設(shè)計(jì)《用橡皮筋驅(qū)動(dòng)小車》教學(xué)探究合作學(xué)習(xí)在課堂的應(yīng)用

◇王文麒 郭飛君（通訊作者）（吉林：長(zhǎng)春師范大學(xué)物理學(xué)院長(zhǎng)春師范大學(xué)政策法規(guī)處）

在新課程改革中，國(guó)家提出了讓學(xué)生全面發(fā)展的要求，明確指出要促進(jìn)學(xué)生之間的合作，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)會(huì)與他人進(jìn)行合作，讓學(xué)生在與他人的交流中學(xué)習(xí)知識(shí)，學(xué)會(huì)成長(zhǎng)。從學(xué)生角度出發(fā)，在信息交互高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，只有學(xué)會(huì)正確地與人相處，提升自身的合作水平，正確處理與同伴的關(guān)系，才能更好地完成任務(wù)。將合作學(xué)習(xí)這種教學(xué)模式應(yīng)用在小學(xué)科學(xué)教學(xué)的課堂活動(dòng)中，對(duì)發(fā)展學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力和促進(jìn)課堂教學(xué)效果的提升具有很重要的意義，符合社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求。本研究在選取小學(xué)科學(xué)教材中的內(nèi)容進(jìn)行分析設(shè)計(jì)后，在吉林大學(xué)附屬小學(xué)采用行動(dòng)研究的方法進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，通過對(duì)真實(shí)教學(xué)活動(dòng)的反思，結(jié)合小學(xué)科學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，提出教學(xué)對(duì)策，進(jìn)行理論探討。

一、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生情況分析

（一）教材內(nèi)容分析

新改版的科教版小學(xué)科學(xué)教材將“運(yùn)動(dòng)和力”單元從五年級(jí)上冊(cè)移到四年級(jí)上冊(cè)進(jìn)行學(xué)習(xí)。對(duì)于學(xué)生來講，“力”是一個(gè)比較抽象的概念，需要教師把抽象的概念轉(zhuǎn)化成易于觀察的現(xiàn)象，以幫助學(xué)生理解知識(shí)，更好地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。《用橡皮筋驅(qū)動(dòng)小車》是教科版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)第三單元第三節(jié)的一課，本課主要以拉伸的橡皮筋具有能量為導(dǎo)入，引入彈力，讓學(xué)生在設(shè)計(jì)并探究橡皮筋的纏繞圈數(shù)與小車運(yùn)動(dòng)距離關(guān)系的活動(dòng)中感受彈力，與本單元中利用重力、拉力以及反沖力等使小車運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容，構(gòu)成平行關(guān)系，為后面學(xué)習(xí)“運(yùn)動(dòng)的小車”和“設(shè)計(jì)制作小車”等內(nèi)容打下一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。這為培養(yǎng)和提升學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能、樹立學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度提供了契機(jī)。

關(guān)于這節(jié)課《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)學(xué)生提出的要求是，學(xué)生通過學(xué)習(xí)知道彈力可以直接作用于物體，力能夠改變物體的形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并能舉出具體的例子說明力作用于物體，并且使物體發(fā)生變化。除此之外，學(xué)生能正確地使用相應(yīng)的測(cè)量工具，對(duì)小車的運(yùn)動(dòng)距離進(jìn)行測(cè)量并進(jìn)行描述等。學(xué)生在科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)該學(xué)會(huì)與同伴合作解決問題，并能以正確的科學(xué)態(tài)度對(duì)待實(shí)驗(yàn)，在過程中秉持應(yīng)有的科學(xué)精神。

（二）學(xué)情分析

四年級(jí)的學(xué)生思維比較活躍，對(duì)小車、橡皮筋等實(shí)驗(yàn)材料并不陌生，這些材料的選取會(huì)讓學(xué)生有較高的學(xué)習(xí)熱情，但也正因?yàn)槿绱?，學(xué)生的學(xué)習(xí)紀(jì)律可能會(huì)比較難以維持。學(xué)生在生活中對(duì)這些材料比較熟悉，降低了教學(xué)難度，但因?yàn)閷W(xué)生沒有經(jīng)過系統(tǒng)的知識(shí)訓(xùn)練，可能會(huì)存在錯(cuò)誤的認(rèn)知，所以要在教學(xué)活動(dòng)中注重對(duì)學(xué)生知識(shí)體系的系統(tǒng)化。社會(huì)的發(fā)展和學(xué)生自身學(xué)習(xí)的需要，要求學(xué)生具有一定的合作學(xué)習(xí)能力，但學(xué)生由于缺乏訓(xùn)練和鍛煉，經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐觀察，發(fā)現(xiàn)四年級(jí)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力和合作學(xué)習(xí)的應(yīng)用水平并不高。所以要在系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)過程中，利用合作學(xué)習(xí)的模式鍛煉學(xué)生的能力，讓學(xué)生在互幫互助中更好地開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)，完成探究活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生自身學(xué)習(xí)水平和合作能力的提升。

二、教學(xué)目標(biāo)

說出彈力的具體內(nèi)容；舉出生活中產(chǎn)生或者利用彈力的例子；合作完成橡皮筋動(dòng)力小車的設(shè)計(jì)、組裝和探究活動(dòng)；認(rèn)同科學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要性，并用數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行合理解釋；能夠在學(xué)習(xí)活動(dòng)中學(xué)會(huì)合理分工、適當(dāng)妥協(xié)、積極地表達(dá)交流，主動(dòng)承擔(dān)自己的責(zé)任。

三、教學(xué)過程

（一）課堂聚焦

教師拿出準(zhǔn)備好的橡皮筋拉一拉，同時(shí)讓學(xué)生自己動(dòng)手拉一拉提前準(zhǔn)備好的橡皮筋，觀察發(fā)生了什么變化，感受一下拉完之后手的感覺。動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)橡皮筋變長(zhǎng)了，并且手有一種被“彈”的感覺，感受到了力的存在。教師補(bǔ)充：“這就是力使橡皮筋發(fā)生了形變，同時(shí)橡皮筋具有了彈力。”使用課件展示彈力的概念，讓學(xué)生朗讀記憶。

設(shè)計(jì)意圖：通過直觀展示的方式引入課堂教學(xué)，對(duì)于沒有準(zhǔn)備橡皮筋的學(xué)生，適當(dāng)提示他們可以在同伴的幫助下，得到一個(gè)橡皮筋，或者兩個(gè)人進(jìn)行“拉”的活動(dòng)，合作完成此項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，強(qiáng)化學(xué)生的合作意識(shí)。學(xué)生也可以在觀察、朗讀和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過眼、口、手、腦的并用，更加高效地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（二）合作探究

在學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)前，強(qiáng)調(diào)合作學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)公約：要注意認(rèn)真傾聽和有效發(fā)言、不打擾其他小組的活動(dòng)，積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng)并主動(dòng)承擔(dān)活動(dòng)中相應(yīng)的分工和學(xué)習(xí)責(zé)任。

通過問題串的設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)具有初步的想法，通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)過程，直觀地感受科學(xué)現(xiàn)象的發(fā)生，明確地告知學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)和活動(dòng)任務(wù)，即研究的問題：探究橡皮筋纏的圈數(shù)與小車運(yùn)動(dòng)距離的關(guān)系。

在學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)的過程中，教師要及時(shí)評(píng)價(jià)和參與指導(dǎo)，監(jiān)控學(xué)習(xí)紀(jì)律、維持課堂教學(xué)秩序，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行角色分工、明確學(xué)生的學(xué)習(xí)責(zé)任，恰當(dāng)引導(dǎo)，及時(shí)幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)活動(dòng)中的困難，提醒學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中注意觀察現(xiàn)象和及時(shí)記錄數(shù)據(jù)。

設(shè)計(jì)意圖：對(duì)合作學(xué)習(xí)公約的強(qiáng)調(diào)，可以利用對(duì)學(xué)生的前攝抑制來維持課堂教學(xué)秩序，為學(xué)生營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。讓學(xué)生自己商討合作分工，可以鍛煉學(xué)生的表達(dá)溝通能力，也能在協(xié)商的過程中幫助學(xué)生學(xué)會(huì)適當(dāng)妥協(xié)，提高學(xué)生的交流能力，積極促進(jìn)每個(gè)學(xué)生參與討論、融入課堂教學(xué)。告知學(xué)生具體的學(xué)習(xí)任務(wù)能有效地促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行分工，落實(shí)責(zé)任，提高學(xué)生的責(zé)任意識(shí)。在合作學(xué)習(xí)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)雖然以小組活動(dòng)為主，但教師在教學(xué)中的作用依舊不可忽視，教師依然要積極參與教學(xué)，在學(xué)生活動(dòng)的過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行及時(shí)的幫助和監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)，在彌補(bǔ)大班教學(xué)中存在不足的同時(shí)，也可以幫助學(xué)生解決困難，順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)，推動(dòng)課堂進(jìn)程。對(duì)學(xué)生的個(gè)別指導(dǎo)可以促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)全體學(xué)生的共同發(fā)展。在學(xué)習(xí)過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行的評(píng)價(jià)，則是利用教學(xué)評(píng)價(jià)中的形成性評(píng)價(jià)手段，改變單一的終結(jié)性評(píng)價(jià)體系，注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的發(fā)展，及時(shí)有效地幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決問題，符合發(fā)展性評(píng)價(jià)的教學(xué)評(píng)價(jià)趨勢(shì)。

（三）班級(jí)研討

在規(guī)定的討論時(shí)間內(nèi)，小組成員對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，讓合作學(xué)習(xí)小組內(nèi)的匯報(bào)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)匯報(bào)和展示，呈現(xiàn)在黑板上設(shè)計(jì)的表格中。小組成員進(jìn)行內(nèi)部交流之后在全班范圍內(nèi)進(jìn)行研討，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)展開分析，發(fā)現(xiàn)并總結(jié)規(guī)律。

設(shè)計(jì)意圖：通過在黑板上匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感，落實(shí)學(xué)生分工后的學(xué)習(xí)責(zé)任，提高學(xué)生的責(zé)任意識(shí)。在全班進(jìn)行討論則能夠在教師的引導(dǎo)下進(jìn)一步幫助學(xué)生樹立正確的數(shù)據(jù)處理意識(shí)，認(rèn)真對(duì)待數(shù)據(jù)，同時(shí)幫助學(xué)生形成正確的信息處理意識(shí)，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性。在分析和處理數(shù)據(jù)時(shí)，做出恰當(dāng)?shù)倪x擇，通過對(duì)比各組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，不在于對(duì)比擇優(yōu)，而重在數(shù)據(jù)分析的過程，培育學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神和認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

（四）知識(shí)拓展

播放視頻，展示生活中與彈力相關(guān)的例子，請(qǐng)學(xué)生小組討論之后分別進(jìn)行闡述，強(qiáng)化學(xué)習(xí)內(nèi)容。通過呈現(xiàn)跳水運(yùn)動(dòng)員的跳板過程、兒童玩蹦蹦床的場(chǎng)景等，進(jìn)行與彈力知識(shí)相關(guān)內(nèi)容的拓展。

設(shè)計(jì)意圖：讓科學(xué)與生活結(jié)合起來，提升學(xué)生把知識(shí)應(yīng)用于日常生活的能力。再次在合作討論中鍛煉并提高學(xué)生的表達(dá)能力，而且生活化的例子更容易被學(xué)生接受，可以為學(xué)生學(xué)習(xí)彈簧測(cè)力計(jì)做鋪墊。

（五）總結(jié)評(píng)價(jià)

引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)課的合作學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行反思和總結(jié)，以學(xué)習(xí)清單的形式展示學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考過程，以小組和全班的形式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)清單進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)習(xí)清單以一定的順序進(jìn)行書寫，能夠清晰地展示學(xué)生的思路，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和邏輯思考能力，促進(jìn)學(xué)生在合作中反思意識(shí)的形成。學(xué)生書寫的過程是復(fù)習(xí)記憶的過程，也是學(xué)生反思和自我提升的過程，還有利于教師通過學(xué)生的書寫總結(jié)課堂、發(fā)現(xiàn)問題并做出改進(jìn)。

四、教學(xué)反思

從整體上來看，小學(xué)科學(xué)課具有獨(dú)特的教育功能，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)精神以及職業(yè)傾向等發(fā)揮著重要作用。某位學(xué)生科學(xué)日記中描述的“這節(jié)科學(xué)課太有意思了，期待下節(jié)科學(xué)課早點(diǎn)到來”等內(nèi)容可以直觀地反映出這節(jié)科學(xué)課對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有一定的作用。通過學(xué)生日記、學(xué)習(xí)清單等形式的反饋，可以發(fā)現(xiàn)采用合作學(xué)習(xí)的模式進(jìn)行探究活動(dòng)的教學(xué)，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度。學(xué)生在合作探究的活動(dòng)過程中更能體會(huì)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂趣，對(duì)科學(xué)研究的過程也有更深入的理解，在學(xué)生寫出“長(zhǎng)大我也要成為一名科學(xué)家”的時(shí)候，也能感受到科學(xué)教學(xué)對(duì)學(xué)生以后的職業(yè)傾向產(chǎn)生的影響。

從課程內(nèi)容發(fā)出，在《用橡皮筋驅(qū)動(dòng)小車》這節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)中，通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、實(shí)踐、反思、改進(jìn)和再實(shí)踐以及教學(xué)評(píng)價(jià)等過程，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)待實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)精神得到了培養(yǎng)。學(xué)生以小組形式開展的合作探究活動(dòng)，在學(xué)生的相互配合下也較為順利地完成了，本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)基本完成。與合作學(xué)習(xí)相關(guān)的技能，如表達(dá)能力、協(xié)調(diào)能力、責(zé)任承擔(dān)力、反思能力等，學(xué)生都得到了鍛煉，對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣也在合作過程中得到了激發(fā)。但學(xué)習(xí)紀(jì)律相對(duì)較為渙散，班級(jí)的學(xué)習(xí)氛圍沒有得到良好的調(diào)控。學(xué)生在與同伴交流的過程中，更傾向于滿足自我需求，大局意識(shí)不強(qiáng)，不能很好地做出妥協(xié)和讓步。責(zé)任意識(shí)薄弱造成學(xué)生責(zé)任落實(shí)不到位，探究實(shí)驗(yàn)過程不順利，造成數(shù)據(jù)不完整等現(xiàn)象，所以要在后續(xù)教學(xué)中不斷改進(jìn)和提升自身教學(xué)能力，掌握更多的教學(xué)管理策略來處理課堂問題，在課堂教學(xué)中與學(xué)生共同成長(zhǎng)。

五、教學(xué)對(duì)策

在小學(xué)科學(xué)課堂上采用合作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率、教學(xué)效果，但同樣存在一些生成性的問題。為了解決課堂中出現(xiàn)的學(xué)生紀(jì)律較差、責(zé)任意識(shí)淡薄、數(shù)據(jù)處理不完整等問題，在教學(xué)中要注重強(qiáng)調(diào)學(xué)生的能動(dòng)性，突出學(xué)生的主體地位，發(fā)揮集體作用，細(xì)化任務(wù)，以便落實(shí)分工責(zé)任、合理評(píng)價(jià)并恰當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生的活動(dòng)和行為。

（一）發(fā)揮集體作用

小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)一般是集體開展，需要多人合作、成員之間的密切配合才能有效完成。集體的形成也為科學(xué)探究活動(dòng)的開展提供了組織保障。在科學(xué)課堂上采用合作學(xué)習(xí)時(shí)，要調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，發(fā)揮學(xué)生的群體約束作用，突出學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生參與學(xué)習(xí)公約的制定。根據(jù)學(xué)生自身水平來確定小組學(xué)習(xí)規(guī)則，發(fā)揮集體的監(jiān)控作用，提高學(xué)生的自控力和自律性。要讓每名學(xué)生都參與到合作學(xué)習(xí)的過程中去，促進(jìn)學(xué)生從整體出發(fā)，考慮小組利益，關(guān)注學(xué)生集體的共同成長(zhǎng)，訓(xùn)練學(xué)生的整體思維，讓學(xué)生在合作中更好地發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)不足，使學(xué)生在集體學(xué)習(xí)中取長(zhǎng)補(bǔ)短。

（二）細(xì)化任務(wù)，落實(shí)分工責(zé)任

科學(xué)探究活動(dòng)需要每一步都實(shí)事求是、腳踏實(shí)地，需要每個(gè)人都認(rèn)真負(fù)責(zé)。所以教師在設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，要根據(jù)小組人數(shù)把學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行細(xì)分，使每個(gè)角色既對(duì)應(yīng)不同的任務(wù)，又體現(xiàn)同等重要的地位。這不僅可以避免學(xué)生在合作中逃避責(zé)任情況的出現(xiàn)，而且有利于學(xué)生得到具有同等重要責(zé)任的分工，提高學(xué)生的參與度。同時(shí)，在合作分工時(shí)，可以提醒學(xué)生在多次實(shí)驗(yàn)中輪換分工，講明任務(wù)和責(zé)任要求，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的示范作用，做好責(zé)任落實(shí)的工作，確保每個(gè)學(xué)生都參與到課堂活動(dòng)中去，在活動(dòng)中提高學(xué)生的責(zé)任承擔(dān)意識(shí)。

（三）合理評(píng)價(jià)，恰當(dāng)引導(dǎo)

小學(xué)科學(xué)重在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成系統(tǒng)化的知識(shí)體系，所以要充分發(fā)揮教師的教育機(jī)制，根據(jù)不同班級(jí)、不同學(xué)生的表現(xiàn)，采用不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)任務(wù)，給出不同的評(píng)價(jià)結(jié)果。當(dāng)班級(jí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)完成較好，但數(shù)據(jù)處理分析不到位時(shí)，要注重對(duì)學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力的鍛煉；當(dāng)班級(jí)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行不順利，規(guī)定時(shí)間內(nèi)得不到完整數(shù)據(jù)時(shí)，要多以激勵(lì)為主，善于恰當(dāng)引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生正確地看待失敗，不能讓某幾次的失敗打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和信心。在評(píng)價(jià)的過程中注重學(xué)生發(fā)展的潛力，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)事求是地對(duì)待實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，認(rèn)真做好記錄和分析，重點(diǎn)關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程的邏輯分析、嚴(yán)謹(jǐn)思考等過程，明確實(shí)驗(yàn)不是為了簡(jiǎn)單地獲得完美的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在評(píng)價(jià)時(shí)要側(cè)重對(duì)學(xué)生能力發(fā)展和潛能激發(fā)的關(guān)注。■