《運動和力》單元試教分析與體會

譚嘉雯

試教《運動和力》單元前，我們對學(xué)生的前概念進行了測查。教學(xué)時，我們采用錄像、學(xué)生實驗記錄單、班級記錄表等及時記錄學(xué)生的課堂表現(xiàn)。試教后，我們對學(xué)生進行后測，了解學(xué)習(xí)效果，對比分析試教階段學(xué)生學(xué)習(xí)本單元的效果。在試教過程中，我們精心設(shè)計了探索活動，引導(dǎo)學(xué)生對運動和力有了更深入的認(rèn)識。

試教情況分析

通過試教前的測試和交流，我們了解到，四年級學(xué)生通過課外科普書籍的閱讀和科普節(jié)目介紹等途徑，對常見的力有了一定的了解，對反沖力和阻力的了解不多，尤其是對反沖力，不少同學(xué)表示沒有聽說過。

在測量力的大小的工具選擇上，我們提供了測量工具的照片讓學(xué)生選擇，50%的學(xué)生選擇彈簧測力計，但都不清楚名稱;46%的學(xué)生選擇托盤天平，說明這些學(xué)生對力的測量工具和方法都缺乏認(rèn)知。

關(guān)于能量的認(rèn)識，25%的學(xué)生知道拉長的橡皮筋具有能量，29%的學(xué)生知道燒開的水具有能量，67%的學(xué)生知道發(fā)光的燈泡具有能量，21%的學(xué)生知道點燃的蠟燭具有能量，75%的學(xué)生知道行駛的小車具有能量，67%的學(xué)生知道食物具有能量。

在了解了學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上，我們開展了有針對性的試教，試教情況分析如下：

1.教學(xué)準(zhǔn)備充分，關(guān)注細(xì)節(jié)處理

本單元的教學(xué)需要學(xué)生在探索中獲取實驗數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析，得出結(jié)論。所以，教師在教學(xué)前的準(zhǔn)備工作充分與否，會對學(xué)生探索的結(jié)果產(chǎn)生直接影響。在試教前的備課環(huán)節(jié)，我們關(guān)注各個實驗細(xì)節(jié)，以方便學(xué)生順利地做好實驗，收到事半功倍的效果。

在第1課《讓小車運動起來》教學(xué)中，對于墊圈如何驅(qū)動小車運動的問題，僅僅提供教材中呈現(xiàn)的墊圈、車子、繩子是不夠的。在實驗過程中，在繩子上系墊圈增加了學(xué)生操作的難度。我們在繩子的一端系上輕質(zhì)掛鉤，便于學(xué)生進行實驗。另外，探索“拉力大小與小車運動的關(guān)系”對于四年級學(xué)生是一個挑戰(zhàn)。為了讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，我們在教學(xué)前準(zhǔn)備了在一端綁上輕質(zhì)掛鉤、不同長度的繩子，引導(dǎo)學(xué)生自主探索。學(xué)生在探索中能夠發(fā)現(xiàn)繩子長度影響小車的運動距離，運動距離同時受桌面高度的影響。學(xué)生經(jīng)歷了這樣一個自主探索的過程，對繩長因素有了更加深刻的認(rèn)識。

第2課《用氣球驅(qū)動小車》教學(xué)時，在第一次試教中，許多學(xué)生在研討環(huán)節(jié)關(guān)注到氣球大小的影響因素，還有同學(xué)能考慮到小車的重量、車身的形狀等因素，只有少數(shù)學(xué)生能關(guān)注到噴嘴粗細(xì)的因素。所以在第二次試教時，我們引入了粗細(xì)噴嘴，并用打氣筒打氣來改變氣球大小，使學(xué)生在研討環(huán)節(jié)有更加激烈的思維碰撞。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生認(rèn)識到：想讓小車行駛得更遠(yuǎn)，需要多個因素的配合。

在第3課《用橡皮筋驅(qū)動小車》的探索活動中，我們利用實驗材料先進行下水實驗，根據(jù)實驗結(jié)果提出有梯度的纏繞圈數(shù)，在實驗時給予學(xué)生建議，有利于實驗數(shù)據(jù)的獲取、整理與分析。此外，在教學(xué)前，我們也在教室外走廊劃定了統(tǒng)一的起跑線，并固定了軟尺方便學(xué)生讀數(shù)，有效提高實驗教學(xué)的效率。

在第5課《運動與摩擦力》的材料準(zhǔn)備上，我們用木板作為斜面和底板，粗糙的接觸面使得實驗數(shù)據(jù)更加具有區(qū)分度。用輕質(zhì)的蓋子和輕質(zhì)小掛鉤代替輕質(zhì)小托盤，安裝滑輪減少繩子與木板接觸產(chǎn)生的摩擦力，減少實驗的影響因素。在“滾木”的選擇上，我們選用圓柱形的鉛筆或者筷子來進行實驗。在輪子的安裝上，如果僅給出基本材料，缺乏連接方式的引導(dǎo)，學(xué)生操作起來會比較困難，耗時較長。我們事先利用吸管、輪子、連接軸組裝好一對輪子，并提供膠帶便于學(xué)生安裝。只有在細(xì)節(jié)上關(guān)注到學(xué)生實驗操作時可能出現(xiàn)的狀況，在教學(xué)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)精心準(zhǔn)備，才能提升實驗教學(xué)的有效性。

在第6課《運動的小車》的材料準(zhǔn)備中，我們嘗試?yán)媚景宕罱ㄐ泵妫矅L試?yán)描F架臺、鐵圈、木板來搭建斜面，設(shè)定可以調(diào)節(jié)的高度。提前測試和選擇質(zhì)量比較大的小車，從而使木塊移動距離的差異更顯著。我們在木板上畫出小車釋放的起跑線，標(biāo)定木塊初始位置，方便學(xué)生實驗。

2.優(yōu)化數(shù)據(jù)處理方式，重視集體論證中的生成

本單元的學(xué)習(xí)對于學(xué)生的數(shù)據(jù)處理意識和方法提出了一定的要求，但對四年級學(xué)生而言，過于復(fù)雜的計算容易耗費教學(xué)時間，導(dǎo)致教學(xué)重點偏離。因此，我們在數(shù)據(jù)處理方式上，充分考慮學(xué)情，簡化數(shù)據(jù)計算，重視集體論證環(huán)節(jié)的生成。經(jīng)過學(xué)習(xí)，學(xué)生科學(xué)處理數(shù)據(jù)的意識得到提高，并在集體論證環(huán)節(jié)中能夠提出有依據(jù)的觀點，說明他們的證據(jù)意識得到提升。

在第1課《讓小車運動起來》一課中，探索“拉力大小與小車運動的關(guān)系”時，每組啟動小車的拉力可能因組間差異有所不同，我們用字母n表示使小車剛好運動起來的初始墊圈數(shù)量，用n+2、n+4、n+6的方式表示后續(xù)墊圈的數(shù)量，這樣的處理方式既尊重了組間差異，也利于數(shù)據(jù)的梯度呈現(xiàn)。在數(shù)據(jù)的處理上，本課需要學(xué)生計算小車行駛時間的平均值，使得數(shù)據(jù)分析更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，但平均數(shù)計算量大，我們引導(dǎo)學(xué)生使用計算器來計算。在研討環(huán)節(jié)，我們根據(jù)墊圈數(shù)量從小到大排序，將各組的數(shù)據(jù)匯總到黑板上，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并通過集體研討，根據(jù)黑板呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)規(guī)律得出結(jié)論。

在第2課《用氣球驅(qū)動小車》的教學(xué)中，我們制作格子跑道，記錄單也采用圖像化的設(shè)計，讓學(xué)生用填涂的方式記錄不同大小氣球和不同粗細(xì)噴嘴對小車行駛距離的影響，直觀顯示差異。集體研討論證環(huán)節(jié)，學(xué)生根據(jù)記錄的圖像，辯證地分析小車行駛遠(yuǎn)近與什么因素有關(guān)，并有理有據(jù)地提出自己的觀點。

在第3課《用橡皮筋驅(qū)動小車》教學(xué)時，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生容易忽略“力作用在小車上的時間”。在研討環(huán)節(jié)，學(xué)生難以拿出證據(jù)證明小車運動距離與力在小車上的作用時間之間的關(guān)系，只能從距離的角度進行研討。為了讓學(xué)生對力的作用時間有深入的思考，我們安排了計時員，用秒表來計量時間。通過活動，學(xué)生對運動的距離、力作用在物體上的時間都有了更加深入的思考。

3.強化實踐體驗，增強教學(xué)趣味性和創(chuàng)造性

本單元涉及大量的實驗，但分析前測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對于一些內(nèi)容的認(rèn)知是不夠的，甚至是沒有接觸過、比較陌生的。因此，我們認(rèn)為教學(xué)中需要增強學(xué)生的實踐體驗，通過一些實踐活動增強教學(xué)的趣味性和創(chuàng)造性。

在第4課《彈簧測力計》的教學(xué)中，因為在前測中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于測量力的工具認(rèn)知不足，我們就著重引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識和感受彈簧測力計。前測中我們發(fā)現(xiàn)有接近一半的學(xué)生認(rèn)為可以使用托盤天平來測量力，因此在教學(xué)中，我們也要強調(diào)測量力和測量質(zhì)量的工具的不同。“力”的測量對于四年級學(xué)生而言是比較陌生的，他們對力的大小的認(rèn)識和感受也是欠缺的，所以我們在教學(xué)時強化了感受力的體驗性活動。在測量物體重力的活動中，我們提供了不同材料，也準(zhǔn)備了開放性的材料表格，學(xué)生可以自主選擇材料測量。我們還進行了估測力的比賽活動——估測一個，實測一個，增強教學(xué)的趣味性。在多次估測與實測活動中，學(xué)生的估測精確性越來越高，讀數(shù)也越來越快、越來越準(zhǔn)，估測能力、讀數(shù)能力得到明顯提高。

第5課《運動與摩擦力》一課的探索活動是層層遞進的，我們?yōu)閷W(xué)生的自主探索搭建了腳手架，讓他們在自主探索中發(fā)現(xiàn)問題，得出結(jié)論。在教學(xué)中，我們給予學(xué)生充足且必要的材料，讓他們自主探索直接拉動重物、利用滾木搬運重物和利用輪子搬運重物三種方式的異同。我們給予操作上的幫助和指導(dǎo)，不干預(yù)學(xué)生實踐中的思維活動。學(xué)生有了充分的探索與實踐時間，他們能夠自主探索，并認(rèn)識到：直接搬運的摩擦力最大;利用滾木雖然摩擦力減少，但是需要人工調(diào)整滾木;使用輪子時，摩擦力最小且操作方便。學(xué)生在連續(xù)的、完整的體驗中更能發(fā)揮出最大的學(xué)習(xí)效能。在拓展環(huán)節(jié)，我們引導(dǎo)學(xué)生利用光盤、瓶蓋、氣球制作氣墊船模型。由于其制作簡單，操作容易，學(xué)生樂在其中。我們也曾嘗試引導(dǎo)學(xué)生操作磁懸浮陀螺模型，讓他們在動手實踐中切實感受到交通工具是如何減少摩擦力的，真切認(rèn)識到科學(xué)改變了我們的生活。

在第7、8課《設(shè)計制作小車》教學(xué)時，為了讓學(xué)生發(fā)揮更多的創(chuàng)意，我們除了提供教材設(shè)計的材料，還準(zhǔn)備了不同大小的盒子，以及不同的連接工具：透明膠、雙面膠、海綿膠等。學(xué)生有了不同的選擇，就會設(shè)計制作出不同的作品。有的小組會考慮用橡皮筋和氣球兩種動力方式結(jié)合，有的小組考慮選擇盒子的大小，有的小組則考慮到車身重量與動力方式的配合等。學(xué)生在制作過程中，關(guān)注細(xì)節(jié)，創(chuàng)意十足，熱情高漲。

后測情況及記錄單情況簡析

經(jīng)過本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生對各種類型的力的認(rèn)知有了很大提升。對于驅(qū)動小車的動力方式，如拉力、反沖力、彈力等認(rèn)識更加深刻，尤其是對于反沖力的認(rèn)知提升最多。

對于能量的認(rèn)識，學(xué)生經(jīng)過單元學(xué)習(xí)后，對拉長的橡皮筋、行駛的小車等具有能量的認(rèn)識得到了明顯提升，但是對于食物具有能量的認(rèn)知則發(fā)生了后測結(jié)果比前測結(jié)果退步的情況，說明學(xué)生對于經(jīng)過動手實踐的關(guān)于能量方面的認(rèn)知有了更加深刻的印象，而對僅進行了簡單介紹的內(nèi)容，比如“點燃的蠟燭”“食物”等，學(xué)生的理解沒有發(fā)生顯著變化，甚至退步了。以上情況說明四年級學(xué)生對能量方面的概念遷移理解能力仍然比較弱（見上表）。

從學(xué)生記錄單來看，學(xué)生都能按照要求合理規(guī)范地記錄實驗數(shù)據(jù)并表述實驗結(jié)果。但在《設(shè)計制作小車》一課的設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生對設(shè)計、繪制三視圖普遍感到困難，他們往往只能繪制出透視圖。所以，教學(xué)時我們沒有對三視圖提出太多要求，只是鼓勵學(xué)生多角度繪制即可。在后續(xù)制作環(huán)節(jié)，學(xué)生還會根據(jù)制作的具體情況，再次修改設(shè)計圖。

試教體會

1.知識框架清晰，板塊功能明顯

本單元設(shè)計主線清晰，依照課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，調(diào)整了原版教材的順序，對教學(xué)內(nèi)容進行了難度的降低和知識的補充，使得整個單元的知識框架更加清晰，也更容易讓學(xué)生掌握。在各課教學(xué)中，1～6課均有明顯的板塊分區(qū)，“聚焦→探索→研討→拓展”功能明顯，可以幫助教師更有條理地組織教學(xué)。7、8課是典型的工程與技術(shù)領(lǐng)域的課程，利用“明確任務(wù)→設(shè)計方案→制作模型→評估改進”四個大環(huán)節(jié)幫助學(xué)生系統(tǒng)地了解設(shè)計制作的一般步驟。

2.內(nèi)容承接遞進，學(xué)習(xí)進階合理

本單元教學(xué)內(nèi)容有承接、有遞進，環(huán)環(huán)相扣。從教材角度來看，承接了三年級下冊《物體的運動》單元，又為后續(xù)的六年級《能量》單元的學(xué)習(xí)做好了鋪墊。從教學(xué)內(nèi)容上看，每節(jié)課的設(shè)計脈絡(luò)清晰，思路明確，條理性強，以小車運動為主線，串起力和運動的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生以項目學(xué)習(xí)方式，綜合應(yīng)用所學(xué)知識進行小車的設(shè)計與制作，符合學(xué)習(xí)進階理論。

3.數(shù)據(jù)處理科學(xué)，強化證據(jù)意識

本單元的很多數(shù)據(jù)測量以及數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和處理，采用了科學(xué)的數(shù)據(jù)處理方法，比如求平均值、多次測量等，使得數(shù)據(jù)更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，培養(yǎng)了學(xué)生正確處理數(shù)據(jù)的意識。在本單元的教學(xué)中，實驗結(jié)論的得出不再是主觀判斷，而是依靠對數(shù)據(jù)的分析進行集體論證，強化了學(xué)生的證據(jù)意識。

4.教學(xué)趣味性強，符合兒童認(rèn)知

本單元實踐性強、趣味性強，學(xué)生非常喜歡這種基于實踐的學(xué)習(xí)活動。經(jīng)過學(xué)習(xí)，學(xué)生從之前的認(rèn)知不夠清楚提升到可以應(yīng)用知識解決問題的新高度?？梢哉f，本單元教材的編寫、對內(nèi)容的調(diào)整，符合中年級學(xué)生的認(rèn)知水平。

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