小學(xué)科學(xué)論文：從《增強(qiáng)抗彎曲能力》教學(xué)案例談科學(xué)概念建構(gòu)的思考

1、增強(qiáng)學(xué)生“概念建構(gòu)”中的抗彎曲能力從增強(qiáng)抗彎曲能力教學(xué)案例談科學(xué)概念建構(gòu)的思考一、教學(xué)案例教材分析：本課是形狀與結(jié)構(gòu)的第二課時(shí)。學(xué)生通過(guò)第一課的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道，靠增加厚度和寬度可以增強(qiáng)材料的抗彎曲能力。而增強(qiáng)材料抗彎曲能力的另一種方法是改變材料的形狀，這是本課時(shí)重點(diǎn)要研究的問(wèn)題。教材首先以生活中的鋼材為什么要加工成不同形狀引入，旨在讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出本課的研究?jī)?nèi)容材料抗彎曲能力與材料的形狀有關(guān)系嗎？接著進(jìn)入形狀與抗彎曲能力的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，用同樣的紙做成像條形鋼材那樣的各種形狀，測(cè)量它們的抗彎曲能力，并與平展的紙比較，認(rèn)識(shí)到改變材料的形狀可以改變其抗彎曲能力。更進(jìn)一步的道理，教科書(shū)用資料的形式給出，讓學(xué)

2、生通過(guò)閱讀來(lái)理解。最后研究瓦楞紙板的形狀結(jié)構(gòu)。瓦楞紙板有三層或五層，中間一層或兩層是波浪形的，這幾層薄紙板黏合在一起形成一個(gè)整體。這種結(jié)構(gòu)使瓦楞紙板的強(qiáng)度大大增加。通過(guò)對(duì)瓦楞紙板的研究，不但可以加強(qiáng)對(duì)前面活動(dòng)的認(rèn)識(shí)，而且又把知識(shí)帶到了實(shí)際的生活中，同時(shí)還可能讓學(xué)生有新的發(fā)現(xiàn)或產(chǎn)生新的疑問(wèn)，從而引導(dǎo)學(xué)生的認(rèn)識(shí)向較復(fù)雜的形狀結(jié)構(gòu)前進(jìn)。結(jié)合教材，我在進(jìn)行整體設(shè)計(jì)時(shí)，努力體現(xiàn)科學(xué)從生活中來(lái)到生活中去的特點(diǎn)！盡力追求科學(xué)學(xué)習(xí)的生活性和探究性。教學(xué)目標(biāo)科學(xué)概念：薄形材料通過(guò)改變形狀結(jié)構(gòu)后可以改變物體抗彎曲能力的大小。過(guò)程與方法：1、經(jīng)歷測(cè)試紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過(guò)程；2、經(jīng)歷觀察瓦楞紙的結(jié)構(gòu)并作出

3、解釋、提出問(wèn)題的過(guò)程情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象提出問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)研究、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出解釋的能力和習(xí)慣體會(huì)科學(xué)和技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的巨大影響力，從而形成熱愛(ài)科學(xué)，積極探索創(chuàng)新的動(dòng)力。通過(guò)關(guān)注實(shí)驗(yàn)過(guò)程的公平性，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成一絲不茍、尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神 。 教學(xué)重點(diǎn)通過(guò)做紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，探究形狀與抗彎曲能力的關(guān)系。知道改變物體的形狀結(jié)構(gòu)能改變物體抗彎曲能力的大小。教學(xué)難點(diǎn)解釋為什么改變形狀也能提高材料的抗彎曲能力控制不變的量的確定。教學(xué)用具小組材料：（桌內(nèi)放好）材料一：架紙的盒子2個(gè)、雙面膠一個(gè)、大小相同的紙6張、記錄單一張。（課中下發(fā)）材料二：瓦楞紙板2張、記錄單一張、教

4、師演示材料：角鋼、學(xué)生凳，學(xué)生材料一套、課件。教學(xué)過(guò)程我非常高興將要和大家一起上一節(jié)科學(xué)課?？茖W(xué)來(lái)源于生活，來(lái)源于我們身邊。今天我就從身邊找來(lái)角鋼和圓鋼，或是讓學(xué)生看板凳的腿。我就套用今年春節(jié)晚會(huì)的流行語(yǔ)他們?yōu)槭裁匆龀蛇@種形狀的呢？為什么呢？帶著為什么呢來(lái)打開(kāi)今天的科學(xué)之門(mén)吧。（一）溫故創(chuàng)設(shè)、導(dǎo)入新課了解初始想法在前一節(jié)課中,我們研究了紙的抗彎曲能力,我們發(fā)現(xiàn)紙的抗彎曲能力與哪些因素有關(guān)呢?(厚度和寬度)那紙的抗彎曲能力除了與厚度、寬度有關(guān),如果我把薄薄的一張紙的形狀改變一下,它的抗彎曲能力會(huì)怎么樣呢?這節(jié)課我們就來(lái)研究形狀與抗彎曲能力.(板書(shū))（二）自主合作、探究形狀與抗彎曲能力構(gòu)建科學(xué)概

5、念1、我們就用紙來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。一張平展的紙橫梁能承重幾個(gè)這樣的墊圈呢？預(yù)測(cè)一下（生預(yù)測(cè)，師演示）。2、我們還可以折成哪些形狀與這張紙平展的紙進(jìn)行比較？（學(xué)生討論交流）3、實(shí)驗(yàn)測(cè)試注意點(diǎn)交流。（1）(師出示不同折法的兩張波浪形紙)問(wèn)：老師用同樣的紙折了兩種波浪形，你們認(rèn)為：哪一種適合和這張紙進(jìn)行比較呢？為什么？（2）除了這一點(diǎn)之外，在測(cè)試的時(shí)候，為了公平，我們還應(yīng)該注意哪些方面？如：一張紙只能折一種形狀。放墊圈要輕輕的放。墊圈放的位置要一樣一個(gè)一個(gè)往上疊。多了可以用繩子連在一起。兩個(gè)盒子的間距要一樣。課件出示重要注意點(diǎn)。（1、實(shí)驗(yàn)前，小組成員先商量確定并制作好你們所選擇的形狀，允許有創(chuàng)新的折法。

6、2、為了各組實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)一性，架空的距離都控制在11厘米。3、擺放墊圈時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎，輕拿輕放，以所折的形狀變形導(dǎo)致墊圈翻倒為準(zhǔn)。4、交流時(shí)要輕聲細(xì)語(yǔ)，實(shí)驗(yàn)完成后馬上整理好實(shí)驗(yàn)器材放在桌子中間，并將你們各組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫(xiě)在記錄單上。）4、學(xué)生實(shí)驗(yàn)測(cè)試，師巡視并參與。5、現(xiàn)在我們一起來(lái)交流一下實(shí)驗(yàn)的情況,請(qǐng)幾個(gè)小組來(lái)匯報(bào)一下你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.（學(xué)生匯報(bào)）師結(jié)合板書(shū)形狀預(yù)測(cè)抗彎曲能力實(shí)測(cè)抗彎曲6、觀察數(shù)據(jù)，與沒(méi)有折的紙進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了什么？(發(fā)現(xiàn)了改變紙的形狀可以增強(qiáng)紙的抗彎曲能力.)7、為什么改變形狀也能提高材料的抗彎曲能力呢？師講解或閱讀課本p30資料。改變形狀抗彎曲能力增強(qiáng).(板書(shū):改變形狀抗彎曲能

7、力增強(qiáng))進(jìn)一步解釋:讓同學(xué)再觀察一下改變形狀的紙,出示一張沒(méi)有改變形狀的紙和改變形狀的紙相比較,我們發(fā)現(xiàn)紙的什么改變了?(寬度減小了,厚度增加了)我們?cè)谇耙还?jié)學(xué)到過(guò)增加厚度比增加寬度更能加強(qiáng)抗彎曲能力.7、現(xiàn)在我們回過(guò)頭來(lái)想一想，為什么要把鋼材加工成各種各樣的形狀？（出示幻燈片）現(xiàn)在你知道其中的道理了嗎？薄薄的一張紙把它的形狀改變以后,他的抗彎曲能力大大增強(qiáng)了,那么我們的生活中有很多材料也是通過(guò)改變形狀來(lái)改變抗彎曲能力的.出示鋼材,為了節(jié)省鋼材,把它們做成了這樣各種形狀,雖然材料節(jié)省了,但抗彎曲能力仍舊很強(qiáng).（三）激情頌揚(yáng)、回歸瓦楞紙板的研究 今天材料比較多,老師用一個(gè)紙箱子裝了過(guò)來(lái),我發(fā)現(xiàn)紙

8、箱上還藏著個(gè)秘密呢!現(xiàn)在我給每個(gè)小組發(fā)一小塊這樣的紙板們可以感覺(jué)一下,并觀察一下,看看有什么發(fā)現(xiàn)嗎?發(fā)現(xiàn)紙板的抗彎曲能力很強(qiáng),他有三層組成.中間層是把一張紙做成了很多個(gè)小半圓形連接在一起的紙包裝箱用的這種紙板叫瓦楞紙板接下來(lái)同學(xué)們可以把瓦楞紙板剝開(kāi)看看各部分的結(jié)構(gòu)是怎么樣的?各部分的軟硬怎樣的?課件出示觀察要求。仔細(xì)觀察這種紙板在結(jié)構(gòu)上有什么特點(diǎn)？2、從已經(jīng)撕開(kāi)的小角上觀察紙板各部分的厚薄、軟硬程度如何？3、試著對(duì)這種紙板為什么能承受這么大的重量作出自己的解釋。）領(lǐng)取材料，觀察記錄。匯報(bào)交流。思考：瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)為什么能使柔軟的紙變堅(jiān)硬了？(本來(lái)是一張平整的紙,把紙的形狀改變了也就是大大增加了

9、它的厚度,從而大大的增強(qiáng)了紙的抗彎曲能力.結(jié)合上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道增加物體的厚度可以明顯地加強(qiáng)材料的抗彎曲能力，但這樣就要增加材料的用量。我們這里是改變了形狀也能夠加強(qiáng)材料的抗彎曲能力.這樣可以減少材料的用量了,這是一個(gè)加強(qiáng)抗彎曲能力的好辦法)有時(shí)為了進(jìn)一步增強(qiáng)抗彎曲能力,也把瓦楞紙板做成五成,甚至七成（四）拓展延伸、整理彎曲下的材料。（回味中升華）關(guān)于瓦楞紙你們還有什么問(wèn)題要提出來(lái)嗎？通過(guò)今天這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們進(jìn)一步知道了改變形狀能增加材料的抗彎曲能力，課后繼續(xù)調(diào)查生活中哪些地方是增強(qiáng)了材料抗彎曲的能力？整理材料，下課。（五）板書(shū)設(shè)計(jì)形狀與抗彎曲能力形 狀預(yù)測(cè)抗彎曲能力 改變形狀抗彎曲能力增

10、實(shí)測(cè)抗彎曲能力二、教學(xué)反思一、科學(xué)教學(xué)“生活味”是科學(xué)概念建構(gòu)的起始點(diǎn)科學(xué)源于生活，生活給了科學(xué)更多的內(nèi)涵，尋找身邊的科學(xué)，就能拉近學(xué)生與科學(xué)的距離，讓學(xué)生在不斷的科學(xué)探究活動(dòng)中，感悟到：原來(lái)身邊就藏匿著這么多的科學(xué)，同時(shí)，教師也不能例外地要從與學(xué)生生活接近的物、景、情中激發(fā)學(xué)生潛在概念和潛在底蘊(yùn)。本課教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)“生活中各種形狀的鋼材”這樣具體的生活情境，激發(fā)出本節(jié)課探究的重任形狀與抗彎曲能力有關(guān)嗎？課的引入到孩子們自己提出探究的問(wèn)題，顯得非常自然！在借助“紙”完成探究之后，我再次讓孩子們來(lái)回顧：為什么鋼材要加工成各種形狀？首尾呼應(yīng)，有效構(gòu)建了一個(gè)完整的生活情境。孩子們?cè)谶@個(gè)具體的生活情境中

11、也就更容易理解其中的科學(xué)概念和科學(xué)道理。生活化的科學(xué)課堂不但是孩子們?nèi)菀走M(jìn)入的課堂，同樣也是老師容易準(zhǔn)備的課堂，因?yàn)轶w現(xiàn)了生活化，我想科學(xué)教學(xué)要體現(xiàn)實(shí)效性，材料準(zhǔn)備的簡(jiǎn)潔性和可操作性是必須要重點(diǎn)考慮的。二、科學(xué)教學(xué)的“探究味”是科學(xué)概念建構(gòu)進(jìn)程表基于探究是科學(xué)學(xué)習(xí)的核心這一重要理念的考慮，必要的引導(dǎo)和討論必須做的扎實(shí)有效，注重討論的展開(kāi)，引導(dǎo)孩子們?cè)趧?dòng)手前的深入思考和計(jì)劃。讓學(xué)生自己觀察，自己提出問(wèn)題，自己猜想假設(shè)，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自己通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的出事實(shí)數(shù)據(jù)，自己進(jìn)行解釋分析，最后的出科學(xué)的結(jié)論。真正做到了放手讓孩子們自行探究，經(jīng)歷科學(xué)探究的全過(guò)程，科學(xué)教學(xué)需要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)課堂學(xué)習(xí)情境，提供

12、大量的推理材料，讓學(xué)生在解決感興趣的問(wèn)題過(guò)程中發(fā)展科學(xué)思維能力；科學(xué)教學(xué)中一個(gè)關(guān)鍵性目標(biāo)還要促進(jìn)學(xué)生的思維能力，因此，我將教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)成學(xué)生積極參與科學(xué)探究活動(dòng)的過(guò)程，使學(xué)生在探究過(guò)程中學(xué)會(huì)觀察、進(jìn)行猜想、實(shí)驗(yàn)探究、分析討論等科學(xué)探究活動(dòng)?；趯?duì)探究活動(dòng)的實(shí)踐，對(duì)科學(xué)探究本質(zhì)的理解有三種：（一）科學(xué)富有知識(shí)概念外延，強(qiáng)調(diào)概念和符號(hào)，導(dǎo)向面向知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)；（二）科學(xué)富有探究過(guò)程的路徑，強(qiáng)調(diào)動(dòng)手操作，導(dǎo)向活動(dòng)和體驗(yàn)式的教學(xué)；（三）科學(xué)富有科學(xué)解釋的真諦，強(qiáng)調(diào)動(dòng)手過(guò)程中的思考，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程變成不斷建立科學(xué)概念，修正自己原有經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程。讓學(xué)生像科學(xué)家那樣進(jìn)行科學(xué)探究，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，增長(zhǎng)科學(xué)探

13、究能力，獲取科學(xué)知識(shí)。從表面看，學(xué)生像在“玩”，其實(shí)這樣的“玩”就是科學(xué)探究，在科學(xué)探究中發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，推進(jìn)科學(xué)思維的發(fā)展，探究的習(xí)慣培養(yǎng)對(duì)學(xué)生整體科學(xué)素養(yǎng)的提高起到?jīng)Q定性的作用三、科學(xué)教學(xué)的“有效性”，是科學(xué)概念建構(gòu)的聚脂塔特級(jí)教師路培琦老師說(shuō)：科學(xué)探究應(yīng)以活動(dòng)為載體。他還形象地把活動(dòng)比喻做船，活動(dòng)進(jìn)行了，船到岸了，三維目標(biāo)就達(dá)成了。郁老師在路老師的觀點(diǎn)上進(jìn)行發(fā)展，她認(rèn)為：科學(xué)概念就好比這艘船的舵，掌握著船行使的方向，沒(méi)有行使方向的船是到不了彼岸的，課堂上沒(méi)有科學(xué)概念為主線，三維目標(biāo)是無(wú)法達(dá)成的。那么，什么是科學(xué)概念呢？郁老師認(rèn)為：科學(xué)概念是由兩個(gè)事物之間聯(lián)系在一起的句子，是相當(dāng)大范圍中的一

14、種原理、一種解釋。它與科學(xué)知識(shí)是有區(qū)別的。所以，科學(xué)教學(xué)必須圍繞著核心概念展開(kāi)，更需要深層次地關(guān)注我們孩子的前概念和教材編排中的容易受忽略的實(shí)際問(wèn)題;更深層次地關(guān)注課堂達(dá)成的目的是學(xué)生的科學(xué)思維有所實(shí)在的發(fā)展與探究欲望的形成。所以，本課設(shè)計(jì)教學(xué)意圖就是始終圍繞讓學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念而展開(kāi)教學(xué)，讓學(xué)生在建構(gòu)科學(xué)概念的過(guò)程中達(dá)成三維目標(biāo)，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。（一）學(xué)生的初始想法是科學(xué)探究的起點(diǎn)。而學(xué)生的初始想法可能有局限性甚至錯(cuò)誤，因此，在學(xué)生的頭腦中要建立起科學(xué)概念，課堂上，要重視學(xué)生探究后的想法與探究前的初始想法進(jìn)行比較。探究式學(xué)習(xí)就是要通過(guò)深入的探究活動(dòng)，使學(xué)生自己摒棄錯(cuò)誤的想法，形成正確的認(rèn)識(shí)。（二

15、）關(guān)鍵問(wèn)題性的使用是科學(xué)探究深入的淵源。課堂上該問(wèn)什么樣的問(wèn)題，要考慮清楚，該問(wèn)的問(wèn)，不該問(wèn)的少問(wèn)或不問(wèn)。我在這堂課中設(shè)計(jì)了如下的問(wèn)題。（1）揭示現(xiàn)象，找證據(jù)解釋?zhuān)ò芽垉啥藱M在書(shū)上，請(qǐng)一名學(xué)生在上面放鐵墊圈）看到什么？這是怎么回事呢？（像老師一樣做一個(gè)拱形，就這樣立在桌上，然后在上面放鐵墊圈） 看到什么？ （現(xiàn)象） “紙拱”向兩邊伸展，你能解釋這種現(xiàn)象嗎？ （找證據(jù)解釋?zhuān)W(xué)生探究拱形承受壓力后。學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況：有什么發(fā)現(xiàn)？ （現(xiàn)象） 與橫梁相比較，拱形結(jié)構(gòu)承受壓力性能怎樣 ?如果要使拱形能承受更大的壓力有什么辦法？ （找證據(jù)解釋?zhuān)?幾個(gè)問(wèn)題頗具豐富的內(nèi)涵。（2）解決的方法（有什么辦法去解決呢？）（三）公平對(duì)比試驗(yàn)地展開(kāi)是科學(xué)探究嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏卮?。讓學(xué)生自己思考討論實(shí)驗(yàn)地相關(guān)控制條件，注意事項(xiàng)并進(jìn)行預(yù)測(cè)等等，能很好地培養(yǎng)學(xué)生思維地嚴(yán)密，有序。課堂上也十分注意引導(dǎo)學(xué)生觀察身邊的一些材料，如瓦楞紙的搜集，蜂窩狀紙板的搜集，比一比，剝一剝，即便是六年級(jí)的學(xué)生，看似熟視無(wú)睹的