《地球在公轉嗎》的教學(xué)反思
從教參上看，人類(lèi)認識地球在公轉經(jīng)歷了長(cháng)期而有艱難的過(guò)程，雖然我們的學(xué)生多數通過(guò)閱讀書(shū)籍已經(jīng)知道地球圍繞太陽(yáng)公轉，但是到底人們是怎么發(fā)現地球在公轉？有哪些證據能夠說(shuō)明地球在公轉？學(xué)生知道的只是一個(gè)純粹的結論，而不知道該結論從何而來(lái)，這也正是本課教學(xué)需要解決的問(wèn)題：既要讓學(xué)生經(jīng)歷人類(lèi)發(fā)現地球公轉的過(guò)程，尋求地球公轉的證據，又要讓學(xué)生了解人類(lèi)探索地球公轉的歷史，讓他們知道任何科學(xué)發(fā)現都需要漫長(cháng)的過(guò)程，科學(xué)結論的得出切實(shí)可靠的有效證據，同時(shí)隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)結論的得出可能有多種形式和證據。
在這節課前，我問(wèn)你認為地球在公轉嗎？幾乎90%的學(xué)生都認為地球在公轉，他們的知識多數來(lái)源于科普書(shū)籍或家庭教育，但這種先前知識中幾乎不存在提供科學(xué)證據證明地球公轉，更多地在描述地球公轉的特征（我從一些科普書(shū)上看到一般包括包括軌道、方向、周期等等）知識信息，既然學(xué)生多數已經(jīng)知道該問(wèn)題的結論了。因此重點(diǎn)也就放在尋找科學(xué)證據上證明上，體驗科學(xué)家探索的歷程。
在處理模擬實(shí)驗這個(gè)環(huán)節時(shí)，我首先讓學(xué)生討論了第一副圖中在不同位置觀(guān)察星星會(huì )有哪些不同？在充分討論的前提下，讓學(xué)生通過(guò)看書(shū)嘗試說(shuō)說(shuō)這個(gè)模擬實(shí)驗該如何操作，需要注意哪些問(wèn)題。老師在這里可以設置問(wèn)題引導：如用什么代替星星比較合適？模擬地球公轉時(shí)怎么站位？為什么要被對著(zhù)太陽(yáng)？觀(guān)察幾次比較合適等等，更要提示學(xué)生及時(shí)做好記錄。這個(gè)環(huán)節里面，我覺(jué)得實(shí)驗相對來(lái)說(shuō)比較容易操作，但是也存在一些問(wèn)題，如兩顆星星的位置間距多少比較合理？離地球公轉軌道的距離多少？這直接影響到學(xué)生觀(guān)察到的星星之間形成的偏差，并且在這個(gè)過(guò)程中，如果距離太遠的話(huà)，學(xué)生觀(guān)察到的數據都是自己估計出來(lái)的，誤差比較大。當然實(shí)驗后，學(xué)生都能觀(guān)察到星星之間的視差，并且隨著(zhù)星星距離我們位置的不同，視差也發(fā)生變化。
只是我自己還有些疑問(wèn)：恒星周年視差的現象是所有星星都會(huì )產(chǎn)生的嗎？我們對多數恒星自身的運行情況并不知情，有學(xué)生問(wèn)如果有些恒星的運行情況和地球公轉軌道和速度差不多，還會(huì )產(chǎn)生同樣的現象嗎？當然這種建立模型構建事實(shí)的推理方法，在科學(xué)研究方法上是非常重要的，學(xué)生能夠從這個(gè)實(shí)驗中學(xué)到這種如何運用這種方法，就是在運用這個(gè)方法解釋天體運行現象時(shí)，不知道對學(xué)生本身知識認知情況是否有一個(gè)先行了解。這樣一個(gè)看似很簡(jiǎn)單的模擬實(shí)驗能夠讓學(xué)生認識到地球在公轉這樣一個(gè)事實(shí)嗎？并且恒星的周年視差對多數老師來(lái)說(shuō)也應該是一個(gè)新概念，書(shū)本確解釋的如此簡(jiǎn)單。既然按照我們的實(shí)驗方法，能夠輕易地看到恒星的周年視差，那么科學(xué)家（如哥白尼）在提出日心說(shuō)這個(gè)觀(guān)點(diǎn)時(shí)，怎么就不能證明地球在公轉呢？
我覺(jué)得教材在建立模型時(shí)已經(jīng)將有一個(gè)模型――科學(xué)現象的聯(lián)系過(guò)程，為什么這樣的模型能夠解釋科學(xué)事實(shí)或現象，而先前的許多科學(xué)家卻沒(méi)有認識？如果科學(xué)結論真的這么容易產(chǎn)生的話(huà)，我們?yōu)楹谓痰?如此費力？可以說(shuō)這個(gè)將模型與科學(xué)現象建立聯(lián)系的過(guò)程這種先前知識在廣大學(xué)生腦海里是不存在的，而這個(gè)模擬實(shí)驗恰恰是建立在學(xué)生已經(jīng)將兩者建立聯(lián)系的基礎上進(jìn)行的，這其實(shí)已經(jīng)跨越了重大的一步�，F代科學(xué)研究過(guò)程中，發(fā)現未知自然現象，到知道這是怎樣一個(gè)事實(shí)，再到如何解釋這個(gè)現象（有哪些事實(shí)），當我們無(wú)法用事實(shí)來(lái)解釋時(shí)，只能通過(guò)模擬實(shí)驗，而在這課模擬實(shí)驗的方法和設計我覺(jué)得是很有難度的。就像目前科學(xué)家多數認為：宇宙是由宇宙大爆炸產(chǎn)生的。歐洲粒子物理研究所的科學(xué)家表示最近就表示用模擬一次“宇宙大爆炸”，來(lái)探索宇宙的奧秘。這其實(shí)是一個(gè)很復雜的過(guò)程，投資額達６０億美圓。這次模擬“宇宙大爆炸”，將對此前提出的科學(xué)理論和假說(shuō)進(jìn)行驗證，并最終解答一些與宇宙相關(guān)的根本問(wèn)題，如：宇宙的形成及其構成；此外，科學(xué)家還希望在對撞過(guò)程中能夠產(chǎn)生其它他們感興趣的東西，比如“黑洞”�，F在的問(wèn)題時(shí)我們該如何將我們設計的模型和地球公轉建立聯(lián)系，并且適應學(xué)生的先前知識。
書(shū)本在介紹恒星的周年視差時(shí)，提出：為什么人們長(cháng)期不能發(fā)現恒星的周年視差？這樣一個(gè)問(wèn)題放在這個(gè)階段我覺(jué)得有些本末倒置，前面我們模擬實(shí)驗中讓學(xué)生已經(jīng)發(fā)現了恒星的周年視差，在這里怎么又可以說(shuō)，科學(xué)家怎么沒(méi)發(fā)現呢？這在邏輯上沒(méi)有明顯問(wèn)題嗎？這段補充資料的介紹很好，只是對于角秒這個(gè)單位認識還不到位，這是一個(gè)距離單位還是一個(gè)角度單位，最好能給出一定的解釋。
最后這個(gè)解釋晝夜交替的過(guò)程是順利的，在介紹完科學(xué)家發(fā)現恒星周年視差的過(guò)程后，學(xué)生對于人類(lèi)認識地球公轉的過(guò)程有了更多更豐富的了解，只是不知道這樣一個(gè)模擬實(shí)驗在學(xué)生掌握尋找地球公轉的證據中到底起到了什么作用？
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