朱潮海

在一次小學(xué)科學(xué)青年教師優(yōu)質(zhì)課評(píng)比活動(dòng)中，有一位青年教師與筆者商量《輪軸的秘密》（教科版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)第10、11頁(yè)）這個(gè)課怎么上?？戳诉@位青年教師滿滿當(dāng)當(dāng)?shù)慕贪福P者提出了幾個(gè)問(wèn)題：教材中的幾個(gè)活動(dòng)之間有什么關(guān)系，輪軸實(shí)驗(yàn)?zāi)阕鲞^(guò)了嗎？你覺(jué)得學(xué)生來(lái)做這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，可能會(huì)遇到什么問(wèn)題？你期望學(xué)生怎樣發(fā)展？對(duì)于這些問(wèn)題，這位教師實(shí)事求是地說(shuō)自己并沒(méi)有認(rèn)真思考過(guò)。準(zhǔn)備了內(nèi)容豐富的教案，卻厘不清教材中的關(guān)鍵問(wèn)題。這其中的癥結(jié)之一，是有些新教師缺乏解讀教材的能力，不知如何去研讀科學(xué)教材。本文筆者即以《轉(zhuǎn)軸的秘密》一課為例，提出一種解讀教材的思路，以供大家參考。

一、從文本結(jié)構(gòu)剖析教材

從文本結(jié)構(gòu)來(lái)剖析教材是指教師分析教材的層次，找出教材中主干活動(dòng)的邏輯關(guān)系，明確實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出過(guò)程。通過(guò)對(duì)重點(diǎn)章節(jié)的閱讀，了解實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的過(guò)程、方法、注意事項(xiàng)以及記錄表的設(shè)計(jì)和使用。這樣做將有助于教師對(duì)學(xué)生的活動(dòng)開展指導(dǎo)，以提高教學(xué)活動(dòng)的有效性。從文本結(jié)構(gòu)的角度剖析教材其實(shí)就是一個(gè)內(nèi)化教材的過(guò)程。

比如《輪軸的秘密》一課，教材分成三個(gè)內(nèi)容：輪軸的概念、探究輪軸的秘密、輪軸在生活中應(yīng)用，其中的重點(diǎn)是探索輪軸的秘密。在閱讀教材時(shí)，教師可以就以下問(wèn)題來(lái)深化對(duì)教材的認(rèn)識(shí)。

1.在認(rèn)識(shí)輪軸的概念時(shí)，教材為何選用閥門式水龍頭，而不選用“T”字形水龍頭或門把手呢？

通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，閥門式水龍頭的輪是完整的，而“T”字形水龍頭或門把手的輪是不完整的，它們只有在運(yùn)動(dòng)時(shí)留下的軌跡才會(huì)形成輪，因此在教學(xué)中引入環(huán)節(jié)選用的輪、軸完整并固定在一起的機(jī)械，有助于學(xué)生建立輪軸的概念。

2.在教材中為何將輪軸的運(yùn)用放在最后？

從教材的編寫來(lái)看，當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)輪軸以后，安排了一個(gè)擰開水龍頭的體驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生感受到了在輪軸的輪上用力能省力，再發(fā)展到用實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)驗(yàn)證自己的猜想。假如我們將輪軸的運(yùn)用安排在輪軸概念之后，這會(huì)削弱學(xué)生認(rèn)知上的前后聯(lián)系，造成思維上的斷層。同時(shí)，在體驗(yàn)之后學(xué)生才能更深入地理解輪軸的作用，從輪軸在生活生產(chǎn)中的廣泛使用來(lái)深化對(duì)輪軸的認(rèn)識(shí)。

3.探索輪軸的秘密實(shí)驗(yàn)活動(dòng)安排了兩次，這兩個(gè)活動(dòng)前后之間有什么聯(lián)系？

在參與第一個(gè)活動(dòng)“輪軸有什么作用”的過(guò)程中，期望學(xué)生發(fā)現(xiàn)在輪軸的輪上用力會(huì)更省力，還期望學(xué)生發(fā)現(xiàn)在輪上用力是軸上阻力的二分之一。在此基礎(chǔ)上引發(fā)學(xué)生作出猜想，如果軸不變輪增大，輪上用力情況會(huì)怎樣呢，由此引發(fā)學(xué)生開展第二個(gè)活動(dòng)“輪的大小對(duì)輪軸作用的影響”。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，軸不變輪增大，輪上用力更省。當(dāng)然，從學(xué)生思維的逆向性思考，教材還可以提出問(wèn)題，“輪不變軸縮小，輪上用力會(huì)怎樣？”從以上分析可以看出，研究輪軸有什么作用是第二個(gè)活動(dòng)的基礎(chǔ)，而第二個(gè)活動(dòng)深化了學(xué)生對(duì)輪軸作用的認(rèn)識(shí)，同時(shí)第二個(gè)活動(dòng)中的實(shí)驗(yàn)方法受到第一個(gè)活動(dòng)的影響，兩個(gè)活動(dòng)可以由扶到放開展。

二、用實(shí)驗(yàn)的方法學(xué)習(xí)教材

教師在上課之前，自己先要準(zhǔn)備材料，并操作教材中的實(shí)驗(yàn)，這有助于教師達(dá)到對(duì)科學(xué)概念生成的過(guò)程體悟，也可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在探究活動(dòng)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，加強(qiáng)課堂教學(xué)的針對(duì)性，使課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功開展得到保障。

《輪軸的秘密》一課中安排了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和一個(gè)游戲活動(dòng)。為了做好實(shí)驗(yàn)，筆者首先是尋找材料。在尋找材料的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)原來(lái)自然課中簡(jiǎn)單機(jī)械實(shí)驗(yàn)盒的套件只有2倍關(guān)系，沒(méi)有3倍關(guān)系，最后在初中實(shí)驗(yàn)材料中找到相應(yīng)的材料。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)，組裝輪軸上的繩子時(shí)必須在輪和軸上纏繞幾圈有助于實(shí)驗(yàn)的調(diào)控，輪和軸上繩子的纏繞方向相反，繩子的長(zhǎng)短會(huì)影響兩邊力的平衡，需要課前作出調(diào)試。而教材中提出輪上用多大的力才能將軸上的鉤碼提起來(lái)，這將使作用在輪上的力再增加一個(gè)鉤碼才能提起軸上的鉤碼。因?yàn)樵趦闪ζ胶獾那闆r下，輪軸保持靜止。在教學(xué)中筆者采用平衡的方法來(lái)研究輪軸的作用，規(guī)定在輪上用多少的力能使輪軸保持平衡。根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)操作，筆者制定了實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)用語(yǔ)。

實(shí)驗(yàn)步驟：先研究軸上阻力是2個(gè)墊圈時(shí)，輪上掛幾個(gè)墊圈才能保持平衡？接著研究軸上阻力是4個(gè)墊圈、6個(gè)墊圈時(shí)，輪上掛幾個(gè)墊圈才能保持平衡？

實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)：輪和軸上棉線纏繞方向相反；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，手要輕輕地拉住棉線，防止軸上墊圈滑落；及時(shí)記錄，實(shí)驗(yàn)后整理好墊圈和鐵架臺(tái)，輕聲討論我們的發(fā)現(xiàn)。

三、以學(xué)生的眼光看待教材

學(xué)生會(huì)關(guān)注教材中的什么內(nèi)容呢？從筆者以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，學(xué)生拿到科學(xué)書，先會(huì)看看里面有哪些活動(dòng)，是不是有趣，很少有學(xué)生會(huì)去思考這個(gè)活動(dòng)做了以后我要掌握什么知識(shí)。也就是說(shuō)，學(xué)生關(guān)注的是活動(dòng)本身，關(guān)注的是活動(dòng)的表面。而這恰好是我們教學(xué)的起始點(diǎn)，通過(guò)教師的課堂教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生從關(guān)注活動(dòng)本身發(fā)展到關(guān)注活動(dòng)本質(zhì)，從關(guān)注活動(dòng)的表面走向思維的內(nèi)在探索。因此，教師在閱讀教材時(shí)，要善于找出那些學(xué)生感興趣的活動(dòng)，本著“興趣永遠(yuǎn)是最好的老師”的教學(xué)理念，挖掘活動(dòng)背后的教育價(jià)值。讓學(xué)生在趣味盎然的活動(dòng)中，在愉悅的情景中，獲取科學(xué)知識(shí)，發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)的愛好和情趣。

在《輪軸的秘密》一課中，學(xué)生最感興趣的是用螺絲刀來(lái)比較力氣大小。在比較力氣大小的活動(dòng)中，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)比賽不公平，因?yàn)槁萁z刀的柄粗糙容易捏住，而金屬桿光滑很難捏住。這實(shí)際上是教材中的選材不足問(wèn)題，螺絲刀增加了另一個(gè)變量——接觸面的光滑程度影響摩擦力大小。從中可以看出教材中也會(huì)存在問(wèn)題和不足，在教材的使用過(guò)程中需要教師作出調(diào)整和完善。如在教學(xué)中選用啤酒瓶就可以盡量避免摩擦力的問(wèn)題。在開展活動(dòng)時(shí)，教師給每組一個(gè)啤酒瓶，要求每個(gè)學(xué)生操作兩次，比較分別握住輪（瓶身）和軸（瓶頸）時(shí)的用力情況，讓學(xué)生在游戲中獲得對(duì)輪軸省力的最初體驗(yàn)，激起學(xué)生定量研究輪軸省力問(wèn)題的興趣。

四、從動(dòng)態(tài)的角度生成教材

由于受技術(shù)和成本的影響，教材是靜態(tài)的、平面的呈現(xiàn)，但課堂卻是動(dòng)態(tài)的、立體的生成，教材中各部分內(nèi)容是逐一呈現(xiàn)，具有一定的順序。這就要求教師從動(dòng)態(tài)的角度去預(yù)想教材的課堂形態(tài)，梳理教材的知識(shí)脈絡(luò)，展示學(xué)生科學(xué)概念的顯性發(fā)展和思維價(jià)值。

從這一角度出發(fā)，筆者認(rèn)為《輪軸的秘密》教材的動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)可以這樣展開。

1.輪軸的概念。

首先出示一個(gè)閥門式水龍頭，隨后動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)“我們擰水龍頭上的輪子就能帶動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，將水龍頭打開”的過(guò)程，并在圖中閃現(xiàn)認(rèn)識(shí)“輪”和“軸”。最后出示“像水龍頭這樣，輪子和軸固定在一起轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械，叫作輪軸”。

2.輪軸的作用。

（1）取下水龍頭上的輪子，一學(xué)生直接去擰軸，不易擰開水龍頭，推測(cè)輪軸的作用。

（2）全體學(xué)生體驗(yàn)輪軸的作用。給每組學(xué)生兩個(gè)啤酒瓶，玩比較力氣大小游戲，通過(guò)在軸上和輪上用力比較，從感性層面上認(rèn)識(shí)輪軸在輪上用力可以省力。

（3）呈現(xiàn)輪軸實(shí)驗(yàn)裝置，介紹實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方法及注意點(diǎn)，學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)研究輪軸有什么作用，并在記錄紙上記錄，寫出發(fā)現(xiàn)。

（4）交流“我們發(fā)現(xiàn)了什么？”限于教材的篇幅，這樣的提問(wèn)是很開放的，學(xué)生的發(fā)言可以天馬行空，自由發(fā)揮，對(duì)于那些基礎(chǔ)較差的學(xué)生來(lái)說(shuō)，反而不利于概念的建立。因此可以稍作引導(dǎo)，“①對(duì)這組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)你有其他意見嗎？②兩個(gè)墊圈表示什么？一個(gè)墊圈表示什么？③從這三組力的大小比較中，你知道輪軸有什么作用嗎？④推想在軸上的阻力為8個(gè)、10個(gè)墊圈時(shí)，輪上各用幾個(gè)墊圈的力能達(dá)到平衡？”

3.輪的大小對(duì)輪軸作用的影響。

（1）呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置，提出問(wèn)題：把上面輪軸裝置中的輪換成一個(gè)更大的輪，每次所用的力會(huì)有怎樣的改變？

（2）推測(cè)：輪大了，提起重物會(huì)更省力；輪大了，提起重物拉動(dòng)繩子的距離更長(zhǎng)了。

（3）進(jìn)一步開展實(shí)驗(yàn)研究，并記錄自己的發(fā)現(xiàn)。

（4）呈現(xiàn)兩張記錄表，比較上面兩種輪軸提起重物所用的力，說(shuō)說(shuō)自己的發(fā)現(xiàn)。認(rèn)識(shí)到“軸相同，輪越大越省力”。

4.輪軸的應(yīng)用。

（1）找一找，在我們周圍，哪些地方應(yīng)用了輪軸？它們的哪一部分相當(dāng)于輪？哪一部分相當(dāng)于軸？

（2）呈現(xiàn)相關(guān)圖片，了解生活中應(yīng)用的輪軸變式。

（3）思考輪軸給我們帶來(lái)的影響。

從以上環(huán)節(jié)可以看出，動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)教材，是對(duì)教材文本的解讀、教材實(shí)驗(yàn)的內(nèi)化、學(xué)生心理的預(yù)期分析三者的有機(jī)綜合，以求得教材、教師、學(xué)生的三心相通，追求教材知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)生認(rèn)知的有機(jī)統(tǒng)一。它是對(duì)教材的再創(chuàng)造，寓教法于其中，力求把握教材的側(cè)重點(diǎn)，化繁就簡(jiǎn)，以求得真正“活”化教材。

（浙江省余姚市實(shí)驗(yàn)學(xué)校 315400）