迎接神舟十四号航天员回家

第一节 迎接神舟十四号航天员回家

课程标准

运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。

学习提示

1. 本节内容是《大气圈与大气运动》与时事融合的拓展应用。

2. 学习工具:大气垂直分层示意图,神舟十四号载人飞船返回地球视频、图片。

3. 时事地理是“时事”与“地理”的有机融合,以神舟十四号载人飞船返回地球这一热点为载体,设计问题、分析问题、解决问题,将时事与学习、课本与生活、理论与实践有机结合起来。

学习过程

一、大气圈的垂直分层

根据大气在垂直方向上的气温、密度以及大气运动状况的差异,从地面到高空,大气层分为对流层、平流层和高层大气。

(一)对流层

对流层是贴近地面的大气最底层,约占大气圈质量的3/4,集中了大气圈几乎全部的水汽和固体杂质,密度大。由于对流层大气的热量绝大部分来自地面,所以气温随着高度的增加而降低,海拔每上升100米,气温约降低0.6℃。由于上部冷,空气密度大,下部热,空气密度小,导致空气对流运动显著。由于对流层大气中有大量的水汽和固体杂质,随着空气不断上升,气温降低,水汽凝结,形成云、雨、雾、雪等天气现象,天气复杂多变,与人类生产、生活关系最密切。

图2-1-1 大气的垂直分层示意图

对流层的厚度因纬度和季节而变化。对流活动强烈的地区和季节,对流层的厚度大;对流活动微弱的地区和季节,对流层的厚度小。因此,对流层的厚度是低纬度地区大于高纬度地区,夏季大于冬季。对流层厚度一般为8~16千米,平均厚度约为12千米。也就是说,在赤道附近,对流层厚度可达16千米;两极地区,对流层厚度只有8千米左右;中纬度地区对流层厚度约12千米。

科学研究发现,受全球气候变暖的影响,北半球对流层顶的高度在升高,每年升高5米多。

(二)平流层

平流层位于对流层顶到距离地面约50千米处,厚度约40千米。平流层中臭氧含量较高,臭氧大量吸收太阳紫外线而增温,使气温随着高度的增加而升高。由于上部热,空气密度小,下部冷,空气密度大,在垂直方向上空气处于稳定状态,空气对流很弱,以水平运动为主。

平流层中水汽和固体杂质很少,大气稳定,没有云、雨、雾、雪等天气现象,天气晴朗,能见度高,很少有飞鸟出现,有利于高空飞行。

(三)高层大气

高层大气位于平流层顶往上。这里空气密度很小,在80~500千米的高空存在若干电离层,空气处于高度电离状态。电离层能够反射无线电短波,对无线电通信具有重要的作用。

在收听收音机节目时,人们发现,深夜时收音效果比白天好,就是因为夜间太阳辐射弱,对电离层干扰少,电离层比较稳定,无线电波传播远,收音效果好。

二、航天员的回家之路

中国空间站(天宫空间站)轨道高度为400~450千米,长期驻留3人,总重量180吨。2022年11月3日,空间站“T”字基本构型在轨组装完成。

2022年6月5日10时44分,神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心顺利发射升空,约577秒后进入预定轨道,成功对接于天和核心舱径向端口,即从下往上对接在空间站上。

2022年11月30日7时33分,神舟十四号乘组陈冬、刘洋、蔡旭哲迎来神舟十五号3名航天员:费俊龙、邓清明、张陆,实现“太空会师”。

神舟十四号载人飞船返回地球需要闯过十道关卡:

第一关:关闭舱门。航天员关闭空间站节点舱、神舟十四号飞船的轨道舱和返回舱舱门,进行气密性检查。进入返回舱后,设置返回程序,进行飞船状态检查。

第二关:撤离空间站。2022年12月4日11时1分,在大约400千米的太空,神舟十四号载人飞船与中国空间站成功分离。

在距空间站19米和200米处,神舟十四号载人飞船暂时“停止”下来,进行飞船状态检查,确保万无一失。

第三关:第一次调姿。在约380千米高空,神舟十四号载人飞船到达大西洋上空,飞船进行第一次调姿,相对前进方向逆时针转体90°,变成横向飞行姿态。

第四关:轨返分离。19时37分,轨道舱与返回舱、推进舱组合体分离。神舟十四号载人飞船由轨道舱(生活区)、返回舱和推进舱三舱构成,与空间站对接部分是轨道舱,中间是返回舱,后边是推进舱。与空间站分离后,轨道舱完成使命,坠入大气层,与生活垃圾一起烧毁。

第五关:第二次调姿。返回舱和推进舱组合体再逆时针转体90°,使推进舱在前,水平飞行姿态变成了水平向下1.5°~1.7°的飞行姿态。

第六关:返回制动。第二次调姿后,推进舱在前,发动机点火约3分钟,将飞船从7.9千米/秒的第一宇宙速度降至7.6千米/秒,确保飞船再入大气层轨道准确无误。

第七关:推返分离。19时48分,在距离地面大约145千米时,推进舱完成使命并与返回舱分离,返回舱姿态发动机调整飞船姿态,3吨返回舱大底朝前。在距离地面大约100千米时,返回舱以精准的再入角搭载着航天员进入大气层,踏上回家之路。

第八关:穿过“黑障区”。返回舱进入大气层时的速度在7.6千米/秒左右,非常快。在地球上空35~80千米处,空气密度越来越大,高速飞行的返回舱与大气剧烈摩擦,空气分子猛烈撞击返回舱底部,使返回舱逐渐减速。在80千米高空,返回舱底部表面温度上升到1 500℃,返回舱表面与周围气体形成高温区,返回舱被高温火焰包围,周围气体分子被分解和电离,形成等离子层,包裹着返回舱。等离子层具有吸收和反射无线电波的能力,导致返回舱和地面通信联系被屏蔽,地面雷达无法捕获返回舱的位置和预测返回舱降落轨迹,航天指挥中心无法控制返回舱的降落姿态,无法掌握返回舱内航天员的信息,这就是惊险的“黑障区” (4~6分钟左右)。返回舱穿过“黑障区”时,科学家发明的高温烧蚀材料制成的“防热大底”像一个盾牌,燃烧自己,带走热量,保护返回舱。

19时52分,返回舱进入“黑障区”,3分钟后返回舱飞出“黑障区”。听到神舟十四号乘组报告“感觉良好”时,人们紧张的神经稍微得以放松。

“黑障区”的范围并不是一成不变的,会受到大气层的密度、返回舱的速度、返回舱的形状、返回舱的材料、无线电波的频率等多种因素的影响。

第九关:开伞减速。19时58分,在距离地面10千米处,返回舱的飞行速度降至200米/秒左右。因为空气密度足够大,1 200平方米的主伞打开,继续为返回舱减速,速度降至6米/秒左右,返回舱荡悠悠地落向地面。

第十关:点火制动。20时,在距离地面6千米左右处,返回舱抛防热大底,露出返回舱底部反推发动机喷口。在距离地面1米左右处,反推发动机点火,给飞船一个向上的力,返回舱降落速度降至3米/秒,有效减轻返回舱落地的冲击力。

20时9分,返回舱成功降落于东风着陆场,呈水平状态。

20时24分,返回舱舱门打开。

20时51分,航天员陈冬安全出舱:“六个月忙碌而又充实的太空之旅,很有幸见证了中国空间站基本构型建成。我们像流星一样回到祖国的怀抱,我为伟大祖国感到骄傲。”

20时56分,航天员刘洋安全出舱:“回到祖国的怀抱很踏实,中国航天永远值得期待。”

21时2分,航天员蔡旭哲安全出舱:“首次6个月的飞行,星河灿烂,一览无余。希望有朝一日重返太空家园。”

三、问题设计

1. 神舟十四号载人飞船返回前先进行两次调姿,相对前进方向逆时针转体两个90°,使推进舱在前、返回舱在后。为什么?

因为飞船位于高层大气,大气密度很小,飞船返回地球要从第一宇宙速度降下来,靠前面推进舱发动机点火制动,飞船减速,进入返回轨道。

2. 在地球上空35~80千米处为“黑障区”,“黑障区”位于大气垂直分层中的什么位置?

根据“大气的垂直分层示意图”,“黑障区”位于平流层上部至高层大气底部,约50千米厚。

3. 为什么在距离地面10千米处,可以使用降落伞为返回舱继续减速?

因为进入对流层,空气密度足够大,1 200平方米(相当于3个篮球场)的主伞成为返回舱减速的主要方式。

4. 在距离地面6千米左右处,为什么返回舱要抛掉防热大底?

在对流层,在降落伞的作用下,返回舱降落速度大为减小,与空气摩擦产生的热量不会对返回舱造成伤害。抛掉防热大底,减轻返回舱重量,进一步降低返回舱降落速度,确保落地时反推火箭成功点火。

5. 返回舱第三次预报落点坐标为(41°39′07″N、100°05′13″E),实际落点坐标为(41°39′12″N、100°03′08″E)。返回舱实际落点在第三次预报落点的什么方向?二者南北方向和东西方向相距多少米?

实际落点位于第三次预报落点的西北方向。

在地球上,纬度相差1″,距离约差31米,实际落点与第三次预报落点之间纬度差5″,南北方向相距约155米。实际落点与第三次预报落点之间经度差2′05″(125″),二者东西方向距离为31×125×cos41.65°(米),约等于2 895米。

四、学生质疑

在学习“大气圈的分层”时,学生问道:“老师,我们的空间站在大约400千米的太空飞行,舱外的温度有多少度?根据课本上气温随高度变化曲线,50千米以上高空,最低气温约-80℃,最高气温约-40℃,还有的资料说可达1 000℃。”

我回答说:“400千米太空,空气非常稀薄。白天时,大气对太阳辐射的削弱作用弱,太阳辐射强烈,航天器表面温度高。夜晚时,大气的保温作用弱,热量散失快,降温快,航天器表面温度低。白天时,航天器向阳的一面温度高,而背阳的一面温度低。”

我又查阅人民教育出版社相关地理教材(1997年5月版),高层大气分三层:中间层(从平流层顶到85千米)、热层(中间层顶到500千米,又叫电离层)和外层(500千米到2 000千米至3 000千米,又叫散逸层)。空间站飞行轨道位于热层,该层的气温随高度增加上升得很快,这是由于氧原子吸收了所有波长小于0.175微米的太阳紫外线造成的。气温有多高呢?据观测,在300千米高度,气温已达1 000℃。

学习测评

(2020年高考浙江卷地理试题)在中纬度地区5 000米至10 000米高空盛行着波状的西风气流。我国华北某气象测站放飞探空气球进行大气观测,并记录气球从地面上升到万米高空时与气象测站之间水平漂移距离,右图为多年平均水平漂移距离统计图。据此完成1~2题。

1. 测站在冬季冷锋过境后进行一次放飞气球观测,记录气球从地面上升到万米高空过程中的漂移轨迹。下图最接近此次气球放飞过程的地面投影轨迹是(  )

图2-1-2

图2-1-3

2. 符合该测站万米高空冬、夏季气球漂移方向及水平气压场的是(  )

图2-1-4

3. 关注时事地理,探究地理问题,与同学家长交流探究心得。

参考答案:1. A 2. B 3. 略。

解析:

1. 在华北地区的近地面,冷锋过境后盛行西北风,高空盛行西风。气球随风漂移,故从近地面到高空的漂移轨迹是先向东南再向东。故选A。

2. 万米高空,风向受摩擦力的影响可以忽略不计。结合等压线数值,北半球风向在水平气压梯度力方向上向右偏转,最终与等压线平行,气球随风飘移。故选B。

学生成果

线上学习时事地理

神舟十四号载人飞船返回时,正值学校停课,我们采用网课的形式学习时事地理。

老师:神舟十四号载人飞船今日回家,着陆区为东风着陆场。央视正在直播,请同学们认真收看,回答以下问题。

1. 东风着陆场在哪里?返回舱落点坐标为(41°39′12″N、100°03′08″E),在中国地图中标出返回舱落点位置。

东风着陆场位于西北内陆地区,内蒙古自治区西部的阿拉善盟额济纳旗中南部地区,巴丹吉林沙漠和戈壁中,西南距离酒泉卫星发射中心较近。

2. 东风着陆场有什么有利条件和不利条件?

有利条件:

一班王敬雅:① 位于内蒙古巴丹吉林沙漠和戈壁中,面积广阔,一望无际,方便降落;② 地形平坦,有利于车辆快速通行和设备运输,视野开阔,便于快速搜寻返回舱;③ 内蒙古西部荒漠地带,人烟稀少,对社会经济影响小;④ 海拔高,空气稀薄,能见度高。

不利条件:

二班张志赫:① 正值冬季,再加上冷空气的影响,气温低,低温影响搜救人员和设备正常工作;② 夜晚能见度差,搜救难度大。农历十一月十一,月相为凸月,亮度较差。

老师:非常好,结合电视画面,我们还能总结得更全面。

① 从气候来看,这里深居内陆,属于温带大陆性气候,降水少,空气比较干燥,空气能见度高。

② 从地表植被来看,东风着陆场为温带荒漠植被,植被低矮稀疏,冬季枯萎,有利于搜寻返回舱。

③ 从水文、水系来看,温带大陆性气候区降水稀少而蒸发强烈,地表多是季节性河流,冬季没有水,有利于保障返回舱着陆安全。

④ 从地表组成物来看,东风着陆场广泛覆盖着第四纪沉积物,软硬适度。

⑤ 从飞船的飞行轨道来看,东风着陆场正好位于飞船正常行驶的必经之路上。

⑥ 从相互位置来看,东风着陆场距离酒泉卫星发射中心较近,可以依托酒泉卫星发射中心的人力、通信、气象和医疗各种配套设施,提高资源利用率和搜救能力,降低着陆场建设和维护成本。

⑦ 从当地经济发展来看,东风着陆场能够带动当地经济的发展。未来可以借助航天事业的影响力,发展航天旅游产业,带动当地经济的发展。

从东风着陆场的不利条件来看,主要是沙漠戈壁区冬季寒冷,夏季炎热,多风沙天气。

本次神舟十四号返回舱返回地球是在夜间,主要的问题是夜间能见度低、气温低,着陆场最低气温达-25℃。搜救队做了充分的准备和演练,依靠北斗卫星导航系统对返回舱精准定位,备足夜间搜救航天员需要的各种照明器材,对车辆、工作设备进行抗低温防护,加装低温启动装置,医监医保医疗救护车进行升级,在极寒条件下为航天员提供舒适的医监医保场所。

所以,分析地理问题一定要全面。

一班郭钦泰:老师,我们怎么想不到这么多呢?

老师:多观察、多思考、多练习、多总结,会有进步的。

3. 学习我国载人航天精神。

老师:伟大的事业孕育伟大的精神,伟大的精神推动伟大的事业。

1965年出生的航天员杨利伟,2003年10月15日乘神舟五号飞船进入太空,是中国第一位飞天航天员。作为特级航天员,他仍然坚持训练,时刻等待祖国的召唤。

1964年出生的航天员聂海胜,2005年10月12日、2013年6月11日、2021年6月17日执行神舟六号、神舟十号、神舟十二号飞行任务。聂海胜说:“航天员的初心使命就是飞天,只有飞行和准备飞行两种状态。时刻准备,接受祖国挑选,是我们始终坚守的信条。只要祖国需要、任务需要,我们随时会以最昂扬的斗志和最充分的准备,迎接挑战、履行使命。”

1963年出生的航天员陈全,是神舟九号、神舟十号备份航天员。他说:“不管是主份备份,都是航天员的本分。”

1966年出生的航天员邓清明,是神舟九号、神舟十号、神舟十一号备份航天员,2022年11月29日执行神舟十五号飞行任务。为了飞上太空,他准备了25年。他说:“作为航天员,坚守飞天初心、永不停歇训练,是我的常态,更是我的姿态。”“在飞天筑梦的道路上,不管如何艰难,我从未想过放弃。”

航天员坚守飞天初心、永不停歇训练、克服千险万难、永不言弃的精神令人动容,非常值得我们学习。航天员的两种状态是飞行和准备飞行,我们呢?

四班朱俊丞:上网课要认真、自觉、主动。

一班郭钦泰、五班李梓豪:时刻准备着。

六班夏鲁豫:学习和准备学习两种状态。

老师:我们“时刻准备着”?我们就是一种状态,一种什么状态?

学生:学习!

老师:很对。学习不只是我们现在的状态,也是将来的生活常态、生命的常态。终身学习,学无止境。

学生:我们牢记老师教诲,向航天员学习。

(2022级 王敬雅)

研学案例

“嫦娥奔月”研究性学习成果展示活动方案

一、活动目标

1. 增强学生关注生活、关注社会的责任感和爱国情感。

2. 学以致用,用所学知识分析西昌卫星发射中心的区位条件。

3. 学会研究生活问题,学会合作交流。

二、活动内容

1. 古今歌颂月亮诗词。

2. 月球概况。

3. 探究西昌卫星发射中心。

4. 中国探月历程。

三、活动要求

1. 班级一人主持,每组一人运用演示文稿解说。

2. 每组一个专题,分工协作,每人承担一项任务:搜集资料(文字、图片、动画)、制作演示文稿、展示交流等。

3. 每部分题目可以自拟。

4. 加强小组间、同学间的互动:质疑、提问、发表见解等。

5. 10月11—22日完成初稿,10月23日至月底修改完善,11月初开展展示交流活动。

“嫦娥奔月”研究性学习成果展示流程

主持:李淑媛

电脑播放:孙哲

解说:

一组:宋帅,二组:张琳琳,三组:李淑媛,四组:赵宵月。

1. 欣赏神舟七号主题曲《飞》。

2. 齐声朗诵《仰望星空》。

3. 各组展示“嫦娥奔月”研究性学习成果:

一组:歌颂月亮,二组:认识月球,三组:探究西昌卫星发射中心,四组:嫦娥奔月。

4. 同学交流活动体会。

5. 老师发言:让我们焠炼一双地理慧眼吧。

6. 布置作业:谈一谈活动收获或建议。

“嫦娥奔月”研究性学习成果展示课堂实录

图2-1-5 李淑媛主持展示活动

电脑播放神舟七号主题曲《飞》。

主持人:大家好!首先,让我们以热烈的掌声欢迎各位领导和老师莅临指导。同学们,知道刚才我们欣赏的是什么歌曲吗?

同学们: 《飞》。

主持人:神舟七号主题曲《飞》中唱道:从小就梦想有翅膀,飞翔越过高高的墙……越飞越高越飞越远、飞呀飞呀终于飞到天上……

希望同学们经常仰望星空,学会做人,学会思考,学会知识和技能,做一个关心世界和国家命运的人。下面我们齐声朗诵《仰望星空》……

主持人:今天,我们在这里开展“嫦娥奔月”研究性学习成果展示活动,包括四部分:歌颂月亮、认识月球、探究西昌卫星发射中心和嫦娥奔月。

仰望星空,皓月高悬。自古以来,无数的文人墨客赞美她、歌颂她。下面请一组同学带领大家品味颂月诗词,领略美的意境。

一组组长:大家好!我是宋帅,负责解说。我们小组石圳、赵圳、李明月、张迪、贾泽帅、李春、李初负责查找资料,寇中正负责制作演示文稿。“明月几时有?把酒问青天,不知天上宫阙,今夕是何年?”“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺。”这是诗人的感慨,又何尝不是月亮的心情呢?诗人对月举杯畅饮,月亮则静静地倾听着诗人的壮歌。月亮让人充满幻想,充满诗情画意。下面我们一起欣赏《中秋》。

中秋

唐·李朴

皓魄当空宝镜升,云间仙籁寂无声。

平分秋色一轮满,长伴云衢千里明。

狡兔空从弦外落,妖蟆休向眼前生。

灵槎拟约同携手,更待银河彻底清。

主持人:月亮是迷人的。她有时宛如一个新娘,披上盖头,遮住美丽的脸庞;有时像小姑娘的眉毛,又细又长;有时又像一个大玉盘,光芒四射。下面请二组同学领着我们去认识月球。

二组组长:大家好!我是张琳琳,负责解说。我们小组谭美琪、徐娅、宗乃豪、傅亚楠负责查找资料,汪晨、王春茹、翟慎柯、张琳琳、车思宇负责制作演示文稿。我们组展示交流的题目是《认识月球》。……同学们知道月球上的辐射纹是怎样形成的吗?请田老师给我们讲一讲。

老师:月球上环形山星罗棋布,这些环形山一部分是由于月球上曾经发生过剧烈的火山爆发,喷发出来的物质凝固以后形成的。另外,月球上没有大气,陨星可以直接撞击月球表面,撞击产生的物质堆积起来也成为一座座环形山。由于月球上没有大气,火山喷发、陨星撞击之后产生的物质没有空气阻力,有一部分飞溅得特别远,洒落在月球表面形成漂亮的辐射纹。

二组组长:月球上有丰富的矿产资源,有特殊的实验环境,是人类未来星际远行的太空码头,引起世界各国的极大关注。下面我们了解美国、俄罗斯等国的探月情况。(内容略)

主持人:万丈高楼平地起,下面我们一起去揭开西昌卫星发射中心神秘的面纱。

三组组长:大家好!我是李淑媛,负责解说。我们小组李淑媛、姜鹏负责查找资料,苗云轩负责录制视频,李姝媛、孙哲负责制作演示文稿。我们小组展示交流的题目是《探究西昌卫星发射中心》。同学们,西昌卫星发射中心与我国酒泉卫星发射中心、太原卫星发射中心相比有什么优势呢?为什么说每年的10月—次年的5月是最佳的发射季节?

学生:纬度低,能获得较大的初始发射速度。

学生:西昌地区受西南季风影响大,每年的10月—次年的5月盛行东北季风,为旱季,雷电少。

三组组长:西昌卫星发射中心的区位优势和区域地理环境密切相关,是我们学习的重点,请同学们记录下来。

主持人:嫦娥奔月,是中国航天发展的又一个里程碑,举国欢庆。下面我们一起欣赏嫦娥一号、嫦娥二号发射时的盛况。有请四组代表登台!

四组组长:大家好!我是赵宵月,负责解说。我们小组田烁负责收集资料,赵宵月、杨仁、田文秀负责制作演示文稿。我们展示交流的题目是《嫦娥奔月》。我国探月三步走战略:绕、落、回。“绕”即发射绕月卫星对月球进行探测;“落”就是实现软着陆探测器落在月球表面上,巡视勘察月球;“回”就是月球软着陆探测器采集月壤和岩石样本,并搭乘返回舱重返地球。同学们,我国已经成功发射了嫦娥一号和嫦娥二号探月卫星,它们属于我国探月工程的哪一步呢?

学生:第一步。

四组组长:2007年10月24日18时5分,是一个载入史册的时刻,我国第一颗月球探测卫星——嫦娥一号发射成功。

传说中的嫦娥一甩衣袖就飞上了月宫,现实中的探月卫星要花费十余天的时间,历尽千难万险,才能到达距离地球38万千米的月球。

嫦娥二号有四个特点:快、近、精、多。 “快”就是时间快了,嫦娥一号用了十余天才进入工作轨道,嫦娥二号7天就可以做到。“近”就是环月的轨道变了,嫦娥一号是200千米,而嫦娥二号是100千米。另外,嫦娥二号还要进行千米降轨,也就是卫星离月面最近距离只有15千米。“精”就是测量的精度高了,CCD相机对月成像在100千米的时候分辨率优于10米,在15千米的时候达到1.5米。“多”就是试验项目多。

2010年10月1日18时59分,嫦娥二号点火升空,进入预定轨道。下面我们一起欣赏嫦娥二号点火升空时的震撼人心的场面!

电脑播放嫦娥二号点火升空时的视频。

四组组长:嫦娥二号被称为“零窗口”发射,什么是“零窗口”发射呢?有什么好处?请田老师帮着解答。

老师:“零窗口”发射是指在一定长度的发射窗口时间内,紧贴窗口上沿即最优时间实施发射。如果发射窗口为1:00—1:30,“零窗口”就是指1:00。在“零窗口”发射,卫星无需中途修正就能进入预定轨道,可以节省燃料从而为后续工作提供更多动力。

主持人:四个小组“嫦娥奔月”研究性学习成果展示完毕,下面请田老师讲话。

老师:同学们,今天,我讲话的题目是《让我们焠炼一双地理慧眼吧》。嫦娥二号卫星发射成功后,我曾问过几位同学:“你们看发射实况了吗?”多数同学回答:“没有。”

我们在课堂上应该学习什么呢?仅仅是为了考试吗?不是,而是焠炼一双地理慧眼,认识自然与社会,以自然与社会为课程,以实践为课本,以大自然为课堂,通过自主学习、合作学习和探究学习,学会用地理的眼光看世界,培养我们的地理情感、地理技能,树立地理意识,增强地理学习能力、实践能力、生存能力和创新能力,为建设美丽的祖国而奋斗

观察花开花落,我们就会发现,校园图书馆前的同一棵樱花树2008年和2009年樱花开放的时间分别是4月8日、4月11日,而2010年开放时间是4月19日,推迟了一周多。我们是否想一想“为什么”?

我国气象、地理学界的“一代宗师”竺可桢,在出任中国科学院副院长期间,他总是日复一日、月复一月地步行经北海公园去上班,为的是观察桃花开于何日、柳絮飞于何时、布谷鸟始叫于哪天。经过23年的观察、分析,终于在1972年绘制了一幅“北京春季物候现象变化曲线图”,为编制自然历提供了科学依据。

让我们焠炼一双地理慧眼吧!关注生活、关注社会、关注世界的变化,胸怀祖国,放眼世界,仰望星空,脚踏实地,学习对生活有用的地理。像《飞》中唱的那样:当我像鸟儿一样,越飞越高越飞越远。还能再高,高的能够用手捧起梦想!

主持人:今天的作业是谈一谈活动收获或建议。今天的展示活动到此结束,谢谢大家的莅临指导!

学生“嫦娥奔月”研究性学习的收获

李淑媛:中国的航天事业提高了我国的国际地位,增强了我国的综合国力。平时应有一双地理慧眼,学会观察身边的事物,多关注新闻。

杨仁:我深刻认识到团结的重要性。

寇中正:学到了很多关于月球和嫦娥二号的知识,增强了我们的动手能力。

谭美琪:知道了合作的重要性,了解了我国的探月历程是一段艰辛的过程。

邢文倩:发现了探究地理问题的乐趣以及小组一起学习、一起合作的力量,激发了学习地理的热情,在下一步学习中会认真学习地理。

张琳琳:地理知识这么广,一个小问题可以延伸出很多值得探究的问题。

贾泽帅:我将学习航天人的精神,养成在生活中学习地理的习惯,提高个人素养。

赵宵月:我明白了要在日常生活中焠炼一双地理慧眼,发现生活中的地理问题。

孙哲:走进西昌,探究西昌,认识嫦娥的起飞地点,学习它的区位优势。一段视频,让我们感受卫星发射时的震撼与磅礴。一次点火,一次成功,我国的航天事业一步步迈向新高度,为祖国感到自豪!

深度研讨

一、学生学习效果的评价

张店区科研骨干协作组成员对课例进行了充分交流,对所研究的课题在课堂中的体现进行了诊断。重点论证了这一节课中小组展示功能在学生的自主学习过程中起到了什么作用,学生的学习过程和学习积极性的来源。我们一致认为,这节课学生准备得很充分,课堂展示的内容也很全面,这一节课中的每个小组内部的学生都有自己的分工,有的查找资料,有的整理材料,有的制作演示文稿,全体组员参与,用时一周,共同完成了小组负责的板块任务。从学生的展示来看,每个小组都对自己所负责的专题进行了多方面的资料搜集,调动了全体小组成员的学习积极性,保证了大多数学生的积极参与。搜集资料、整理资料的过程,学生都保持了很高的热情,学习过程是主动而有效的,基本上达到了老师预想的学习效果。

二、课堂诊断出的问题

(一)小组展示形式不是常态的学习方式

这节课是一节学生学习结果的展示课,不是学生学习过程的展示课。这堂课的任务,教师在一周以前就做了布置,对部分学生做了培训,向学生说明开展探究性学习应遵循的规则、探究性学习的目的、探究的对象、探究的方法及成果的呈现与展示要求等,让学生明确如何去寻求可能的解决方案,从而保证这一活动的顺利开展。按照当前我们的教学任务和课时安排,不可能允许我们的学生每节课都花费那么多的时间去做准备,由此可见这种展示课不是学习的常态,这就与田老师所研究的课题出现了偏差。

(二)小组展示参与面不广

课堂观察发现,小组展示每个组只有一个代表发言,其余人员没有参与展示活动,学生参与面只占了五分之一,参与面非常小。做“听众”的学生明显表现出学习积极性不够高,因而课堂气氛显得有些沉闷。既然是“发挥小组展示功能,激发学生学习热情”,就应该是小组全员参与或者是绝大多数学生参与,而不仅是小组代表的展示。可见这一节课中小组的展示功能并不能激发学生的学习积极性,没有充分体现所研究的课题。

三、研究得出的结论

课题在课堂中体现不明显,学生的学习积极性不在于小组的展示功能,而在于探究性学习的过程。

虽然小组展示功能没有充分体现学生的学习积极性,但是从学生展示情况来看,教师预设的学生要学习的内容基本上达到了要求。于是我们进一步论证了学生学习动力的来源。教师备课充分、做好学生的动员和方法的指导,激发了学生参与的积极性。学生热情地投入到探究性学习之中,在轻松愉快的学习氛围中搜集、整理材料,主动探索、发现新知,体验自主探究的乐趣,制作演示文稿和展示成果,完成学习过程,享受成功的喜悦。今天的课堂如果教师直接告诉学生知识点,然后让学生直接做题,能节省好多时间。但是学生少了自己去探索、发现的过程,少了一步步接近真知的好奇,学习就变成了机械的记忆,变得枯燥无味,从而失去学习的乐趣。整堂课学生掌握了有关知识这一事实告诉我们,虽然学生利用的是课余时间,但是他们仍然保质保量地完成了老师分配的任务,因为探究性学习的过程激发了他们的好奇心,让他们体验到集体解决问题的乐趣,在整个学习的过程中小组成员的参与度很高,合作意识很强。

爱因斯坦说过:“我们体验到的一种最美好、最深刻的情感,就是探索奥秘的感觉;谁缺乏这种情感,他就丧失了在心灵的神圣的颤栗中如痴如醉的能力。”本次活动,让科研骨干协作组成员进一步感悟了自主探究性学习与被动地接受学习的不同,探究性学习与接受学习相比具有更强的问题性、实践性、参与性和开放性。经历探究过程、获得情感体验、主动建构知识、掌握解决问题的方法是探究性学习的重要目标。今后,科研骨干协作组将深入研究探究性学习活动的组织策略,使探究性学习深入到学校教育的各个领域,更好地促进学生素养的发展。

反思与改进

2010年10月1日,嫦娥二号在西昌卫星发射中心发射升空,10月6日进入环月轨道,标志着我国探月一期工程的“绕”顺利完成,为二期工程的“落”和三期工程的“回”奠定了坚实的技术基础和经验积累。为了庆祝这一盛况,我们上了一节“嫦娥奔月”研究性学习成果展示课。

本节展示课也是张店区科研骨干协作组第一小组结对研讨课。

2010年11月4日,张店区科研骨干协作组第一小组结对研讨活动在我校举行。淄博市张店区教育研究中心(淄博市张店区教师进修学校)科研部于俊廷主任、淄博市张店区实验中学孙凤美主任、淄博市张店区第四中学刘云主任参加了本次研讨活动,目的是验证我的研究课题“发挥小组展示功能,激发学生学习热情”。

活动分两个阶段。第一阶段:三位专家观看了我的“嫦娥奔月”研究性学习成果展示课;第二阶段:进行深度研讨。

在研讨阶段,各位专家指出,本课以“嫦娥奔月”时事热点为切入点,树立社会大课程观,采用自主、合作、探究等多种学习方式,构建自主性、有效性、开放性的课堂,很好地体现了“生本教育”的理念,为学生的终身发展奠基。同时,于主任从研究的视角提出了非常值得思考的问题:“本次活动研究的课题是‘发挥小组展示功能,激发学生学习热情’。重点论证这一节课中小组展示功能在学生的自主学习过程中起到了什么作用,学生的学习过程和学习积极性的来源。从学生表现看,本节课学生学习效果不错,最主要的影响因素是什么?是不是小组的展示功能发挥的作用?”为了验证这个问题,我进行了问卷调查,学生的收获主要有以下几点:中国的航天事业的发展,提高了我国的国际地位,增强了我国的综合国力;学会了很多关于月球和嫦娥二号的知识,开阔了视野,增长了见识;认识到小组合作学习的重要性、团结的力量,增强了动手能力,发现了探究地理问题的乐趣,平时要焠炼一双地理慧眼。由此可见,学生积极性的来源不是小组的展示功能,而是研究性学习的作用。

最终,我们将课题修订为“发挥研究性学习的作用,激发学生学习热情”。