《增強抗彎曲能力》教學(xué)設(shè)計與互動研討

教學(xué)內(nèi)宮：小學(xué)科學(xué)(教科版)六年級上冊第二甲元第二課。

教材分析

本節(jié)課是在學(xué)完《抵抗彎曲》之后，讓學(xué)生繼續(xù)對紙橋面的形狀與承受力關(guān)系的實驗進行設(shè)計，更加深入地探究橋梁設(shè)計的奧秘；本課的教學(xué)力圖體現(xiàn)以活動組織教學(xué)為主，學(xué)生通過自己設(shè)計的紙橋面，經(jīng)歷一個發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、建立假設(shè)、設(shè)計實驗驗證、得出結(jié)論并解決問題的過程。

教堂目標(biāo)：

1．知識與技能：讓學(xué)生通過實驗發(fā)現(xiàn)薄形材料改變形狀后抗彎曲能力可以增強。

2．過程與方法：培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象提出問題、實驗研究，并根據(jù)實驗結(jié)果做出解釋的能力。

3．情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象提出問題、實驗研究，并根據(jù)實驗結(jié)果做出解釋的習(xí)慣。

教學(xué)重點：發(fā)現(xiàn)問題與制定研究計劃；

教學(xué)難點：制定研究計劃。

教具學(xué)具：多媒體課件，包裝箱瓦楞紙板，小刀，厚紙，鐵墊圈，線，測試記錄表等。

教學(xué)流程：

一、導(dǎo)入

師：上節(jié)課我們初步研究了薄形材料的抗彎曲能力，那么要增強橫梁的抗彎曲能力，可以采用什么辦法?

生：增加橫梁的厚度。

師：沒錯，這是個辦法。不過，同學(xué)們想一想，這個辦法有沒有缺點?

生：有。會增加材料的用量，也會增加梁的自身重量。

師：既然這個辦法有這么多缺點，還有別的辦法嗎?這節(jié)課我們就來研究這個問題：(板書：增強抗彎曲能力。)

二、瓦楞紙板的研究

師：為了解決這個問題，我們先來做個小研究。(出示紙板)這個紙板的學(xué)名叫瓦楞紙板。

1．感覺抗彎曲能力。

師：各小組同學(xué)彎折一下瓦楞紙板，感覺一下它有多硬，抗彎曲能力如何?

2．解剖觀察結(jié)構(gòu)。

師：我們再用解剖的方法，進一步觀察瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)有什么奧秘?看看組成各個部分的厚度與軟硬?(教師注意提醒學(xué)生用刀安全。)

3．提出問題。

師：經(jīng)過觀察研究瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)，我們有了什么問題或想法?(為什么抗彎曲能力很強?)

師：同學(xué)們都進行了思考，談了自己的想法，集中起來是形狀與抗彎曲能力的關(guān)系問題。那么形狀與抗彎曲能力有沒有關(guān)系呢?有什么關(guān)系?也就是說，改變形狀可以改變抗彎曲能力嗎?(板書：改變形狀)對于同學(xué)們提出的問題，你們準(zhǔn)備怎樣繼續(xù)研究啊?

(學(xué)生回答：做實驗。)

師：做實驗是進行科學(xué)研究的非常實用且有效的方法，為了能讓實驗得出科學(xué)的結(jié)論，我們是不是應(yīng)該有一個可操作的科學(xué)的實驗方案啊?

三、形狀與抗彎曲能力的研究

1．師：(出示一張紙)這張紙是很容易被壓彎的，我們先來估計一下折成什么樣的形狀的紙抗彎曲能力會很強?(必須讓學(xué)生先預(yù)測，抗彎曲能力用墊圈個數(shù)表示。)

2．制定方案并做實驗。

學(xué)生以小組為單位研究一下，準(zhǔn)備折成哪些形狀?做這個實驗要注意哪些問題?并制訂一個方案。(實驗控制的不變條件是：紙的長、寬、厚度；架空距離、放墊圈位置。讓學(xué)生經(jīng)歷預(yù)測、實驗、記錄、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論這樣的探究過程。)

3．生交流一下實驗方案。說一說實驗方法及過程、實驗用料、對比實驗、注意的問題、控制變量。

4．分組實驗，教師巡視。

5．交流實驗結(jié)果。

(A．與沒有折的紙比較，它們的抗彎曲能力增強了嗎?B．比較這些形狀的抗彎曲能力的大小，試做出自己的解釋。意義在于培養(yǎng)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進行思考。有一定依據(jù)的解釋要給予積極評價。)

6．課件出示角鋼等異型鋼材，說一說為什么要做成這樣的形狀?

7．閱讀書中最后的閱讀文字。

師：為了增強橫梁的抗彎曲能力，除了增加厚度，還有別的更好的辦法嗎?

生：改變形狀，可以增強抗彎曲能力。

師：那么，改變成什么形狀或結(jié)構(gòu)抗彎曲能力會更強呢?想知道嗎?以后我們繼續(xù)研究。

反思：本節(jié)課是在學(xué)完《抵抗彎曲》之后，學(xué)生對抵抗彎曲有了初步的理解與認識的基礎(chǔ)上，進行的“增強抗彎曲能力”探究活動，不僅在探究的深度和廣度上遠遠超過前一課，并且提出的問題恰恰是前一課發(fā)現(xiàn)且無法解決的問題。教學(xué)的連貫性，可以使學(xué)生有一個完整的探究過程，也可以使他們經(jīng)歷一個較完整的由淺及深的思維訓(xùn)練。這一課的導(dǎo)入自然而然由上一課的問題來承擔(dān)了：“要增強橫梁的抗彎曲能力，可以采用什么辦法?”當(dāng)用增加用材來解決這個問題時，弊端是不言而喻的?！坝惺裁锤玫霓k法嗎?”讓學(xué)生直接去解決這個問題，有點勉為其難，因為學(xué)生還不具備這樣的思考能力。教學(xué)中，我索性先把這個“攔路虎”放在一邊，去學(xué)習(xí)“打虎的招式”，先來研究一下我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷耐呃慵埌?俗稱：紙殼)。平日學(xué)生對這個司空見慣的事物并沒有做過什么研究或是思考。通過對瓦楞紙板先感受再解剖研究，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)一個非常有價值的問題，即：形狀與抗彎曲能力有什么關(guān)系呢?而這個問題又是帶領(lǐng)學(xué)生深入探究的路標(biāo)，它把我們探究的路引向了問題的核心，即改變形狀可以增強抗彎曲能力。

對于學(xué)生提出的問題，即學(xué)生的科學(xué)預(yù)測：改變形狀可能增強抗彎曲能力，我以一個“你們準(zhǔn)備怎樣繼續(xù)研究”的問題把學(xué)生帶入科學(xué)的實驗驗證過程中。這對學(xué)生很重要，因為它不僅是一個完整的研究過程，也是建立科學(xué)概念的重要時段。這節(jié)課不是只探究出“改變形狀可能增強抗彎曲能力” 這一結(jié)論就了事了，而是提出了更新、更高的問題：改變成什么形狀或結(jié)構(gòu)抗彎曲能力會更強呢?在這里，我把最初的問題帶進課堂，經(jīng)過一個典型的科學(xué)探究后，又把問題帶進更深入更廣的探究活動中，同時也把問題帶入?生活。

本課教學(xué)要注意的幾個問題：1．瓦楞紙板的研究這一部分，一定要對瓦楞紙板有一個深入、透徹的觀察與研究，這對問題的提出和后面的實驗設(shè)計有重要的作用，因為它能對學(xué)生的思維施加影響。2．在交流設(shè)計實驗方案的時候，一定要讓學(xué)生明確，這是一個控制量的對比實驗。在實驗的過程中，學(xué)生一定要控制好不應(yīng)該變的量，這是實驗成功的關(guān)鍵，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗方法的中心。3．實驗的誤差問題。個別小組得出錯誤結(jié)論，我們要尊重他們的探究，但也要幫助他們分析得出錯誤結(jié)論的原因?？茖W(xué)實驗時，誤差是不可避免的，但我們要最大限度地控制它，使實驗盡可能地精確，這樣得出的結(jié)論才能有說服力。教學(xué)中，教師指導(dǎo)學(xué)生實驗時，也注意對學(xué)生的操作方法的規(guī)范。

[互動研討]

齊齊哈爾市建華區(qū)小學(xué)科學(xué)互動研討論壇

馮巍：在本課中，活動小組的組合，教者是隨意組合的，還是有一定的考慮?應(yīng)根據(jù)什么分配?

趙欣穎：問得好，這涉及組織合作學(xué)習(xí)的問題。在分配小組的時候，我對學(xué)生的基本能力與背景進行了一定的了解和分析，以體現(xiàn)1+1>2的原則，對學(xué)生的組合進行優(yōu)化。我進行的是異質(zhì)分組，即優(yōu)勢互補，把不同學(xué)習(xí)背景的學(xué)生分在一起。這樣更有利于孩子的合作學(xué)習(xí)與交流。當(dāng)然，分到一組的學(xué)生都是自愿的，他們之間可以相互信任，相互幫助。

尹鐵海：趙老師這里談到的“背景”不同是指哪些方面?背景、能力如何掌握?如果只憑自己的觀察會不會武斷?如果有同學(xué)興趣不和，不愿接受你的分配方案時怎么辦?

趙欣穎：合作學(xué)習(xí)的專家都建議異質(zhì)分組。教師可以依據(jù)學(xué)生組織能力、學(xué)習(xí)能力、知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)成績、思維活躍程度、性別、特長愛好、心理素質(zhì)、語言表達能力、家庭社會背景、守紀(jì)狀況等將學(xué)生分組，這樣有助于打破不同類型學(xué)生之間的障礙，擴大學(xué)生的交往范圍。按能力水平將學(xué)生異質(zhì)分組的目的是提倡同伴互教，這對教師和學(xué)生都有好處。高能力水平的學(xué)生為低能力水平的學(xué)生提供了學(xué)習(xí)的榜樣，并在幫助低能力水平學(xué)生的過程中可以鞏固和提高自己對知識和技能的掌握。除此之外，異質(zhì)分組可以促使學(xué)生從多個角度看待問題，豐富學(xué)生的思維。

但有許多教師、家長擔(dān)心把學(xué)習(xí)成績不同的學(xué)生分在一個組將會導(dǎo)致不能有效地利用課堂時間。他們害怕學(xué)習(xí)成績好的學(xué)生因為教其他學(xué)生而浪費了時間，或會感到厭煩；而學(xué)困生跟不上同伴，也會有種挫敗的感覺。但有研究表明學(xué)習(xí)成績好的學(xué)生：(1)在共同學(xué)習(xí)環(huán)境中較之在其他學(xué)習(xí)環(huán)境中，比如自學(xué)，掌握的知識都要多。(2)通過向其他同學(xué)講解學(xué)習(xí)內(nèi)容可以增加他的認知、推理水平。(3)通過參加小組活動，增加他們的從屬感、接納感和責(zé)任感。(4)為他們將來的職業(yè)做準(zhǔn)備。比如，醫(yī)生、經(jīng)理和律師等職業(yè)，領(lǐng)導(dǎo)才能和溝通能力是必不可少的。也有研究發(fā)現(xiàn)，共同學(xué)習(xí)將使學(xué)生取得較高的成績，特別是“學(xué)困生”。其原因可能為：(1)得到更多的幫助。因為他們的小組成員，而不僅僅是教師，都在幫助他們。(2)通過觀察優(yōu)秀生的學(xué)習(xí)過程來獲益。(3)因為小組同學(xué)希望他們成功，所以嘗試的動機更加強烈。當(dāng)合理地安排小組任務(wù)來提高合作技能時，學(xué)困生就能最大程度地獲益。學(xué)困生往往缺乏這方面的技能，而這種缺陷導(dǎo)致了他們?nèi)狈ψ宰鸷蛣訖C。

王強：本課是以小組合作學(xué)習(xí)、科學(xué)探究為主，教者在課堂評價上，應(yīng)面對小組，還是面對個人?

趙欣穎：既然是小組合作學(xué)習(xí)，我想在課堂的評價上就應(yīng)該面對小組。特別是在小組交流之后的全班交流上，教師的評價是對發(fā)言學(xué)生的所在小組，而不應(yīng)是發(fā)言的學(xué)生。也就是說，被評價的主體是小組，而不是個人。這樣可以引起小組之間的競爭，而不會落入個人的比賽。例如：評價時教師可以說“你們小組的觀點很新”，而不是“你的觀點很新”。

鄭迪：科學(xué)課中，實驗前的實驗方案設(shè)計和實驗后的實驗報告總結(jié)應(yīng)以什么形式出現(xiàn)，主要內(nèi)容應(yīng)是什么?

馬勝英：在教學(xué)中，把實驗前實驗方案的設(shè)計與實驗后實驗報告的總結(jié)用表格的形式表現(xiàn)比較合適，而且可以把比較難于處理的問題進行提示或比較明確地直接給學(xué)生。主要內(nèi)容有：實驗名稱、實驗器材、人員分工、注意事項、實驗步驟、預(yù)測結(jié)論、我的發(fā)現(xiàn)、我的問題。其中人員分工一定要有，在小組合作學(xué)習(xí)中，應(yīng)該讓每個小組成員都對自己的小組負責(zé)任。也就是說要有個人責(zé)任，那樣才能發(fā)揮小組內(nèi)每個成員的積極性。

何璐：我們都知道科學(xué)課上的一問一答、齊問齊答不是最好的方法，那么應(yīng)該如何處理科學(xué)課堂呢?

謝輝：科學(xué)課是以學(xué)生自己實踐、探究為主，我認為應(yīng)該杜絕一問一答形式。不同學(xué)生探究問題角度不同，應(yīng)根據(jù)學(xué)生自己的實際情況制訂實驗的方案，從而讓學(xué)生通過實驗去解決問題，使他們能與別人共同探討，分享研究成果。此時教師只是以一名引領(lǐng)者，而不是發(fā)問者的角色出現(xiàn)于課堂。

李穎娜：科學(xué)課堂面對全體，一問一答、齊問齊答確實不是好方法。所以，在學(xué)生活動時，事先規(guī)定了明確的人員分工。這樣教師一問，就形成了小組答，一個問題多人思考，多人回答，形成了整體交流的局面。

尚群英：學(xué)生的科學(xué)文件夾，是否可以作為對學(xué)生隱性評價的載體?流于形式怎么辦?

馬勝英：科學(xué)文件夾記載著學(xué)生整個成長過程，需要教師進行大量的工作，需要教師細心、耐心地及時進行整理、總結(jié)、積累。它可以作為隱性評價的一部分，但不應(yīng)是全部，隱性評價的面很廣，還需要進一步研究。

關(guān)麗紅：科學(xué)文件夾中的內(nèi)容包羅萬象，包括對某些研究問題的猜測、方案、研究報告，還有對某些研究過程的總結(jié)和反思。教師有意識地指導(dǎo)學(xué)生將這些資料歸納整理，有利于提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，還有利于培養(yǎng)他們養(yǎng)成勤于積累的良好習(xí)慣。因此，科學(xué)文件夾的建立和使用應(yīng)作為評價學(xué)生的一個有效途徑。

尹鐵海：科學(xué)教材中，每個單元前的總述與單元后拓展，教師最好怎么處理?

龔海凌：我認為首先可以布置學(xué)生課前收集相關(guān)資料，上課伊始提出相關(guān)問題。這樣做不僅可以調(diào)動學(xué)生的積極性，而且明確了本單元的學(xué)習(xí)目的。其次，還可以通過課件、實物、模型等直觀形象的教學(xué)手段，或小游戲、小故事等形式引出本章的內(nèi)容，引發(fā)學(xué)生的好奇心與探究欲。

周密：先讓學(xué)生閱讀短文，初步感知本單元所涉及的內(nèi)容，然后讓學(xué)生提出與本單元相關(guān)的、自己感興趣的問題，從而激發(fā)學(xué)生探究的興趣，并引導(dǎo)他們在課堂中注意探究解決所提出的相關(guān)問題。從而進一步培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

馮?。何艺J為應(yīng)該在學(xué)生做完實驗后，有了實驗結(jié)果時，教師乘勝追擊，以課件的形式向?qū)W生播放資料。這種具有科學(xué)性的資料能夠與學(xué)生實驗所得的結(jié)果進行相互印證。

孫偉華：實驗過程中，學(xué)生興奮度極高，但教學(xué)時間有限，教師如何恰到好處地把握好這個“度”?

尚群英：要讓學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)習(xí)慣，嚴(yán)格遵守實驗規(guī)則，這需要教師在長期的科學(xué)課堂中對學(xué)生的這一習(xí)慣進行培養(yǎng)。開始時，可能是出于好奇心，學(xué)生興奮度極高，漫無目的地玩，教師可能無法調(diào)控。但經(jīng)過教師的長期培養(yǎng)與引導(dǎo)，可以使學(xué)生由玩逐漸走向嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實驗。同時，教師要讓學(xué)生在實驗方案的設(shè)計上考慮好實驗所用的時間，明確實驗的步驟與內(nèi)容，即讓學(xué)生心中有“譜”，也能有效地控制好這個“度”。

陶陽：興趣是最好的老師。在平時的教學(xué)中，我主要采用興趣轉(zhuǎn)移法來吸引學(xué)生的注意力。比如對于回答好的學(xué)生可以給予一些自制的千紙鶴、幸運星等作為獎勵，使他們把自己的注意力轉(zhuǎn)移。這樣就可以降低學(xué)生的興奮度，更好地進入到下一個教學(xué)環(huán)節(jié)中去。