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视频课题：深圳市小学科学优质课教科版科学六年级下册《宇宙》《探究日食成因-小小天文学家的达成之旅》
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深圳市小学科学优质课教科版科学六年级下册《宇宙》《探究日食成因-小小天文学家的达成之旅》
基于VR/3D融合创新虚拟实验的激励性评价课程
探究日食成因
——小小天文学家的达成之旅
【课例简析】
本课选自教科版科学六年级下册《宇宙》单元。本课的探究内容日食是对学生（人类）有着极大吸引力天文现象。这种现象的成因是由于地球、太阳、月球三者之间的相对运动而形成的。对日食现象的研究认识能有效地推进学生对于月球公转轨道的认识，有助于学生形成较为体系化的地月系统，并有利于培养学生的逻辑推理能力和空间想像能力，进而可以拓展延伸至月食成因的推断和探究。因此，日食的研究在本质上是月球公转运动的进一步研究。
本课通过创设情境：小小天文学家的达成之旅，作为本课线索。本课教学从日食现象的学习共识入手，引导学生思考并提出关于日食现象及关于其成因的猜测，并继续通过模拟实验来研究、解释、回答自己提出的一系列问题。同时，利用创客教室的VR/3D融合创新虚拟实验进行模拟实验，引导学生进行实物模型模拟探究；并在学生研究的基础上，初步构建月球运动的轨道模型。让学生经历一个产生想法、提出问题，再想办法去研究看到的现象、去解决自己提出的问题，最后形成自己解释和认识的这样一个过程，重演一个人类发现、研究、解释日食这一现象的认识过程。与此同时，通过与学生的互动和即时反馈，建立小组评价、师生评价、生生评价，将“小小探索者”培养成为“小小天文学家”，落实形成性评价和表现性评价，进行切合本校实行的激励性评价探索。
【学情分析】
从教材单元整体分析，《探索日食成因》是《宇宙》单元第4课《日食和月食》一课的主要部分，是在学生认识了月相成因的基础上的后续，通过本课的学习有助于学生建立起有关宇宙系统的模型。由于学生已经知道了地球和月球自转及公转的方向——自西向东逆时针运动，月相知识等，以及地球、月球、太阳三者简单的相互运动关系。日食虽已是学生听说过或个别观察过的天文现象，但对其具体深奥的内容，形成的原因等还不了解，甚至可能存在一定的认识误区。
【教学目标】
科学概念目标
1. 日食是日、地、月三个天体运动形成的天文现象。
2. 月球运行到太阳和地球中间，地球处于月影中时，因月球挡住了太阳照射到地球上的光形成了日食。
科学探究目标
1.基于已获得的关于月球公转的认识和月球公转的模拟实验，继续通过模拟实验，大部分学生能够自己发现，月球公转能够发生日食和月食现象。
2.通过日食模拟实验，学生能够自行提出关于日食的相关问题，并能够在课堂上进行研究和解释的问题。通过自主模拟实验来回答、解释自己提出的这一系列问题，并利用月球公转的模拟实验去探究、认识日食的成因。
3.能根据日食并不经常发生的事实，以及会出现不同种类日食的事实，推断月球公转轨道的特点，初步构建月球运动的轨道模型，解释日食并不经常发生的原因。
科学态度目标
1. 能够有依据地、大胆表达对日食现象的更多想法、发现，并能把自己研究的结果用模拟实验、模型、示意图和语言等方法表达出来。
2. 能够产生对于诸如日食和月食等天文现象的兴趣，对探索宇宙产生较为浓厚的兴趣。
科学、技术、社会与环境目标
了解人类生活中日食的成因及其变化规律对生产、生活的影响。
【教学重难点】
教学重点：通过日食模拟实验，学生能够自己提出关于日食和月食的，自己能够在课堂上进行研究和解释的问题。通过自主模拟实验来回答、解释自己提出的这一系列问题。并利用月球公转的模拟实验去探究、认识日食的成因。
教学难点：能根据日食并不经常发生的事实，以及会出现不同种类日食的事实，推断月球公转轨道的特点，初步构建月球运动的轨道模型，解释日食并不经常发生的原因。
【教学准备】
1.学生分组实验材料：每人1个小黑白球、每人1张观察记录表、每组1把尺子。
2.全班演示实验材料：VR/3D虚拟实验室系统。
3.月球轨道简易模型。
4.PPT
【教学流程】
小小探索者 小小天文学家
【教学过程】
一、 聚焦（5分钟）——小小探索者出发
1. 播放我校天文社观测2020年6月21日日环食照片及相关视频，出示图片（2020年6月21日深圳观测到的日偏食及西藏观测到的日环食照片）
师：在今年夏天，中国南方观测到一次日食现象，在不同地区观测到的现象有所区别，那么你知道为什么会发生日食，以及日食到底有多少种类吗？
生：可能是因为观测地点不同引起，可能是观测时间不同……
2. 师：请大家选择你认为可能的原因并提交
生：小组提交
3. 反馈：学生选择情况，以及存疑问题
评价：积极参与思考的小组进行语言上的鼓励、赞赏，并进行记录。
二、 探究活动（20分钟）——向小小天文学家进发
1. 头脑风暴，引出问题
师：你现在有没有产生什么新的问题？（尽量让所有学生都把问题都提出来，并引导学生转化为可以研究的问题）
预计学生可能会指向：什么情况下会发生日食？什么情况下发生的是日全食、日偏食、日环食？等等。
如果学生没有提及，进行补充：日食究竟是怎样形成的呢？发生日食现象是太阳本身在一段时间内变黑了，还是太阳的光辉被某种天体挡住了？你认为哪种可能性大？
2. VR/3D虚拟实验，间接感受
师：如果是某种天体挡住了太阳的光辉，可能是哪个天体？根据以下问题进行讨论：
1.太阳被遮挡的部分边缘是什么形？这说明挡光的天体是什么样的？
2在日食过程中，有时太阳的整个球面都被挡住了，成为黑色，这说明存在挡光的天体，从地球上看有多大？请进一步思考日食发生在哪几个天体之间？
师：根据大家的答案，我们首先来解决日食发生时太阳、地球、月球三者位置关系。（打开虚拟实验室）
邀请学生上台进行三者位置选定，并启动其公转及自转
活动：小组讨论1-2分钟
生：（排除误区）明确发生日食时，太阳、地球和月球基本处于同一直线上，并且月球位于地球与太阳之间
评价：对学生的回答及小组讨论情况进行评价并记录
3. 引导思考，启发验证
师：接下来我们看一组数据，在过去的几年间，地球上发生了多次日食（出示时间、日食类型），这些现象发生的时候地月日三个天体有什么特点呢？
预计学生可能会猜测：月球与地球的距离，月球与太阳的距离，月球的运行轨道等不同。
师：请同学们思考如何验证你们的想法
生：进行组内讨论，并填写实验设计单
（组内交流：说说自己在模拟研究中的发现，可以用模拟演示的方法，或图示的方法来讲解，每个人都说；形成小组的研究共识，准备向全班展示与交流。）
4. 改进方案，实物模型模拟实验
师（巡视并及时记录学生出现的问题，选择具有代表性的方案）：请XX小组分享一下你们的方案
指定小组全组起立并汇报实验方法
其他学生进行补充或提问
（特别要指出除了三者距离关系之外，观测者的角度也需要考虑进去）
师：请同学们根据大家的意见继续改进方案并进行实验（实验器材置于桌子中央，实验室分别取用）
三、 研讨活动（10分钟）——小小天文学家达成
1. 结果展示
师：使用高拍仪对学生实验记录单进行投影
学生进行汇报检验结果，将太阳、地球、月球之间的距离数据进行记录
2. 集中结果，共寻规律
师：将学生结果进行统计
生：找出共同规律，解决误差或特殊数据
3. 建立具有一定倾斜角度的月球轨道模型（虚拟实验）
师：启动虚拟实验室
生：进行天体位置确定及距离调整
4. 再次验证不同日食类型的成因
5. 得出结论：日食的类型与三个天体之间的距离有关，也与地球上观测者的位置有关
四、 拓展延伸（5分钟）——小小天文学家的思考
1. 日食对于我们有什么科学价值？
预计学生可能指向：研究太阳结构（平常强光之下不利观测）、推算天体运行规律等
2.你能否推断月食的成因？
学生进行口头上的推断并进行课后模拟实验验证。
【板书设计】
【作业设计】
1. 2020年6月21日，我国西藏、四川、贵州、湖南和福建的一部分地区可以看到日环食，其它地区都可以看到日偏食。那天应该是（ ）
A.农历十五 B.农历初五
C.农历初一 D.不能确定
2. 请你在画出发生日食时，地球与月球、太阳的位置关系（可使用文字说明）
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
