《簡單機(jī)械》教學(xué)案例分析

一、教學(xué)案例

課堂復(fù)習(xí)：

教師：杠桿有幾類？

學(xué)生：省力，費(fèi)力和等臂杠桿。其中省力杠桿費(fèi)距離，費(fèi)力杠桿省距離。

新課教學(xué)：

教師：旗桿上的滑輪給我們帶來什么好處？

學(xué)生：可以省力。

教師演示：安裝定滑輪、安裝動滑輪。

教師提問： 滑輪有哪些特點呢？我們來利用實驗探究。

（板書）探究定滑輪、動滑輪的特點

教師提問：需要什么器材？

學(xué)生：鉤碼、滑輪、鐵架臺、刻度尺和彈簧測力計。

教師要求：分組進(jìn)行實驗、要求設(shè)計表格并且把數(shù)據(jù)記錄入表格。

學(xué)生活動：安裝滑輪、測量。

學(xué)生筆記之一：

器材：彈簧測力計、鉤碼、滑輪、線、鐵架臺和刻度尺。

測鉤碼的重量

測物體上升的距離

線上升的距離

結(jié)論

定滑輪

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

動滑輪

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

學(xué)生筆記之一：（表格）

鉤碼質(zhì)量

上升高度

 

 

教師設(shè)計的表格和實驗數(shù)據(jù)：

種類

鉤碼重力（N）

拉力的大�。∟）

鉤碼移動的距離（m）

力移動的距離（m）

鉤碼移動的方向

力移動的方向

定滑輪

1

1

0.19

0.19

上

下

動滑輪

1

0.5

0.1

0.2

上

上

教師分析評估：

⑴ 彈簧測力計倒掛。

⑵ 分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：

① 定滑輪：不省力，不省距離，不費(fèi)距離。

② 動滑輪：省一半力，費(fèi)距離，不改變力的方向。

二、案例分析

1.明確探究目標(biāo)，增強(qiáng)教學(xué)指向性

案例中的教學(xué)活動可以大致分為：問題的提出和實驗設(shè)計、實驗探究活動、分析評估等三個階段。

⑴實驗設(shè)計，探究目標(biāo)要明確

教師在第一階段初始的復(fù)習(xí)提問，想通過杠桿的特點引導(dǎo)探究滑輪的特點，是一種類比的思想體現(xiàn)。對于新課的問題情景設(shè)置（旗桿上的滑輪）讓我們清醒地意識到學(xué)生對于滑輪的認(rèn)知水平停留在力的大小盲目比較層次。從學(xué)生的感性認(rèn)識過渡到科學(xué)探究的理性認(rèn)知，教師要發(fā)揮堅定的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)需要探究的目標(biāo)。

如果不進(jìn)行有效的過渡與引導(dǎo)，僅僅以為復(fù)習(xí)提問中有類比的思想，錯誤以為學(xué)生已經(jīng)知道探究內(nèi)容。只是簡單的提出問題：“滑輪有哪些特點？”。就讓學(xué)生選擇實驗器材、進(jìn)行實驗。則學(xué)生的實驗探究目標(biāo)會出現(xiàn)很大的差別。探究目標(biāo)不會有針對性。接下來的探究方向就不會明確，達(dá)到的探究效果也會很有限。

⑵從筆記中發(fā)現(xiàn)問題

從學(xué)生設(shè)計的表格（筆記之一）中發(fā)現(xiàn)：①學(xué)生關(guān)注的是鉤碼上升的距離和繩子（應(yīng)該是力移動的距離）上升的距離，意識到兩者之間的距離關(guān)系；②只注意到鉤碼的重量，沒有注意到拉力的大小，沒有意識到兩者之間的大小關(guān)系；③表格中也沒有發(fā)現(xiàn)力的方向關(guān)系。這是基礎(chǔ)比較好的學(xué)生筆記。

從學(xué)生設(shè)計的表格（筆記之二）中發(fā)現(xiàn)：學(xué)生只是孤立的列出了鉤碼質(zhì)量和上升高度，顯然沒有意識到要探究的具體目標(biāo)，這樣的探究結(jié)果不可能找到滑輪的特點，也不會意識到動滑輪和定滑輪可能會有區(qū)別。同時表格中列舉鉤碼的質(zhì)量是概念理解錯誤，質(zhì)量不會因利用滑輪而改變，也就沒有探究價值。應(yīng)該探究利用滑輪之前、后力的關(guān)系。這是基礎(chǔ)比較差的學(xué)生筆記。

⑶教師參與的切入點

如果教師在探究的實驗設(shè)計之前利用類比的思想，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)利用定滑輪之前、后可能會出現(xiàn)力的大小有變化、力的方向有變化。學(xué)生會有明確、具體的探究目標(biāo)──比較利用滑輪前后的拉力大小和方向；如果在動手實驗之前讓學(xué)生感受動滑輪和定滑輪拉動物體移動的距離，學(xué)生也會發(fā)現(xiàn)兩者前后移動距離的比較應(yīng)該是探究目標(biāo)之一。

假如教師在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題之后，以參與者身份繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生理順要探究比較力的大小、方向和力移動的距離關(guān)系。則學(xué)生在實驗表格的設(shè)計、器材的選擇和實驗操作的目標(biāo)針對性會更強(qiáng)，得出正確的實驗結(jié)論可能性會更大。否則即使是進(jìn)行了實驗探究，也只是流于形式，實驗結(jié)論只會由教師最后傳授、給出。學(xué)生不可能從中領(lǐng)悟到探究的意義和價值。

2.明確探究能力目標(biāo)，在探究過程中培養(yǎng)能力

能力目標(biāo)貫穿探究的全過程。一節(jié)科學(xué)探究課，不能只滿足于課程標(biāo)準(zhǔn)的知識目標(biāo)，在課程標(biāo)準(zhǔn)要求的知識目標(biāo)以外，還有科學(xué)探究內(nèi)容目標(biāo)�？茖W(xué)探究既是科學(xué)方法又是科學(xué)內(nèi)容。以本節(jié)為例，課程標(biāo)準(zhǔn)的知識目標(biāo)要求是認(rèn)識定滑輪和認(rèn)識動滑輪。為了解層次，也是知識要求的最低層次。本節(jié)科學(xué)探究，作為科學(xué)內(nèi)容目標(biāo)還涉及到：理解、應(yīng)用等能力層次的培養(yǎng)和要求。

⑴ 科學(xué)探究中的應(yīng)用能力培養(yǎng)

應(yīng)用能力包含測量、使用、簡單計算和解釋現(xiàn)象等。教師在介紹滑輪的時候，選擇的是自己演示安裝定滑輪和動滑輪。如果改為學(xué)生探究安裝定滑輪和動滑輪。教師提出一個小小的探究目標(biāo)：給你一個滑輪，試一試，能夠進(jìn)行幾種形式的安裝？動一動，觀察它們的效果相同嗎？學(xué)生會在動手實踐中熟悉使用滑輪的安裝方法，觀察、發(fā)現(xiàn)滑輪安裝的不同方法，比較并對滑輪進(jìn)行分類，對動滑輪和定滑輪有具體的感性認(rèn)識。在接下來的動手實際使用和測量過程中會更熟練，應(yīng)用能力培養(yǎng)和提高水到渠成。

⑵科學(xué)探究中的理解能力培養(yǎng)

理解能力包含：釋義、舉例、分類、說明、比較、判斷、歸納、推理等。

設(shè)計表格，是本節(jié)培養(yǎng)理解能力的重要途徑。從提供的學(xué)生設(shè)計表格（一）發(fā)現(xiàn)：這是一個能力比較強(qiáng)的學(xué)生，學(xué)生已經(jīng)具有初步比較動滑輪和定滑輪的意識；同時注意到探究目標(biāo)中使用機(jī)械前后力的移動距離比較。從提供的學(xué)生設(shè)計表格（二）發(fā)現(xiàn)：有的學(xué)生還不具備這種比較與判斷動滑輪與定滑輪、比較與判斷使用機(jī)械前、后力移動距離的意識和能力。所以在探究的過程中應(yīng)該有意識的引導(dǎo)、訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計實驗表格的方法，培養(yǎng)設(shè)計實驗表格的能力。實驗表格不僅具有記錄實驗現(xiàn)象、收集實驗數(shù)據(jù)的單一功能，更重要是對實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)通過列表的形式，進(jìn)行比較、判斷，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納推理，發(fā)現(xiàn)并且得到科學(xué)結(jié)論。所以表格的設(shè)計與應(yīng)用，可以在得到實驗結(jié)論的同時培養(yǎng)理解能力。