◇唐 波

【基本設計思想】

科學課程標準明確指出：“科學學習要以探究為核心。親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑?！薄兜挚箯澢泛汀缎螤钆c抗彎曲能力》是“形狀與結構”單元的起始課。對改變材料的寬度、厚度、改變材料的截面形狀所引起的材料抗彎曲能力的變化這幾個探究實驗，是需要嚴格控制變量的對比實驗。對比實驗是小學科學實驗教學中重要的方法之一。通過對比實驗，學生對客觀事物、自然現(xiàn)象的認識能更加清晰，對培養(yǎng)學生觀察能力和實驗技能也有很大的幫助。

【探究活動設計】

一、提出問題、大膽猜測

（一）談話：橋面斷了但橋墩沒事，看來橫梁比柱子容易彎曲。所以我們要研究橫梁的抗彎曲能力

（二）質疑：“橫梁的抗彎曲能力與什么有關呢？”請同學們根據(jù)自己的生活經驗做出大膽的猜測。

（三）教師適時板書：（板書：寬度、厚度、形狀、跨度、……）

【設計意圖：教師及時記錄了各組猜測的結果，并要求他們說出猜測的理由，這樣的猜測是建立在學生觀察和原有認知的基礎上的，對于了解學生前概念，也為后續(xù)的探究埋下伏筆?！?/p>

二、探究交流，設計方案

（一）這個實驗該怎么做呢？請各小組選擇其中一個方面進行討論。

思考：①在這個實驗中，我們需要哪些材料？

②實驗中應該控制哪些條件不變？怎樣控制這些條件不變？

（二）學生小組討論，設計實驗方案。可以通過畫圖，文字等形式。

（三）小組匯報交流。

①根據(jù)研究，匯報自己的研究方案。（圍繞：你研究的是什么，需要什么樣的實驗材料，準備怎么實驗。實驗中改變什么條件，什么條件不變）

研究寬度：不變條件：紙橫梁的長度、厚度相同。改變條件：紙的寬度（1倍寬、2倍寬、4倍寬）

研究厚度：不變條件：紙橫梁的長度、寬度相同。改變條件：紙的厚度（1倍厚、2倍厚、4倍厚）

研究材料：不變條件：紙橫梁的大小相同。改變條件：把紙折成“口”“一”、“○”“W”“U”等不同形狀 。

②師生共同小結：強調指出紙橫梁兩端墊起的高度要相同；紙橫梁架空的長度要一樣（20厘米，紙上已做記號）；1元硬幣，要輕輕地放，都放在中間位置。

（四）各組完善自己的實驗方案。

【設計意圖：動手之前先動腦，在學生猜測之后不是迅速讓學生進行實驗，而是讓他們小組討論實驗方法，這是很有必要的。讓學生“想好了再做”，是讓學生形成科學態(tài)度和科學探究能力的關鍵，也必將使后續(xù)的探究活動更有成效?！?/p>

三、根據(jù)方案，展開探究

（一）實驗前出示友情提醒：

①不能改變橋墩的距離和高度；

②每張紙只能使用一次，不能反復或合在一起使用；

③硬幣應盡量放到紙橋中間的位置，要輕輕地放硬幣；

④使紙碰到桌面的那個硬幣不能記錄下來。

【設計意圖：“授之以魚，不如授之以漁”，實驗結果的得出不是最終目的，課堂不僅是向學生傳授知識，更重要的是讓學生明白解決問題的多種方法，養(yǎng)成良好的科學探究習慣?！?/p>

（二）學生動手實驗：

①材料員取實驗材料

②學生分組進行實驗

四、匯報交流,獲得結論

【操作應注意的問題】

材料抗彎曲能力實驗看似簡單，但實驗中的一些細節(jié)性，如果教師沒有意識到，會直接影響實驗的結果。

（一）紙梁材料的選擇。建議使用掛歷紙，效果比普通A4紙好。

（二）為了擴充課堂容量，給學生更多的探究時間。對于1倍寬、2倍寬、4倍寬的紙梁；1倍厚、2倍厚、4倍厚的紙梁及不同形狀的紙梁，教師應該在課堂前準備好。特別是對于不同厚度的紙梁，如果膠水用量不一的話，很容易造成實驗結果的差異，切記，用少量膠水。

（三）要強調橋墩的距離和高度要保持一致，在實驗中不能改變。紙橫梁架空的長度20厘米左右。