基于大概念理念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)：以“風(fēng)向和風(fēng)力”為例一、背景分析大概念教學(xué)法在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，旨在讓學(xué)生通過對學(xué)科核心概念的深入理解，實現(xiàn)知識的系統(tǒng)化、整體化。根據(jù)《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的要求，小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)“遵循‘少而精’原則，聚焦學(xué)科核心概念，精選與每個核心概念相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容”。在本節(jié)課的教學(xué)實踐中，教師需圍繞氣象學(xué)的核心概念，如氣壓、溫度、濕度等，引導(dǎo)學(xué)生理解風(fēng)的形成原理和特性，幫助學(xué)生構(gòu)建關(guān)于天氣和氣候的整體認(rèn)識，促進其綜合運用所學(xué)知識解釋現(xiàn)象并解決問題。二、教材分析（一）教學(xué)內(nèi)容分析“風(fēng)向和風(fēng)力”是青島版小學(xué)科學(xué)四年級上冊“天氣與氣候”第二課時的重要內(nèi)容，集中探究天氣現(xiàn)象中的風(fēng)向和風(fēng)力。教材從活動準(zhǔn)備開始就主張激發(fā)學(xué)生的好奇心?！霸鯓用枋鲲L(fēng)的大小呢”這一問題引領(lǐng)學(xué)生從氣溫的描述轉(zhuǎn)向理解更為復(fù)雜的風(fēng)向、風(fēng)力，建立對天氣多元化描述的認(rèn)知框架。教學(xué)內(nèi)容的核心部分，分為觀測、探索和實踐三大環(huán)節(jié)：（1）“我們來觀測風(fēng)”的環(huán)節(jié)，通過實地觀測的方式，讓學(xué)生在自然環(huán)境中體驗風(fēng)的方向變化。（2）“怎樣知道風(fēng)力的大小呢”部分引入了科學(xué)儀器——風(fēng)速儀，讓學(xué)生了解風(fēng)力測量有其科學(xué)的量化標(biāo)準(zhǔn)。（3）“自制風(fēng)向標(biāo)”的活動讓學(xué)生使用不同材料制作風(fēng)向標(biāo)，將抽象的風(fēng)向概念轉(zhuǎn)化為具體的物理實體。（二）大概念界定大概念的一般模型架構(gòu)能夠幫助學(xué)生從宏觀上把握學(xué)科知識，理解知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。該模型架構(gòu)通常包括核心概念、上位概念和下位概念三個層級。核心概念是學(xué)科內(nèi)最基本、最核心的知識點，即理解該學(xué)科的基石；上位概念則提供了更寬廣的視角，是對核心概念的擴展和深化；下位概念則更為具體，是核心概念的具體實例或是對其的具體應(yīng)用。對于本節(jié)而言，教學(xué)內(nèi)容的核心概念為“風(fēng)”，上位概念是“氣象學(xué)”，下位概念則包括“風(fēng)向”和“風(fēng)力”。具體概念體系可見圖1。三、學(xué)情分析四年級學(xué)生在日常生活中觀察過晴天、陰天等天氣狀況，基本了解天氣與日常生活之間的聯(lián)系，可以初步使用符號描述天氣情況變化。同時，學(xué)生處于中年級向高年級邁進的階段，具備一定的自主學(xué)習(xí)能力，但學(xué)習(xí)主動性不足、耐心有限，仍需教師加強引導(dǎo)。因年紀(jì)尚小，學(xué)生對天氣與氣候的認(rèn)識較為淺顯，對于準(zhǔn)確測量、科學(xué)實驗的具體方法所知甚少，因此在天氣與氣候這一類需要長久觀測的項目恒心不足，需要教師給予及時的關(guān)心與鼓勵。四、教學(xué)目標(biāo)1.科學(xué)觀念：能夠全面理解風(fēng)的概念，包括風(fēng)的形成、風(fēng)向和風(fēng)力的定義及其重要性，解釋風(fēng)在不同環(huán)境中的作用，以及風(fēng)與天氣、氣候的關(guān)聯(lián)。2.科學(xué)思維：能夠運用觀察、分類、比較和推理等科學(xué)方法，分析風(fēng)的特性。3.探究實踐：能夠設(shè)計并執(zhí)行關(guān)于風(fēng)向、風(fēng)力的科學(xué)實驗，包括使用風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀等工具進行觀測。4.態(tài)度責(zé)任：養(yǎng)成對科學(xué)探究的積極態(tài)度，對學(xué)習(xí)新知識和技能保持好奇心。在科學(xué)實踐中秉持誠實、公正的道德原則，理解氣象觀測技術(shù)對社會和環(huán)境的意義。五、教學(xué)準(zhǔn)備指南針、視頻播放設(shè)備、教學(xué)視頻（關(guān)于風(fēng)向、風(fēng)力和風(fēng)速的基礎(chǔ)知識）、紙巾、制作風(fēng)向標(biāo)的材料（包括紙板、吸管、針和紙片）、風(fēng)速計（用于演示）、《風(fēng)級歌》相關(guān)資料、紙筆（用于記錄觀測數(shù)據(jù)）、自制風(fēng)向標(biāo)（學(xué)生用于實際觀測的工具）。六、教學(xué)過程（一）趣味導(dǎo)入，整體感知師：同學(xué)們，回想一下，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了氣溫的測量。今天，我們來探討一個新的主題。你們覺得風(fēng)是怎樣的？請分享你們的想法。生1：風(fēng)可以讓樹葉搖擺，在夏天給人們帶來涼爽。生2：風(fēng)可以幫助風(fēng)車轉(zhuǎn)動，還可以讓我們的風(fēng)箏飛得更高。師：非常好，大家對風(fēng)都有直觀的感受。那么，天氣預(yù)報里是如何描述風(fēng)的呢？讓我們看一段視頻。（教師播放精選的天氣預(yù)報視頻片段，其中詳細(xì)描述風(fēng)的方向和強度：今天下午將有東北風(fēng)逐漸轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，風(fēng)力預(yù)計達3到4級。）生：視頻里說到了東北風(fēng)轉(zhuǎn)西南風(fēng)，還有風(fēng)力3級到4級。師：很好，你們注意到了風(fēng)的兩個重要特征：風(fēng)向和風(fēng)力。那么，風(fēng)向和風(fēng)力到底指的是什么呢？這是我們今天要一起探究的問題。（板書課題：風(fēng)向和風(fēng)力）（設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)通過師生互動和實際的天氣預(yù)報視頻，旨在激發(fā)學(xué)生對“風(fēng)”這一主題的興趣和探究欲望。視頻提供了生動的學(xué)習(xí)材料，幫助學(xué)生從日常生活的經(jīng)驗出發(fā)，自然過渡到對風(fēng)向和風(fēng)力這兩個科學(xué)概念的理解。）（二）實驗探究，感受風(fēng)向師：現(xiàn)在我們?nèi)バ@里觀測風(fēng)向。首先，讓我們明確校園的東南西北方向。你們知道怎么判斷方向嗎？生：可以用指南針來判斷。師：非常好！現(xiàn)在我們知道了方向，讓我們找一些物體來幫助我們觀測風(fēng)向。（教師帶領(lǐng)學(xué)生到校園里，指出各個方向，并觀察校園內(nèi)飄動的物體，如樹葉、旗幟等。）師：請觀察這面紅旗，它是朝哪個方向飄動的？

生：紅旗朝東飄，所以風(fēng)應(yīng)該是從西邊吹來的。師：很好，風(fēng)向通常是指風(fēng)從哪個方向吹來的。現(xiàn)在讓我們回到教室一起玩一個小游戲——吹紙巾游戲。請大家手持紙巾，看看它們在風(fēng)中是如何飄動的，以此來判斷風(fēng)是從哪個方向吹來的。（學(xué)生參與游戲，觀察并討論紙巾的飄動方向。）師：通過這個游戲，我們可以更直觀地感受到風(fēng)的方向。風(fēng)向的觀察不僅是科學(xué)探究，還是一種有趣的活動。（設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)通過“實地觀測+互動游戲”的方式，讓學(xué)生親身體驗風(fēng)的方向，深化其對風(fēng)向概念的理解。通過直接觀察校園內(nèi)的飄動物體，學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實際現(xiàn)象結(jié)合起來，加深對風(fēng)向的理解，從而對風(fēng)向的認(rèn)識更為深刻、直觀。）（三）風(fēng)級精講，認(rèn)識風(fēng)力師：同學(xué)們，我們知道了如何觀測風(fēng)向，現(xiàn)在讓我們來認(rèn)識一下風(fēng)力。你們知道風(fēng)力是怎么定義的嗎？生：風(fēng)力是不是和風(fēng)的強度有關(guān)？師：是的，風(fēng)力確實是指風(fēng)的強度，它與風(fēng)的速度直接相關(guān)。風(fēng)速越大，風(fēng)力也就越大。那么，我們通常用什么來表示風(fēng)力的大小呢？生：是不是用風(fēng)級來表示？師：對！風(fēng)力的大小通常用“風(fēng)級”來表示。但風(fēng)級是怎樣劃分的呢？我們來看一段視頻了解一下。（教師播放介紹風(fēng)級劃分的視頻，視頻詳細(xì)解釋了不同風(fēng)級的特征。）師：視頻里提到了不同風(fēng)級的特點。了解風(fēng)力對于我們理解天氣非常重要。那么，氣象觀測站是用什么工具來觀測風(fēng)力的呢？生：是用風(fēng)速計嗎？師：是的，風(fēng)速計可以準(zhǔn)確測量風(fēng)速，從而判斷風(fēng)力。但如果沒有風(fēng)速計，我們該怎么辦呢？（學(xué)生思考其他觀測風(fēng)力的方法。）師：我們可以通過生動的風(fēng)級歌來幫助我們判斷風(fēng)力。讓我們一起學(xué)習(xí)《風(fēng)級歌》，看看如何用它來估計風(fēng)力。（設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)旨在幫助學(xué)生深入理解風(fēng)力的概念及其與風(fēng)速的關(guān)系，并學(xué)習(xí)風(fēng)級的劃分方法。視頻資料主要提供直觀的學(xué)習(xí)材料，幫助學(xué)生理解風(fēng)速與風(fēng)力的關(guān)系，并將這些知識應(yīng)用于日常生活中。）（四）合作實驗，拓展知識師：我們來做一個實驗，小組合作制作風(fēng)向標(biāo)。首先，我們需要了解風(fēng)向標(biāo)是什么，它是怎樣工作的。讓我們先觀看一個視頻，了解如何制作和使用風(fēng)向標(biāo)。教師播放教學(xué)視頻，展示風(fēng)向標(biāo)的制作過程和使用方法。師：我們可以使用簡單的材料，如紙板、吸管、針和紙片來制作?，F(xiàn)在，每個小組將收到這些材料，并開始制作自己的風(fēng)向標(biāo)。（學(xué)生分組制作風(fēng)向標(biāo)。）師：在制作過程中，你們有沒有注意到風(fēng)向標(biāo)的哪些設(shè)計細(xì)節(jié)對測量風(fēng)向特別重要呢？生：我注意到風(fēng)向標(biāo)的箭頭和尾部需要平衡，這樣才能準(zhǔn)確指示風(fēng)的方向。師：非常好！確保風(fēng)向標(biāo)的平衡非常重要。接下來，我們將把制作好的風(fēng)向標(biāo)帶到戶外，進行實際的風(fēng)向觀測。在進行觀測時，我們還有什么需要注意的嗎？生：我們需要確保風(fēng)向標(biāo)放在開闊地，遠離建筑物和樹木，這樣觀測才不會受到阻礙。師：正確！在開闊地方觀測可以避免周圍環(huán)境對風(fēng)向的干擾?，F(xiàn)在，讓我們一起到戶外進行觀測吧?。▽W(xué)生將風(fēng)向標(biāo)放在適當(dāng)?shù)奈恢?，進行風(fēng)向觀測，教師提供指導(dǎo)。）（設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)通過小組合作和實踐活動，旨在加深學(xué)生對風(fēng)向標(biāo)制作和使用的理解。通過親手制作和實際使用風(fēng)向標(biāo)，學(xué)生不僅可以將理論知識應(yīng)用于實踐，還能認(rèn)識到團隊合作的重要性。）（五）復(fù)習(xí)回顧，提高延伸師：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了關(guān)于風(fēng)的很多知識。讓我們來回顧一下。首先，風(fēng)是由什么造成的？生：風(fēng)是由氣壓差引起的空氣流動。師：非常好！我們還學(xué)習(xí)了怎樣測量風(fēng)向和風(fēng)力?，F(xiàn)在，我們來討論一下極端天氣。你們知道什么是極端天氣嗎？生：像臺風(fēng)、龍卷風(fēng)這樣的強烈天氣現(xiàn)象。師：正確。極端天氣事件通常伴隨著強風(fēng)。我們?yōu)槭裁葱枰私膺@些極端天氣現(xiàn)象呢？生：了解極端天氣可以幫助我們更好地預(yù)防和應(yīng)對這些天氣帶來的影響。師：很好。接下來，我們將使用熱水和冷水來模擬溫差，并觀察產(chǎn)生的“風(fēng)”。（教師演示實驗，將熱水和冷水的容器放置在一起，并使用煙霧或輕紗來展示空氣流動的效果。）師：最后我想給大家布置一個小任務(wù)。請利用你們自制的風(fēng)向標(biāo)，連續(xù)觀測并記錄一周的風(fēng)向。（設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)旨在通過復(fù)習(xí)和拓展知識，加深學(xué)生對風(fēng)及其在氣象學(xué)中作用的理解。通過討論極端天氣和氣象預(yù)測，學(xué)生能夠?qū)⒄n堂所學(xué)與實際情況聯(lián)系起來，深化氣象學(xué)重要性的認(rèn)識。）七、教學(xué)總結(jié)