(xué)生的自主探索精神，去攻克《月相》嗎！

本活動(dòng)采用做個(gè)指南球這樣一個(gè)中間任務(wù)來(lái)驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生從任務(wù)信息中解構(gòu)要點(diǎn)、分析出技術(shù)要領(lǐng)，再借著成功的喜悅，通過(guò)玩指南球來(lái)理解月相變化。激活學(xué)生知識(shí)和技術(shù)融合點(diǎn)，讓學(xué)生的科學(xué)思維呈階梯性成長(zhǎng)。

一、我們一起來(lái)做個(gè)指南球

（一）解構(gòu)基礎(chǔ)材料，聚焦任務(wù)方向

活動(dòng)往往是從材料引出的。本活動(dòng)中運(yùn)用有結(jié)構(gòu)的材料引導(dǎo)學(xué)生聚焦探究任務(wù)、喚起活動(dòng)興趣、點(diǎn)燃學(xué)生思維，為學(xué)生解構(gòu)任務(wù)信息奠定基礎(chǔ)。材料如下。

[教師自備材料 一定數(shù)量完成的黑白指南球，橡皮泥，太空泥，餐巾紙，記號(hào)筆 每組基礎(chǔ)材料 直徑約1.4cm圓餅形強(qiáng)磁鐵一個(gè)，9克黑白對(duì)半蠟丸殼一個(gè)，直徑5cm創(chuàng)意透明塑料球一個(gè)。 每組備選材料 太空泥一包，記號(hào)筆一支，水，指南針，畫(huà)有圓圈、并標(biāo)有四面八方方位的月相記錄紙，內(nèi)直徑35厘米圓孔、外直徑約85厘米厚5mm環(huán)形雪弗板一塊。 ]

本活動(dòng)由教師創(chuàng)設(shè)情境演示指南球引入。在激發(fā)學(xué)生嘗試興趣的同時(shí)，提出任務(wù)：做一個(gè)同樣的白半球指南，黑半球指北的指南球。

（二）解構(gòu)任務(wù)信息，分解任務(wù)要點(diǎn)

明確了我們要做什么。我們需要對(duì)任務(wù)信息進(jìn)行解構(gòu)，把總的任務(wù)目標(biāo)分解成一個(gè)個(gè)小目標(biāo)。

每一個(gè)任務(wù)都含有獨(dú)特的自身信息。有些任務(wù)信息直白明了，有些則需要教師幫助學(xué)生分析解構(gòu)，讓其所含目標(biāo)要點(diǎn)凸顯出來(lái)。從而為接下來(lái)思考解決辦法也就是技術(shù)要領(lǐng)奠定基礎(chǔ)。

由于本活動(dòng)是放在六年級(jí)，學(xué)生能自主解構(gòu)這個(gè)任務(wù)信息。最后我們會(huì)得到如下任務(wù)要點(diǎn)：

1.透明的大球里套著個(gè)黑白對(duì)半的小球；

2.這個(gè)黑白球在里面是能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的；

3.白半球指南、黑半球指北。

（三）解構(gòu)任務(wù)要點(diǎn)，析出技術(shù)要領(lǐng)

任務(wù)要點(diǎn)的解構(gòu)架起了任務(wù)和技術(shù)之間的橋梁，讓學(xué)生更加準(zhǔn)確地理解了任務(wù)表達(dá)的信息和各個(gè)關(guān)鍵小目標(biāo)。任務(wù)的各個(gè)關(guān)鍵小目標(biāo)已經(jīng)逐漸清晰地展現(xiàn)出來(lái)，那么接下來(lái)就是要明確技術(shù)要領(lǐng)、確定補(bǔ)充材料。

在不斷探討篩選技術(shù)解決方案過(guò)程中，針對(duì)難度不同任務(wù)要點(diǎn)，教師也采用不同的辦法。對(duì)比較容易理解的采用討論加簡(jiǎn)單演示或只討論就歸結(jié)的方法；而對(duì)于一些理解較難的要采用頭腦風(fēng)暴與師生共同實(shí)踐結(jié)合的方法。

同學(xué)們通過(guò)頭腦風(fēng)暴、動(dòng)手體驗(yàn)、模擬求證等一系列過(guò)程。在頭腦風(fēng)暴等討論中同學(xué)們把原來(lái)所持有及受任務(wù)要領(lǐng)觸發(fā)的想法匯集一個(gè)“觀點(diǎn)庫(kù)”。同時(shí)教師通過(guò)共同實(shí)踐來(lái)觸發(fā)學(xué)生的思考，充實(shí)這個(gè)“觀點(diǎn)庫(kù)”。學(xué)生在各種觀念之間建立聯(lián)系和鏈接，運(yùn)用科學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)進(jìn)行綜合推理，歸結(jié)出制作的技術(shù)細(xì)節(jié)。

任務(wù)要點(diǎn)1的技術(shù)要領(lǐng)是：采用能分開(kāi)閉合的密封透明大球和黑白小球。

任務(wù)要點(diǎn)2的技術(shù)要領(lǐng)是：（1）大球里面放適量的水，讓小球浮在水中。（2）小球填充物質(zhì)加圓形磁鐵要比同體積水輕，能浮在水中。

任務(wù)要點(diǎn)3的技術(shù)要領(lǐng)是：（1）運(yùn)用指南針和磁極性質(zhì)區(qū)分磁鐵南北極，并做好標(biāo)記。（2）應(yīng)該分別填充黑白兩個(gè)半球；（3）圓形磁鐵要南極朝外擺放于黑半球開(kāi)口平面；（4） 要讓小球沿黑白拼接線保持直立，圓形磁鐵擺放要靠黑半球開(kāi)口平面某一邊。

要補(bǔ)充材料有：太空泥一包，記號(hào)筆一支，水，指南針。

二、解碼月相，讓技術(shù)促進(jìn)知識(shí)和思維

跨學(xué)科、技術(shù)增進(jìn)學(xué)習(xí)環(huán)境都是STEM活動(dòng)核心特征。指南球制作活動(dòng)中跨越了科學(xué)和技術(shù)，我們拋棄學(xué)科界限，隨心所欲地綜合使用科學(xué)和技術(shù)完成了指南球的制作。這里我們將要跨越物理和天文兩大知識(shí)，讓學(xué)生運(yùn)用自己親手制成的指南球去探究天文現(xiàn)象、去解碼月相問(wèn)題。指南球無(wú)疑優(yōu)化了月相模擬實(shí)驗(yàn)，讓它更有趣味、更可視化，也更能幫我們跳脫地球視野的拘泥，同時(shí)增加學(xué)生的成就感。

（一）玩轉(zhuǎn)指南球，解碼月相

指南球不僅僅能幫我們指示南北方向，還會(huì)對(duì)我們有許多不同的幫助。老師提出任務(wù)讓學(xué)生觀察歸納：人朝南站立，手持指南球，手臂伸直讓指南球保持在與眼睛在同一水平面上，以自己身體為中心點(diǎn)讓指南球逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)一周，把從四面八方八個(gè)方位看到的白球形狀記錄在記錄紙上，每個(gè)同學(xué)都要求觀察下，完成后再小組時(shí)比較下記錄單上的結(jié)果。

學(xué)生通過(guò)把記錄結(jié)果與生活經(jīng)驗(yàn)、與月相圖的匯集比較會(huì)豁然發(fā)現(xiàn)：在這里，指南球完整地向我們演示了一個(gè)完整的月相變化過(guò)程。

（二）回眸地月系，構(gòu)筑宇宙視野

拘泥于地球視野，學(xué)生對(duì)月球的運(yùn)行軌跡、對(duì)月球亮面始終朝向太陽(yáng)卻并不是始終朝向地球這一現(xiàn)象往往難以理解。指南球讓更方便我們跳出地月系，從宇宙中回眸審視整個(gè)地月系。

把指南球用橡皮泥固定到教師提供的環(huán)形雪弗板靠近外沿處，由小組中一學(xué)生把頭伸入中間的圓孔，其他成員幫助把月相儀架設(shè)在圓心同學(xué)眼前。由中間的同學(xué)從朝南迎太陽(yáng)面開(kāi)始沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)觀察月相，其他成員從外面以宇宙視野觀察地月運(yùn)行關(guān)系和月球受太陽(yáng)光照射情況。還可以增加指南球，讓四個(gè)指南球呈十字分布。這樣更方便學(xué)生對(duì)處在公轉(zhuǎn)軌道的月球陽(yáng)光照射和地球所視月相進(jìn)行對(duì)比。宇宙視野的觀察幫助學(xué)生對(duì)月球亮面始終朝向同一方向和月相有了更深刻的認(rèn)識(shí)。

指南球的引入，不但激發(fā)了學(xué)生探究興趣，更降低了學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)的難度。指南球的白面始終指向南方，學(xué)生模擬時(shí)再也不用在圓周運(yùn)動(dòng)同時(shí)隨時(shí)調(diào)整小球讓它白面指向不變了。

當(dāng)然，這只是一個(gè)初步的STEM活動(dòng)，但卻具備了STEM活動(dòng)跨學(xué)科、趣味性、體驗(yàn)性、協(xié)作性、情境性等特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科、跨知識(shí)領(lǐng)域的知識(shí)、技能整合與實(shí)踐。