运用全息交互协作学习终端教学《多样的天气》

李梦

在小学科学课堂中，学生会运用观察的手段获取信息和认识事物。如果视觉摄入的信息是全方位的、立体的，有助于学生对信息的记忆和理解。传统教学中，由于教学设备的限制，课堂上视觉摄入信息的介质是书本、黑板，以及投影机、触摸屏等光电设备。这些信息都是二维平面的，使得学生在课堂上视觉摄入的信息也就固定在一个平面上，影响了他们形成立体思维空间。

全息交互协作学习终端（以下简称全息终端）是一种新型的现代信息技术系统，它可以记录和查看图像，可以精确地再现被记录物体的三维外观。它作为一种教学手段、具有立体性、逼真性、互动性、沉浸性、故事性和信息丰富性等特点，教学效果远远优于实物投影和多媒体等传统的教学方法。它可以创设虚拟的问题情境支持学生的探究活动，充分调动学生多种感官参与学习活动，帮助学生理解、记忆;有利于激发学生的学习动机，促进小学生科学素养的形成，可以使信息的采集和处理更加便利、直观，提高其学习效率。

教学分析

《多样的天气》一课选自湘版《科学》教材一年级上册“认识天气”单元。在新课程标准中，它属于地球与宇宙科学领域，对应“14地球上有大气、水、生物、土壤和岩石，地球内部有地壳、地幔和地核”概念下的“14.1地球被一层大气圈包围着”。

本单元的教学主题是天气，以学生熟悉的天气现象为研究对象。学生对天气现象充满好奇，每天有意无意地观察、了解着天气，对天气也有自己的想法和疑问。本课在学生对天气变化和天气预报有一定了解的基础上，以认识天气现象和天气符号为主题进行教学。重点是认识和描述多种多样的天气变化，并用天气符号表示不同的天气。“观察、记录一周天气现象”活动，促进学生有目的、有计划地在较长时间内，周期性地观察并运用“天气符号”记录天气现象，训练学生的局部观察、整体观察、顺序观察和比较观察的能力，培养学生观察的计划性，发现不同日期甚至同一天天气的变化，让学生初步意识到天气是多样的、变化的。为后续分析天气变化对人类生活的影响奠定基础。

教学过程

1.从学生的日常生活出发，创设问题情境

学生的学习活动必须与任务或问题相结合，教师要以问题来激发和维持学生的學习兴趣，通过创设真实的教学情境，让学生带着任务学习，使他们获得学习的主动权。

教学中，教师从学生的日常生活出发，创设问题情境。首先学生回忆当天在户外的情景，都看到哪些景物？然后学生思考看到的景物哪些与天气相关。这个过程使学生的认知从广泛的观察事物聚焦到有关天气的信息，让他们能根据事实发现和提出生活中简单的科学问题，引出本节课的主题——天气。接着教师运用天气软件出示真实的天气数据，并利用全息交互协作学习终端还原当天的天气情况，让学生初步感知天气特点，激发学生探索天气的兴趣。最后学生利用画图的方式，把能表达当天天气的关键特征画出来，找出共同特征，归纳关键特征。

天气是学生熟悉的自然现象。本环节从学生已有的知识背景与生活经验出发，让学生先观察、描述他们熟悉的天气现象，初步了解表达不同天气主要特征的“天气符号”，旨在为学生有计划地自主观察并记录天气想象做好铺垫，保护和发展学生继续关注天气的好奇心和兴趣。

2.出示不同的天气现象，帮助学生建构天气符号的概念

传统教学中，如果要让学生观测一段时间内的天气现象，教师通常要提前布置观察作业。由于教师无法指导观察过程，因此学生记录的结果往往并不理想。本次教学中，利用全息交互协作学习终端可以实现在课堂上观察某城市一段时间内的天气变化，让学生通过全息终端展示的景物来了解不同天气的主要特征，充分感受天气是多样的，是变化的。

课堂中，利用全息终端学生可以直接观察阴、晴、雨、雪、风等天气情景，并且实现一周、半个月、一个月等连续一段时间内的天气观测，另外系统中显示的数据是某城市某段时间内的真实天气数据。通过观察全息屏上出示的不同天气特征，学生能很快发现不同天气的共同特点，找到某种天气的关键特征，从而学会用“天气符号”认识、记录天气，解决了本节课的重难点。

在这个过程中，全息终端能激发低年级的学生用自己喜欢的方式描述不同的天气现象，引领学生在比较的基础上寻找不同天气现象的主要特征，学习用简略而形象的“天气符号”描述、记录天气现象，并运用“天气符号”分类整理，建构与各种天气现象相关的知识，初步经历由直观到抽象的思维过程。

3.再现天气，帮助学生感受天气是变化的

学生还可以利用全息终端设定天气信息，再现天气情景，不仅可以提升学习科学的兴趣，开拓科学思维，还让他们在体验的过程中感受到天气对人类生活的影响，从而理解教材单元页的诗歌中提到的“天气多姿多彩，影响方方面面”的含义，为后续的学习做好铺垫。

教学中，我列举生活中出现的两种极端天气。

事例1： 2012年7月21日，北京及其周边地区遭遇61年来最强暴雨及洪涝灾害。根据北京市政府举行的灾情通报会的数据显示，此次暴雨造成大量房屋倒塌。

事例2： 2017年8月23日，台风“天鸽”在广东珠海南部沿海登陆，强风及风暴潮导致广东、广西等地区经济损失惨重。

学生利用全息终端设置当时的温度、风力、降水概率等天气信息，成功再现当时的天气状况，使学生身临其境地体会到恶劣天气给人们带来的恐惧感，感受天气的变化无常，以及对我们生活造成的影响，加深了学生关注天气、预防灾害性天气的意识。

教学效果

1.激发学生的学习兴趣

小学一年级学生的好奇心强，活泼好动，但是注意力持续集中的时间不长。全息终端的内容以故事性引导为主，操作中不仅提升学生的吸引力，并利用语音转换技术实现内容同步发声，解决了低年级学生识字不足等困难。本课教学中，全息终端为学生提供不同的天气现象，生动逼真的生活情境，吸引学生的注意力，充分调动学生利用多种感官参与学习活动，帮助学生理解、记忆天气特征，激发学生的学习兴趣。

2.培养学生的合作意识

教学中，学生八人共同操作一台全息终端，充分展现了协作学习的精髓，学生在学习和互动游戏的过程中，增强了小组合作意识。本课教学中，学生利用全息终端，在轻松愉快、团结互助的学习气氛中，顺利完成学习任务。在活动中，小组同学相互帮助、相互支持、相互鼓励，促成他们建立亲密融洽的人际关系，进而培养了他们的合作能力和团队精神。

3.发展学生的科学思维

全息终端具有许多优势，能将抽象的科学概念具象化，有助于学生的理解。本课教学中，利用全息终端创设虚拟的问题情境支持学生的探究活动，可以使学生对信息的采集和处理更加便利、直观。在认识天气现象和天气特征的过程中，学生借助它很好地建构了“天气符号”的概念，初步经历由直观思维到抽象思维的过渡，发展自身科学思维。

全息终端在小学科学课中越来越受到教师的重视，因为新的科学技术能更好地激发学生的学习兴趣、训练他们的动手操作能力，特别是在培养学生创造性思维方面起着不可替代的作用。科学教师要注重运用教育技术，让学生经历像科学家那样的科学探究过程，体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。

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