江蘇海安縣實驗小學(xué)(226600)
《折形狀》是蘇教版《科學(xué)》教材五年級下冊《形狀與結(jié)構(gòu)》單元中的第一課。在這之前學(xué)生已經(jīng)在三年級接觸了常見材料,四年級認(rèn)識了無處不在的力,這一課的學(xué)習(xí)就是讓學(xué)生在此前基礎(chǔ)上,通過制作活動,了解形狀與結(jié)構(gòu)的初步知識,掌握科技制作的初步技能。并幫助學(xué)生了解生活中的各種相關(guān)現(xiàn)象,為本單元以后幾課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
【磨課經(jīng)歷】
上課之前,我設(shè)計了如下的教學(xué)過程:
【片段1】今天,老師帶來了雞蛋,你能像這樣把它握在手心,用力捏,把它捏破嗎?是不是因為力氣太小了,所以捏不破?
如果給你一把錘子,你能把雞蛋弄破嗎?(在桌子上鋪上一條毛巾,分別在毛巾上面的四個角各放上一個雞蛋,再用一塊毛巾把雞蛋蓋著,然后又放上一塊板,板上放上一塊磚。)用錘子砸碎磚,猜一猜,現(xiàn)在雞蛋碎了嗎?碎了幾個?
設(shè)計這個環(huán)節(jié)是為了吸引學(xué)生的注意力,讓學(xué)生平時的生活經(jīng)驗與實際看到的實驗結(jié)果產(chǎn)生矛盾沖突,從而起到設(shè)疑的效果。但在實際操作中,這個實驗并不是萬無一失的。首先讓學(xué)生徒手捏破雞蛋,如果是握在手心,由于雞蛋殼的薄殼結(jié)構(gòu),很難徒手捏破。但如果學(xué)生不是用掌心握,而是用手指頭去摳,力氣大的孩子還是能弄破雞蛋的。
第二個實驗理論上是能夠?qū)崿F(xiàn)的,但在實際操作中,要考慮到雞蛋的大小、擺放位置、錘子砸下的力度、方向等因素,很有可能會失敗。
用一個“并不保險”的實驗引入課堂,效果肯定不好。而五年級的學(xué)生對于科學(xué)課仍然有著期待和興趣,沒有必要用這些實驗來“吸睛”。
在此基礎(chǔ)上,改動如下:
【片段2】今天我們來完成一個挑戰(zhàn),用一張A4紙撐起這本書,而且書要離桌面15厘米以上,怎樣才能完成這個挑戰(zhàn)呢?(學(xué)生紛紛出謀劃策)看來大家的想法都很多,到底能不能成功呢?大家試著在小組里做一做。
用這樣的開頭開門見山,樸素但有效,直接將學(xué)生的思維引到一張A4紙上,學(xué)生為了完成這個看似不可能完成的挑戰(zhàn)而積極開動腦筋,思維完全打開,一次次的失敗,一次次的重來,教室里不時聽到成功的歡呼聲。
【片段3】學(xué)生通過實驗比較,發(fā)現(xiàn)在三棱柱、四棱柱、六棱柱和圓柱這幾個立體圖形中,圓柱的承受力最強(qiáng)。這時,為了引導(dǎo)學(xué)生理解“邊數(shù)越多,承受力越強(qiáng)”,我設(shè)計這幾個相關(guān)聯(lián)的問題:
1. 通過實驗,你們小組發(fā)現(xiàn)哪個圖形的承受力最強(qiáng),哪個最弱?
2. 想象一下,八棱柱的承受力會怎樣?十六棱柱呢?
3. 你發(fā)現(xiàn)橫截面的邊數(shù)和承受力之間有什么關(guān)系呢?
4. 為什么圓柱的承受力最大呢?
學(xué)生在這幾個零碎化的問題引領(lǐng)下,知道了“邊數(shù)越多,承受力越強(qiáng)”這個結(jié)果,但也僅僅是“知道了”,至于為什么有了這個知識點,是得益于老師“保姆式的引領(lǐng)”。這種將一個大問題打碎成好幾個小問題,“咀嚼式”的提問,并不能讓學(xué)生的思維更深入,他們只是機(jī)械地回答老師的問題,表面上看似乎都在思考,但這種思考是膚淺的,缺少深度的,沒有深層次的思維訓(xùn)練,達(dá)不到系統(tǒng)的、獨立的思維訓(xùn)練目的,而最后學(xué)生能記住的也僅僅是黑板上老師的幾行板書而已。
于是,我對原來的設(shè)計進(jìn)行了改動。
【片段4】在學(xué)生完成實驗后,將每小組記錄的數(shù)據(jù)排列在黑板上,引導(dǎo)觀察,看這些數(shù)據(jù),仔細(xì)思考,你發(fā)現(xiàn)了什么?小組里先討論,然后全班交流。
在交流的過程中,由于學(xué)生已經(jīng)有了實驗的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)又是自己親手實驗得出的,他們的思維逐漸深入,趨于完善,最后發(fā)現(xiàn):邊數(shù)越多,承受力越強(qiáng);而當(dāng)邊數(shù)分得越來越多,就越接近于一個圓形。這就很好地解釋了在這幾種立體圖形中,為什么圓柱的承受力是最強(qiáng)的。最重要的是,這個發(fā)現(xiàn)是學(xué)生在經(jīng)歷了動手實驗之后,通過自己的思考得出的結(jié)論,印象往往會深刻。
當(dāng)學(xué)生已經(jīng)探究出物體形狀與承受力大小的關(guān)系時,讓學(xué)生嘗試解釋為什么圓柱形紙筒的承受力最大。這時候由于掌握知識有限,學(xué)生往往沒辦法解釋清楚其中的力學(xué)原因,教師拋出一份閱讀材料。
因為圓柱沒有角,任何加在上面的重量都會均勻地分布,所以,圓柱上的每一個點承受力并不大,而整體卻能承受比較大的力。而三角形、正方形等都有好幾個角,不能把加在上面的重量均勻地分開,每一個點承受的力都比較大,所以整體不能承受太大的力。
學(xué)生閱讀這份材料,從材料上找出關(guān)鍵詞,解釋了為什么“圓柱形紙筒的承受力最大”。但這樣的解釋學(xué)生能真正理解了嗎?還是僅僅在閱讀材料上找出了答案呢?這其中涉及的知識點難道僅僅這幾行文字就能解釋得清楚的嗎?
而在后來改進(jìn)的實際教學(xué)中,我并沒有給出任何提示,只是提問:遇到了這些無法解釋的問題,你準(zhǔn)備怎么去解決?有人說課后到《十萬個為什么》里去找答案,有人說到網(wǎng)上百度,還有人說到圖書館找相關(guān)的資料。于是,在下一節(jié)的匯報課上,我發(fā)現(xiàn)對這個問題,學(xué)生的理解更清楚,更全面,所獲得的知識更廣泛,這是與僅僅一張紙上幾十個字所帶來的知識面不能相比的。
課的最后,我設(shè)計了這樣一個實驗:取一張A4紙,在離短邊大約6厘米處折疊;將紙翻面,繼續(xù)折疊,直到一張紙都折完,折好后很像瓦楞紙。用兩張A4紙分別卷成圓柱形紙筒,并粘貼好。把兩個紙筒并排放在桌子上,中間間隔10厘米,把折好的瓦楞紙架在兩個圓柱之間。在瓦楞紙上面放書,看這樣改變實驗之后,承受力會發(fā)生什么變化。
這樣設(shè)計是為了引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)探究,紙改變形狀后,承受力會發(fā)生變化,除了柱體,其他形狀的承受力如何呢?但在實際操作中,發(fā)現(xiàn)這樣設(shè)計也不成功。因為這時候已經(jīng)接近下課時間,而這個實驗折紙花費的時間較長,學(xué)生將時間花在折紙上,沒有時間和精力來思考形狀與承受力之間的關(guān)系。
改動之后的設(shè)計:
今天的課上,我們一起努力,通過實驗,驗證自己的猜想,并且有了這樣的觀點:形狀改變了,承受力也改變;邊數(shù)越多,承受力越強(qiáng)。并且發(fā)現(xiàn):在這些形狀中,圓柱的承受力最強(qiáng)。在實驗中,我們還得出了高度、厚度都不同的幾個圓柱體,如果我們都來研究圓柱的承受力,那么這幾個圓柱,有的是以A4紙的長邊作為高度,有的是以短邊作為高度,還有的卷成好幾層紙,那它們的承受力是怎樣的呢?下節(jié)課我們繼續(xù)研究。
這樣的教學(xué)設(shè)計,學(xué)生經(jīng)歷了由一張紙能不能撐起書——撐起書的多少——同一種圖形撐起得多少,這樣完整的實驗歷程將學(xué)生的思維再次引向另一個層次。
【磨課心得】
新課標(biāo)要求:探究式學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式。學(xué)生在教師的指導(dǎo)、組織和支持下,主動參與,動手動腦,積極體驗,經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,獲取科學(xué)知識。只有經(jīng)過這樣的經(jīng)歷,學(xué)生的思維才會隨著手指的舞動而跳躍起來。