映日荷花别样红——“桂馨科学课”网络研修“齐鲁号”第六次网络研修感悟

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日食

天文

老师

学生

太阳

观察

日环食

地球

日全食

讲座

　　“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红”。六月的天，热辣的风，“齐鲁号”的小伙伴们在桂馨科学网络研修平台认真研修，活跃在科学教学实践的一线讲台！

孙金凤 山东省淄博市周村区实验学校

为梦想撑起爱的天空

再次走进桂馨科学网络研修，聆听了天文大咖史静思老师的《解密日食》，让我更深入地了解了日食的知识，进一步走进地球与宇宙领域的教学。

史老师从日食形成的原理、观测建议、太阳活动、老师的教学活动和与日食相关的学习资源等五个方面进行了专业的讲解。

日食的发生是由于月亮在围绕地球公转的过程中挡住了太阳而发生的，月亮绕地球公转的周期是每月一次 ，但日食发生的频率并不是每月一次，这是因为，地球绕太阳的轨道与月球绕地球的轨道并不在同一个平面，更多的时候，月亮位于地日连线的上方或者下方，因此日食的频率是每年2- 5次。日食可以分为初亏、食既、食甚、生光、复原五个阶段。日食可以分为日全食、日偏食、日环食三类。

如何正确的观察日食呢？记得我们小时候，因条件限制，老师教给我们观察日食是借助X光片和墨水来观察，自己当了老师在教给学生观察日食时也曾推荐过这几种方法，听了史老师的讲座完全颠覆了我对日食观察的认知，原来这些方法都是错的，实在惭愧。

史老师反复强调在观察日食时有且只有一个方法，那就是借助巴德膜眼镜来观察，其他“土”办法对眼睛都有伤害，除非极特殊情况下，像有“巴德霾”的情况下可以短时间直接用眼睛直视太阳。如果用手机或相机等拍摄日食的照片时，也要给这些设备蒙上一层巴德膜，否则设备有报废的危险。借助望远镜等设备观察日食时，必须要给器材安装减光设备，比如在前面安装上一层巴德膜，还要预设各种可能，做好防护，安装要结实，确保不出差错，否则观察时会有致盲的危险。作为老师在引导学生观察日食时，特别是食甚前后，要反复强调，让学生仔细检查巴德膜有无破损的情况，并严禁学生在活动中追逐打闹，做到科学观察、安全观察。

史老师用自己的的专业知识和专业精神为我们一线的科学老师上了生动而深刻的一课，有感于史老师对观察安全的要求，我们的科学课相比其他学科来说既有室内课又有室外课，在教学中存在的安全隐患也更多。保护、教育每个孩子安全、有序的上好科学课是我们科学老师的职责所在，也是开展好一切实验活动的起点。

“打铁还需自身硬”作为科学教师，要熟练掌握科学教学的专业知识，在指导学生进行实验操作和各种观察活动时要有规范的“下水实验”和指导策略，在日常教学中要随时向学生渗透安全教育的意识，教给学生实验操作和观察探究的正确方法，让科学知识和安全教育在教学中做到有效融合。“安全教育无小事”让我们每一位科学老师在教给学生科学知识的同时，用爱为撑起一片安全的天空，让学生快乐、自由的翱翔！

高霞 山东济南育秀中学小学部

日月星火 点亮宇宙

第一次因为其他事情，没有观看直播，实属遗憾。在第一时间，进行了观看回播。

天文学是一门古老的学科，在人类早期文明中占据了重要地位，古埃及通过长期观察，发现天狼星从东方地平线升起时，正是一年一度尼罗河水泛滥的时候，历法就此诞生。从地心说到日心说，再到开普勒的行星运动三大定律，天文学家的所有成就都离不开天文观测。

史老师以专业的知识，用形象生动的语言及日食视频方式诠释了日食的成因和如何开展日食的教学活动。

一、日食

1.月亮位于地球和太阳之间，在地球看来，月亮恰好挡住了太阳的现象。

　　2.日全食的5个阶段：初亏（两圆外切） 食既（两圆内切） 食甚（月亮和太阳的中心重合） 圣光（内切，但是有光线露出，特征是贝利珠，月亮上的环形山） 复原（月亮完全离开太阳）。其中最值得期待的是食甚阶段。

3.食分：食分=太阳直径被遮盖部分/太阳的直径数值越小，太阳被月亮遮挡的直径越小食分＜1，是日偏食 食分＝1，是日全食 食分可以大于1

注意：看日全食，要找食分＞1的地方，越大越好！食甚的时间才会越长，效果才更好！

4.日食的种类

日全食 日偏食 日环食

5．日全食的成因

　　由于光是沿直线传播的，所以：

（1）蓝色线段与地球相交处（A点）的人，恰好看不到太阳的边缘。

（2）A点以上（蓝色加粗区域）的人，可以看到太阳上的边缘（越远离A点，可以看到的日面越多）

（3）绿色线段与地球相交处（B点）的人，恰好看不到太阳的边缘。

（4）B点以下（绿色加粗区域）的人，可以看到太阳上的边缘（越远离B点，可以看到的日面越多）

因此，（1）在A与B之间区域的人，看不到太阳，即‘日全食’。

（2）紧邻A之上有限范围的人或紧邻B之下有限范围的人。可以看到一部分太阳，即“日偏食”。

（3）位于A之上或位于B之下非常远的人，可以看到整个太阳，既没有发生日食。

6.日偏食的成因

　　由于光是沿直线传播的，所以，上面的前4条不变，只是由于此时地球与月球的距离更远一些。

因此：（1）A与B的位置上下倒转，A与B之间的人，看看到太阳的上边缘和一部分下边缘，即“日环食”。

（2）紧邻A之上有限范围的人或紧邻B之下有限范围的人，可以看到一部分太阳，即“日偏食”；

（3）位于A之上非常远或者位于B之下非常远的人，可以看到整个太阳，即没有发生日食。

7.日食发生的频率：由于月亮与地日并非在同一个平面上，每年2~5次。平均400年一次日全食。一个沙罗周期=18年11天又8小时，太阳、月亮、地球又回到相同的位置，又可以发生相同的食。

8.观测日食的工具：巴德膜眼睛

二、教学建议

1.观察日食，主要使用巴德膜。

2.观察后，可以让学生写画观察到的现象，引导学生进一步思考（日食发生的频率为什么不是每个月一次；太阳从哪里先亏损，为什么？）

3.太阳的哪边先亏损？先观察再研究。

4.其他行星上是否发生日食现象？会，凡是有卫星的都可以。金星、水星不行。

一次日月相遇，如同星星之火，弥补了我多年对天文知识的不足，引领我不断地对天文现象及教学的思考。

张金萍 山东省淄博市张店区城中小学

聆听宇宙之声，阅览日食之美

5月26日，再次相约桂馨。这一次是天文爱好者史静思老师给我们带来的天文盛宴——《解密日食》。史老师用明快的语言，专业又清晰的逻辑线给我进行了一次震撼又难忘的关于日食的天文知识大扫盲。

一、知识的讲解详略得当，通俗易懂

史老师首先给大家讲解了太阳的结构和日食的定义。虽然这些基本的知识点作为一名科学老师都是比较熟悉的，但在这里出示唤醒了观众的前概念，为接下来学习日食的相关知识奠定了基础。接下来史老师为大家科普了日食的阶段、食分、日食的分类等专业的知识进行了详细的解读，让我感受到宇宙的浩瀚中蕴含的规律和秩序。

二、方法的指导清晰明确，易于操作

在讲座中，史老师对观测日食的方法给予了专业的指导。一直很纳闷，为什么很多时候日食就在所在地区发生了人们却感觉不到呢？听了讲座后恍然大悟：方法和时机没有把握好，工具不合理。史老师给大家推荐了巴德膜眼睛，并对使用方法和注意事项进行了详细的介绍，让人禁不止想马上试一试。

三、教学活动设计合理，便于开展

对于基于日食可以开展的教学活动史老师也给出了很多可行性建议。

1、如果所在地区有发生日食的预测，一定要克服困难带孩子观察这一天文奇观。我觉得这不仅仅是一次难忘的科学实践活动，更是为孩子打开了一扇通往宇宙的心灵之窗，激发他们对广袤太空的探究欲望。

2、进一步思考，其他星球上是否会发生日食，为什么？这一问题的设置可以锻炼学生的逻辑思维和知识迁移的能力，让学生对日食的成因有一个更深刻更本质的认识。

四、学习资源丰富多彩，经济实用

史老师还给大家提供了如何查询当年日食信息的方法，为课程的实施提供了便利。

总之，本次讲座受益匪浅，感受到天文的魅力，更感受到了一名天文爱好者的魅力。兴趣是最好的老师，在教学中，我们也应该多措并举，拓宽自己获取知识的途径；打开更多的资源获取空间，为学生提供更精彩的学习资源，激发他们对科学各个领域的探究欲望。

王洋 山东省淄博市张店区城中小学

走进浩瀚宇宙，相约日食奇观

——听史静思老师《相约日食，解密天文奇观》讲座有感

2020年5月26日，非常有幸聆听了史静思老师的《相约日食，解密天文奇观》科普讲座，全面系统的了解了日食的五个阶段，什么是食分？日食的分类，日食发生频率，沙罗周期，最早的日食记录，什么是巴德膜眼镜，如何用小孔成像的方法观测日食，以及相关的日食网站。通过学习，我有以下收获：

一、相隔百年的缘分

日食每年发生的频率是2至5次，但同一地点需相隔400年才能再次出现日食。回想2009年7月22日，在中国发生的百年不遇天文奇观—日全食，机会是何等难得，当时的日全食是中国境内持续时间最长的一次，达六分钟左右，同时也是世界历史上覆盖人口最多的一次日全食。在平时的课堂教学中，如果我们告诉孩子们，在同一地点发生日食的机会如此难得，相信更能激发学生对日食的兴趣。

二、专业设备的重要性

我们都知道不能裸眼直视太阳，以为戴上墨镜就能保护眼睛了。通过史老师的讲解我才知道专业设备的重要性，以前的做法多么危险。选择佩戴镀有银膜的巴德膜眼镜才是观测日食的正确方法。当然在巴德霾的情况下也可以直视太阳。

三、用小孔成像的方法观测日食

青岛版（五四制）四年级下册《认识光》和《弯弯的月亮》两节课，正好学习小孔成像和月相、日食、月食，在听了史老师的方法后，我也把这种方法介绍给了孩子们，孩子们非常感兴趣。

总之，通过聆听史老师的讲座，使我对日食有了更全面深入的了解，也能将学到的知识更好地用于课堂，激发学生对天文的兴趣。

侯沙沙 枣庄市实验学校

透过现象看本质——听史静思老师讲座有感

人类对天文现象的研究自古就有。我国夏朝拥有人类历史上最早的日食记录。日食虽然经常发生，但时间短暂，当它发生时地球上大部分人看不到日食，极少的人看到日偏食，超级少的人看到日环食。关于日食的最早的记忆是我上小学时用墨水瓶片观察日食，结果很遗憾没看出来。

今年6月21日我国又将出现一次日环食，桂鑫基金会特意邀请“青年天文教师连线”秘书长史静思老师做了这期《日食》科普讲座，丰富了我们对日食这一天文现象的认知，激发了我们研究天文现象的兴趣。为此，我特意提前准备了巴德膜来观看日食，弥补小时候遗憾!

史老师的讲座深入浅出，不仅让我对日食这节课的教学有了深入的理解，而且对其他天文现象的教学也有了自己的感悟。下面谈一下自己的收获：

（一）不同角度看天文现象，换个角度看问题

在地球上看日食分为初亏、食既、食甚、生光、复原五个阶段，换个角度，从太空中看日食，又是另一番景象，居然还有日食专机，让我大开眼界。引发我的思考，同样的月食换个角度看，是否和在地球上观察到的又不一样？其他行星上是否也有这种天文现象？在以后教学中，教师不仅要注意培养学生多角度思考问题能力，还要对学生进行人生观教育。引导学生遇到问题，要学会突破自身局限性，换个角度看问题，困扰便容易解开，视野更加开阔，人生豁然开朗。

（二）深入理解天文现象背后的原理，透过现象看本质

教师借助日月地三点一线图来分析不同类型日食形成的原因，让学生不仅能认识现象，还能看到背后的原理，深化对现象的理解。对于其他天文现象的教学也应如此，不能仅仅浮于表面，停留在对知识的学习，还要挖掘其背后的原理。因此在教学中，教师要培养学生透过现象看本质的能力，学会深度思考，发掘现象背后的真相，如此学生才能学得更深入，学生的科学思维能力才能得到进一步提升。

（三）开展探究天文现象的科普活动，理论和实践相结合

利用这次日食机会，教师开展科普活动，让学生探究不同的日食观测方法，如巴德膜观测、望远镜投影法、小孔成像法等，让学生真正参与其中去观察日食现象，既动手又动脑，理论与实践相结合，激发学生对天文现象的兴趣。同理还可以开展其它探究活动如立杆测影等。通过师生深度参与探究天文现象的科普活动，观察现象并深入分析问题，实际操作去实践，提升学生的科学探究能力，真正提高学生的科学核心素养。

张路敏 福建省泉州市安溪县第七小学

日食

不识庐山真面目。之前对地球与宇宙这部分的知识总是带着敬畏之情。接触不到的事物只能依靠模拟实验，而实验又做的不够到位。自己只有半桶水，教给学生，学生只学到了一滴。对日食这部分的知识也只能肤浅的向学生描述日食，又叫做日蚀，是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象。没有去深究过这黑影的秘密以及日食的种类。

拨开云雾见天日。听了史老师的讲座后，我翻阅了些书籍，才知道在发光天体的照射下，邻近它的不发光天体背光方向，总会有一条长长的黑影，这就是天体的影子。地球和月球都是既不发光，又不透明的天体，在太阳光的照射下，它们的背日方向，都拖着一条很长的黑影。由于地球和月球都比太阳小，它们的影子都分为本影、半影和伪半影三部分。

太阳、地球和月球的半径，都是固定不变的数值，而日地距离、日月距离都是不断变化着的数值。因此，半影的长度也在不断地变化着。当日地（或日月）距离增大时，本影随之增长；当日月（或日月）距离减小时，本影则随之缩短。

伪本影是影子较暗的部分，中心光线照射不到，而周围光线则能照射到，也呈圆锥形。

半影位于本影、伪半影的周围，一侧光线照射不到，另一侧的光线则可以照射到。原来黑影还有这么多的知识，学一行要专一行，去深究才会有征服的成就感。

而日食也分为三种，即日全食、日环食、日偏食。日全食和日环食也合称为日中心食。之前只简单的知道日食的分类，却连这三种日食形成的原因都没想过去了解，认真的聆听史老师的讲座以及查阅相关资料，对日食不同种类的形成原因有了以下的整理。

日食的种类主要同日、地、月三者的相对位置有关，也取决于它们之间的距离变化。在地球上，月球本影扫过的地区内，人们会看到日、月中心几乎重合，太阳全部被月球遮住，变成了一个黑色的圆面。这就是日全食。

当具备日食条件时，如果月球正处在远地点，它的本影不能到达地球，投落到地表的伪本影所扫过的范围内，人们会看到月球只遮住了太阳的中央部分，周围仍留下一个光亮的圆环，这就是日环食。只有月球半影扫过地表，以及日全食（或环食）区以外地表一定范围被月球半影扫过时，在半影内会看到太阳圆面一部分被月球遮挡而变黑暗，这就是日偏食。

绝知此事要躬行。对于日食这部分的知识，太过于抽象，我们不能带领学生到太阳系里去观察日、地、月的运行，可以用模拟的方法来加深对日食知识的掌握（用手电筒代表太阳，用玻璃球代表月球，乒乓球代表月球；用玻璃球绕乒乓球转动一周表示月球绕地球一周）。在玩中学到知识。史老师讲座中提到今年6月21日有日环食景观。全食带经过厦门，离厦门较近的安溪也有望能观看到日环食的景观，期待。

对5月26日的这场讲座，我内心一开始是带有抵触心理的，这么难，肯定听不懂吧，担忧。听了史老师的讲座也是带有各种不解，自己后期再翻阅书籍，慢慢整理，才稍稍理顺相关知识。感谢桂鑫的安排，也让自己带着任务去学习，去反思。

　　李鲁宁 山东省淄博师专附属小学

恰逢其会的日食学习

5月26日，我在万分期待中迎来桂鑫科学网络研修的课程《相约日食，解密天文奇观》，史老师带领我们深入学习了日食的相关知识，紧接着我就有了将之实践的机会。

日食，指的是月亮位于地球与太阳之间，在地球看来，月亮恰好挡住太阳的现象，日食可以分为初亏、食既、食甚、生光、复原五个阶段，分为日全食、日环食、日偏食三类。2020年6月21日，即将在我国上空出现一次日环食，本次日环食是21世纪以来食分最大的一次，太阳整个圆面将有超过99%的面积被遮住，太阳剩下的一圈金边儿非常细，这样的日环食被称为“金边日环食”。上一次在我国看见日环食在2012年，下次要等到2030年。可惜，在山东淄博，只能看到日偏食。

本次讲座，结合我带学生观察日食的经历，让我感受很深。

（一）教育的时机很重要

从我记事起到现在，国内发生的日食次数也不少了，可是我一次也没有观察过。今天，我以科学老师的身份再次面对日食，却深深地感受到这次机会难得。恰逢其会，教师要把握住珍贵的机会，这次的日食就是难得的机会。物以稀为贵，越是稀少的东西，越值得珍惜，因此，作为教师，要学会营造稀少的氛围。我对我的学生说：“6月21日的金边日食是进入21世纪以来食分最大的一次，下次想要见到，得等到十年以后，还得那一天天气较好才行，因此，这一次的机会非常难得。”让我这么一说，学生的兴趣感大增。

（二）教育的方法很重要

记上去看日食。当时我傻傻地看着空中明亮的太阳，哪有什么日食？看有的同学拿着涂了墨水的玻璃片在看，我就借过来观察，还是亮亮的，没看到日食。现在回想起来，我是多么的幸运，用那样的方法去观察日食，而且那么认真，那么专注，我竟然没变成瞎子。

为了普及日食的知识，我把日食形成的视频发在QQ群中，学生下载观看率在100%，甚至有的学生反复观看多次，直至理解。我心想：这下大家终于把日食的概念真正的理解了。在这一次的日食观察中，我早早就把观察日食的方法分享给学生，让学生自己提早做好准备。少部分学生买了巴德膜眼镜，大部分学生采用了小孔成像的方法来观察日食。纸孔投影、漏勺投影、指缝投影、纸杯投影、树荫投影基本都有所尝试。我想，现在学生能够尝试用多种方法去观察日食，必然会给他留下深刻的印象，以后再看到日食的通知，他最起码能教会身边的人去正确观察，不会像我那样，傻傻地直视太阳。国民素质的提高，需要大家共同努力。

　　（三）家长的配合很重要

 在这次观察日食的活动中，学生家长起到了重要的辅助指导作用。我想，包括现在的很多家长，也不知道日食该怎样去观察吧，通过这次活动，他们与孩子一起去探索尝试，共同见证这神奇的一刻，共同提升科学素养。由此，我想到了平时的家庭科学实验，我只跟学生讲需要什么东西，应该怎样操作，家长对实验内容却一无所知，结果实验的参与率与完成率比较低。现在想想，很多有趣的实验，是家长也不曾做过的，如果能充分带动起家长的兴趣，让家长与孩子一起去操作探究，家校共育，家庭科学实验的参与率与完成率肯定会提高很多。

　　张建晓 山东省淄博市张店区凯瑞小学

专业 转化 生成

一位不是教师出身的分享者，把一个枯燥的专业知识讲给原本不明白的人们或者讲给非本专业的人们，并且讲明白了，这是一种专业能力。

专业的软件，从未听过的天文术语，这些可以彰显出分享者的高水准，这些对于一个专家来说是必备的，但是专家要想成为一个教师，就需要转化自己的专业水平，把难懂晦涩的知识以及专业的术语变成所教授的学生可以理解的内容，生成属于自己的教学经验和教学能力。除了知识储备，我认为转化生成的能力是教师和专家的一个关键区别。

从这次讲座中我对这样一个细节印象深刻：日食的形成原因，一般的讲解里都会出现本影半影这样的天文专业语言，很多成人都直接被这样的词语弄糊涂了，更谈不上去理解其中的原理了。

可是史老师老师换了个讲法：把原本的本影半影区域变成人们观察到日全食，日偏食和日环食的区域，在相应的区域会看到什么样的日食，为什么会这样，讲的逻辑清晰明白。

天文单元之所以难以理解，一是现实原因，时间和空间都不允许我们亲眼置身宇宙观看各种星体的运动；二是很少有专门针对小学生的认知特点编写的知识。这也就需要教师本身首先自身充分理解，然后转化生成学生可以理解的内容。

在直播教学期间，正好有一个单元涉及到天文知识，自己很多知识就不明白，要给学生讲明白是不可能的，于是大量搜集资料，微信公众号，视频等，收藏了很多优质的资源，然后转化生成，结合自身理解的程度，通过换位思考，站在学生的角度想问题，把整个思路呈现在自己制作的课件里，然后直播时再转化成学生可以理解的内容。

举例：

一、《地球的自转》这节课，整合后的授课思路为：

为什么——怎么发现的——现实中我们如何证明——如果反着转或者不转了会怎样？

搜集了地心说和日心说的科学史，地球上的哪些现象证明地球是自转的，傅科摆可以做出模型，它为什么可以证明地球自转等资料，知道了科氏力，找到了实验结果相反的水流旋转实验，推荐观影《流浪星球》，尝试理解电影中发动机在维持地球做什么工作？

二、四季的形成的授课思路：

主线就是为什么白天黑夜会有长有短，从地球仪为什么是倾斜的，到晨昏线，从实物三球仪到软件中的星球运动，无意中还学会了运用画图软件，帮助学生理解晨昏线的位置，了解我们现在这个季节地球转到了太阳的什么位置？

真的要感谢这次直播的经历，我把更多的时间用在了充电上，冲完电转化能量，变成光，照亮更多的孩子，让他们可以看到科学的奥妙，也更加愿意去接受这个充满未知的世界。

张苗苗 淄博市张店区教研室科学教研员

天文科普，从教师自我提升做起

——听史静思老师《解密日食》天文讲座有感

自古好事多磨。天文讲座直播当晚偶遇平台故障。这也像极了天文观测的意外情况，可能是天气原因、可能是设备原因……主办方当即协调，用另外的账号进行了直播，这也恰似我们在活动中的B方案。

6月21日，夏至日，即将迎来北半球的日食。天气预报来看，天气晴好，是个观测的好时机。在活动开始前预热、科普，这是快速有效的惠及更多老师、更多孩子的方式。为桂馨的用心点赞哦！

感想之错过与遇见——

从小到大，在信息极不发达的年代，很多天文现象我都是事后才知晓。比如，初中上课时，天色突然暗了下来，后来才知道是发生了日食现象。就这么遗憾的跟它失之交臂。去年，朋友圈在疯转日食，正巧那天中午值班，天气状况是阴天，按照预定时间，我悄悄溜到走廊借由遮挡的乌云仰望天空，没有看出有何异样。后来天慢慢变亮，我知道日食在我们不了解、不关注的情况下悄悄发生了……

但是也有例外，有一年的月食让大家大呼过瘾，月食发生时间为晚上七八点。虽没有亲历整个过程，但是看到月亮一点点变暗，发出异样的光芒……好多大人、孩子都在齐刷刷仰头望着天空，互相交流彼此的感受。我想，这才是科普应有的样子吧！

感想之专业与专注——

静思老师带来的天文讲座深入浅出。观测需要专业工具，入门也比较低，巴德膜。现在有了万能的淘宝，工具、材料什么的都可以方便的解决。观测需要注意安全，比如，我们上课常常会讲到的：不能用眼睛直接观测、不能用照相机、放大镜拍照、观测等。这些是常识，日积月累可以反映一个人的科学素养。如果没有巴德膜，我们可以间接观察，如采用小孔成像的方式观察日食的变化。史老师讲课用的图片是史家小学天文活动的图片，英文字母为“SJ”。这个小细节应该是趣味性和实用性的统一吧！我在放大镜聚光实验中，除了设计点燃火柴这一常规项目，我还增加了“用放大镜给报纸刻字”的活动——材料为放大镜和报纸。利用放大镜的聚光功能，在报纸上烙上小组成员的姓或者一个标志。尽管烈日炎炎，孩子们却乐在其中。

感想之学习与实践——

与时俱进，玩转软件。在青岛版四年级分别有秋冬星空和春夏星空。在学这些内容之前，孩子们的期望值应该是最高的。无奈的是老师水平有限，让课程的精彩大打折扣，孩子们学起来索然无味。因为老师们的天文底子几乎为零，这些原本应该充满趣味和探索的星空变成了纸上谈兵。老师们也辛辛苦苦准备了，星座知识貌似很丰富，但可能很多人在天空却找不到几个显著星座。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。既然观测星座有难度，我们可以借助软件助力我们的教学。

我们淄博市张店区有位天文爱好者——他喜爱天文，中文专业毕业的他在业余时间学习天文知识、找到一切机会进行天文观测、带社团、申请流星观测点进行流星观测、引领区域天文活动……一年年过去了，因着这份热爱，逐步成长为区域内的天文大咖。他就是铁路小学的科学教师张健。

“给学生一碗水，教师就应该有一桶水”，这是一句任何一位老师都耳熟能详的“名言”。我们应该拥有一眼、好几眼泉，实现源头活水，自身的迭代更新。

苏格拉底说“教育不是灌输,而是点燃火焰。”

叶芝说：“教育不是注满一桶水，而且点燃一把火。”

所以，亲爱的老师们，请努力提升自身的科学素养吧！让我们用智慧去唤醒、点燃我们的孩子——呵护他的好奇、唤醒他的潜能、激发他的热情，点燃他探索的火焰吧！

万巧华 青岛市即墨区教育和体育局教育研究发展中心

模型建构促进学生科学高阶思维发展

——以《日食和月食》为例

“地球和宇宙”单元的学习一直是教学中的难点，特别是《日食和月食》。由于学生缺少实际的感性体验，观察时又存在许多障碍，在了解其成因时需要学生具有一定的空间想象力和大量的知识储备来支撑，这些都为实际教学和教学目标的达成增加了难度。5月26日，桂馨科教馨火学堂邀请史静思老师利用模型建构的方式深入浅出地为我们讲解了日食的成因、观察日食时应使用的工具和注意的问题，使我们收获很大。

 模型建构可以帮助学生更好地构建空间概念，理解日食和月食的成因，发展学生的高阶思维。高阶思维是一种发生在比较高的认知能力和较高的思维水平上的心智活动或认知能力。这种思维能力对于学生的创造和创新能力、分析问题和解决问题的能力、辩证否定的能力都提出了较高的要求。下面，以《日食和月食》为例浅谈在运用建模建构发展学生高阶思维的做法。

一、知识关联 铺垫模型

青岛版科学六年级上册《地球与宇宙》单元由《四季更替》《弯弯的月亮》《日食和月食》《登上月球》四课组成。《日食和月食》是在学生在知道四季的形成与地球公转有关，知道月相的变化规律的基础上对日食、月食成因的探索。学生对地球的公转和月球的公转的理解和模型建构为日食模型的构建做好了铺垫：一是可以熟悉构建模型的材料，比如月相的模型建构时用平行光模拟太阳光，用石膏球模拟月球，用观察者模拟地球。二是复习模型理解规律。在复习四季的形成模型建构中理解地球的公转，公转的方向等；在复习月相的模型建构中帮助学生理解月相的变化，知道月相变化的周期性。三是储备知识，提升理解。在这个知识关联中，回顾月相模型，当望月时，地球在月球与太阳之间；当月相为朔月时，月球在地球与太阳之间，这个为学生理解日食月食形成的时间做好铺垫,也为发展学生的高阶思维做好准备。

二、建立关系 形成模型

在前面知识连接的基础上，让学生观看日食的视频，引导学生猜测,是什么天体遮挡了太阳形成日食。学生进行猜想，是月球还是其他天体并说出理由。接着让学生小组分工以观察者模拟地球，并给学生提供平行光的LED灯泡和石膏球，想一想，模拟一下怎样才能形成视频中的日食现象。学生在模拟实验中发现只有当“太阳”“月球”“地球”在一条直线上时，才会形成日食。这个独立模型的建立相对简单，当月球置于观察者和太阳之间，就可以看到太阳被遮挡的现象，就是日食。

而让学生依据猜想建立三体模型，相对来说，就要困难一些，但更能锻炼学生的空间想象力和类比推理的能力，这需要学生综合运用学过的知识，在这个过程中，老师需要给学生提供指导和帮助。比如，太阳的位置恒定不动，让一个学生模拟地球的自转与公转，另一个同学模拟月球自转和公转方向，让学生在这个模型建构中锻炼空间想象能力。此时播放日全食、日偏食、日环食的视频让学生继续建模，分析比较日环食、日偏食与日全食的区别，形成的原因是什么，促使学生深度学习，发展学生的高阶思维。

三、深入探究 解释模型

在前面的模型建构过程中，教师引导学生对建立的模型进行比较、分析、抽象、归纳，启发学生做必要的联想，形成正确的科学概念。并鼓励学生大胆质疑，深度学习。比如，老师可组织学生继续探究：日食发生时，太阳一般从哪边先亏，哪边先复原？既然当月球转到地球与太阳之间，三者呈一条直线时就会发生日食，为什么日食不能每月发生？根据发生日食时太阳、地球、月球的位置，推测一下日食一般发生在农历什么的日子？

学生在深入探究的同时，再次运用建模中获得概念对日食进行整理归纳、分析推理，归纳解释，建立理论模型，从而对地球、月球自西向东公转、月球公转的白道面以及只有在农历的朔日时，月球才会在地球与太阳之间，三者才会呈一条直线形成正确、清晰的认识。

四、思维提升 应用模型

建模是一个思考、思辨的过程，学生运用日食模型对构建了太阳、地球、月球之间的空间观念，借助模型分析使学生了解探究三者的关系，在建模过程中，发展的分析、综合和评价能力可以继续应用于其他模型，比如：通过刚才的学习，你们能不能同样的方法来模拟实验来解释月食形成的原因？这是对模型建构的应用。在前面探究的基础上再次探究月食的成因，或者深入探究月食时，月亮那边先亏？或者月食一般发生在农历的什么日子？就会迎刃而解。同时也让学生明白无论日食还是月食的形成都必须有遮挡物，而且三个天体要运行到一条直线上才会发生“食”现象？由此再次抛出高阶思维问题，引导学生思考：月球上会发生日食吗？其他星球上会发生日食吗？从而使模型建构指向“在太阳系中，地球、月球和其他星球有规律的运动”这个大概念的理解和运用。

由于地球与宇宙领域的时空巨系统性，学生认知、空间想象力的局限性，模型建构在地球与宇宙的教学就显得尤为重要，而在模型建构过程中，学生形成的分析、综合、应用和创造等高阶思维和能力为他们的终身学习和发展起到重要作用。

为了有效地利用模型建构发展学生高阶思维，需要教师首先要有建模意识，引领学生养成建模的习惯，并设计有层次的探究问题，促进学生高阶思维的发生。