《簡(jiǎn)單機(jī)械》教學(xué)案例分析

1、.?簡(jiǎn)單機(jī)械?教學(xué)案例分析一、教學(xué)案例課堂復(fù)習(xí)：老師：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)間隔 ，費(fèi)力杠桿省間隔 。新課教學(xué)：老師：旗桿上的滑輪給我們帶來什么好處？學(xué)生：可以省力。老師演示：安裝定滑輪、安裝動(dòng)滑輪。老師提問： 滑輪有哪些特點(diǎn)呢？我們來利用實(shí)驗(yàn)探究。板書探究定滑輪、動(dòng)滑輪的特點(diǎn)老師提問：需要什么器材？學(xué)生：鉤碼、滑輪、鐵架臺(tái)、刻度尺和彈簧測(cè)力計(jì)。老師要求：分組進(jìn)展實(shí)驗(yàn)、要求設(shè)計(jì)表格并且把數(shù)據(jù)記錄入表格。學(xué)生活動(dòng)：安裝滑輪、測(cè)量。學(xué)生筆記之一：器材：彈簧測(cè)力計(jì)、鉤碼、滑輪、線、鐵架臺(tái)和刻度尺。測(cè)鉤碼的重量測(cè)物體上升的間隔 線上升的間隔 結(jié)論定滑輪12動(dòng)滑輪12學(xué)生

2、筆記之一：表格鉤碼質(zhì)量上升高度老師設(shè)計(jì)的表格和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：種類鉤碼重力N拉力的大小N鉤碼挪動(dòng)的間隔 m力挪動(dòng)的間隔 m鉤碼挪動(dòng)的方向力挪動(dòng)的方向定滑輪11019019上下動(dòng)滑輪1050102上上老師分析評(píng)估： 彈簧測(cè)力計(jì)倒掛。 分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論： 定滑輪：不省力，不省間隔 ，不費(fèi)間隔 。 動(dòng)滑輪：省一半力，費(fèi)間隔 ，不改變力的方向。二、案例分析1明確探究目的，增強(qiáng)教學(xué)指向性案例中的教學(xué)活動(dòng)可以大致分為：?jiǎn)栴}的提出和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)、分析評(píng)估等三個(gè)階段。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，探究目的要明確老師在第一階段初始的復(fù)習(xí)提問，想通過杠桿的特點(diǎn)引導(dǎo)探究滑輪的特點(diǎn)，是一種類比的思想表達(dá)。對(duì)于新課的問題情景設(shè)置旗桿

3、上的滑輪讓我們清醒地意識(shí)到學(xué)生對(duì)于滑輪的認(rèn)知程度停留在力的大小盲目比較層次。從學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)過渡到科學(xué)探究的理性認(rèn)知，老師要發(fā)揮堅(jiān)決的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)需要探究的目的。假如不進(jìn)展有效的過渡與引導(dǎo)，僅僅以為復(fù)習(xí)提問中有類比的思想，錯(cuò)誤以為學(xué)生已經(jīng)知道探究?jī)?nèi)容。只是簡(jiǎn)單的提出問題：“滑輪有哪些特點(diǎn)？。就讓學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)器材、進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。那么學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究目的會(huì)出現(xiàn)很大的差異。探究目的不會(huì)有針對(duì)性。接下來的探究方向就不會(huì)明確，到達(dá)的探究效果也會(huì)很有限。從筆記中發(fā)現(xiàn)問題從學(xué)生設(shè)計(jì)的表格筆記之一中發(fā)現(xiàn)：學(xué)生關(guān)注的是鉤碼上升的間隔 和繩子應(yīng)該是力挪動(dòng)的間隔 上升的間隔 ，意識(shí)到兩者之間的間隔 關(guān)系；只注意

4、到鉤碼的重量，沒有注意到拉力的大小，沒有意識(shí)到兩者之間的大小關(guān)系；表格中也沒有發(fā)現(xiàn)力的方向關(guān)系。這是根底比較好的學(xué)生筆記。從學(xué)生設(shè)計(jì)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(shí)到要探究的詳細(xì)目的，這樣的探究結(jié)果不可能找到滑輪的特點(diǎn)，也不會(huì)意識(shí)到動(dòng)滑輪和定滑輪可能會(huì)有區(qū)別。同時(shí)表格中列舉鉤碼的質(zhì)量是概念理解錯(cuò)誤，質(zhì)量不會(huì)因利用滑輪而改變，也就沒有探究?jī)r(jià)值。應(yīng)該探究利用滑輪之前、后力的關(guān)系。這是根底比較差的學(xué)生筆記。老師參與的切入點(diǎn)假如老師在探究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(huì)出現(xiàn)力的大小有變化、力的方向有變化。學(xué)生會(huì)有明確、詳細(xì)的探

5、究目的比較利用滑輪前后的拉力大小和方向；假如在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之前讓學(xué)生感受動(dòng)滑輪和定滑輪拉動(dòng)物體挪動(dòng)的間隔 ，學(xué)生也會(huì)發(fā)現(xiàn)兩者前后挪動(dòng)間隔 的比較應(yīng)該是探究目的之一。假設(shè)老師在引導(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、方向和力挪動(dòng)的間隔 關(guān)系。那么學(xué)生在實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)、器材的選擇和實(shí)驗(yàn)操作的目的針對(duì)性會(huì)更強(qiáng)，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論可能性會(huì)更大。否那么即使是進(jìn)展了實(shí)驗(yàn)探究，也只是流于形式，實(shí)驗(yàn)結(jié)論只會(huì)由老師最后傳授、給出。學(xué)生不可能從中領(lǐng)悟到探究的意義和價(jià)值。2明確探究才能目的，在探究過程中培養(yǎng)才能才能目的貫穿探究的全過程。一節(jié)科學(xué)探究課，不能只滿足于課程標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)目的，在課程

6、標(biāo)準(zhǔn)要求的知識(shí)目的以外，還有科學(xué)探究?jī)?nèi)容目的?？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(shí)目的要求是認(rèn)識(shí)定滑輪和認(rèn)識(shí)動(dòng)滑輪。為理解層次，也是知識(shí)要求的最低層次。本節(jié)科學(xué)探究，作為科學(xué)內(nèi)容目的還涉及到：理解、應(yīng)用等才能層次的培養(yǎng)和要求。 科學(xué)探究中的應(yīng)用才能培養(yǎng)應(yīng)用才能包含測(cè)量、使用、簡(jiǎn)單計(jì)算和解釋現(xiàn)象等。老師在介紹滑輪的時(shí)候，選擇的是自己演示安裝定滑輪和動(dòng)滑輪。假如改為學(xué)生探究安裝定滑輪和動(dòng)滑輪。老師提出一個(gè)小小的探究目的：給你一個(gè)滑輪，試一試，可以進(jìn)展幾種形式的安裝？動(dòng)一動(dòng)，觀察它們的效果一樣嗎？學(xué)生會(huì)在動(dòng)手理論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(duì)

7、滑輪進(jìn)展分類，對(duì)動(dòng)滑輪和定滑輪有詳細(xì)的感性認(rèn)識(shí)。在接下來的動(dòng)手實(shí)際使用和測(cè)量過程中會(huì)更純熟，應(yīng)用才能培養(yǎng)和進(jìn)步水到渠成?？茖W(xué)探究中的理解才能培養(yǎng)理解才能包含：釋義、舉例、分類、說明、比較、判斷、歸納、推理等。設(shè)計(jì)表格，是本節(jié)培養(yǎng)理解才能的重要途徑。從提供的學(xué)生設(shè)計(jì)表格一發(fā)現(xiàn)：這是一個(gè)才能比較強(qiáng)的學(xué)生，學(xué)生已經(jīng)具有初步比較動(dòng)滑輪和定滑輪的意識(shí)；同時(shí)注意到探究目的中使用機(jī)械前后力的挪動(dòng)間隔 比較。從提供的學(xué)生設(shè)計(jì)表格二發(fā)現(xiàn)：有的學(xué)生還不具備這種比較與判斷動(dòng)滑輪與定滑輪、比較與判斷使用機(jī)械前、后力挪動(dòng)間隔 的意識(shí)和才能。所以在探究的過程中應(yīng)該有意識(shí)的引導(dǎo)、訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格的方法，培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格

8、的才能。實(shí)驗(yàn)表格不僅具有記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、搜集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的單一功能，更重要是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)通過列表的形式，進(jìn)展比較、判斷，在此根底上進(jìn)展歸納推理，發(fā)現(xiàn)并且得到科學(xué)結(jié)論。所以表格的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，可以在得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論的同時(shí)培養(yǎng)理解才能。在老師的列表中，有意識(shí)的進(jìn)展了兩類比較：動(dòng)滑輪與定滑輪；使用機(jī)械前后，力的大小、方向和挪動(dòng)間隔 的比較。假如要訓(xùn)練歸納才能，還可以設(shè)計(jì)成如下表格形式：不難發(fā)現(xiàn)：比較“列可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)滑輪與定滑輪的特點(diǎn)比較；比較“行可以實(shí)現(xiàn)使用機(jī)械前后不同的特點(diǎn)比較。通過增加第一行，可以把第二行復(fù)雜的數(shù)據(jù)歸納為使用機(jī)械前后力的大小、方向和挪動(dòng)間隔 的數(shù)量關(guān)系。實(shí)際上也暗含功的要素和功的原理，為以

9、后的學(xué)習(xí)打下伏筆。使用機(jī)械以后的情況實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過比較“列可以得到定性關(guān)系：第一列定滑輪不省力、動(dòng)滑輪省力；第二列定滑輪不省間隔 也不費(fèi)間隔 、動(dòng)滑輪費(fèi)間隔 ；第三列定滑輪不改變動(dòng)力的方向、動(dòng)滑輪改變動(dòng)力的方向。比較“行還可以得到使用機(jī)械前后的定量關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)論：比較第一行，定滑輪拉力等于物體的重力；拉力挪動(dòng)的間隔 等于物體挪動(dòng)的間隔 ；比較第二行，動(dòng)滑輪拉力等于物體重力的二分之一；拉力挪動(dòng)的間隔 是物體挪動(dòng)間隔 的兩倍。對(duì)于表格的設(shè)計(jì)與訓(xùn)練，可以有效的培養(yǎng)比較、判斷、歸納、推理才能。在探究活動(dòng)中，除了根本的知識(shí)傳承，把探究作為科學(xué)內(nèi)容，與知識(shí)一樣重要，真正做到在探究過程中即學(xué)會(huì)知識(shí)與方法又培養(yǎng)

10、才能。3過程評(píng)估與終結(jié)評(píng)估并行第二階段的學(xué)生探究活動(dòng)同第三階段的分析與評(píng)估一樣，有許多內(nèi)容要進(jìn)展評(píng)估，并且是同等重要。案例中的評(píng)估從案例中看到，由于測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)差異，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)結(jié)論的要求，老師對(duì)定滑輪的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)展了評(píng)估：因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)倒掛，導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。對(duì)于探究過程和數(shù)據(jù)分析等許多需要評(píng)估的內(nèi)容沒有介入，評(píng)估的時(shí)間因素也沒有表達(dá)。評(píng)估的簡(jiǎn)單分類從評(píng)估時(shí)間上分類，可以把評(píng)估分成過程評(píng)估和終結(jié)評(píng)估。按照評(píng)估的內(nèi)容，可以分成實(shí)驗(yàn)操作評(píng)估、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析評(píng)估、實(shí)驗(yàn)器材選擇評(píng)估和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案評(píng)估等等。實(shí)驗(yàn)操作評(píng)估一般進(jìn)展過程評(píng)估比較適宜。其他一些那么放在終結(jié)評(píng)估比較適宜，但也會(huì)出現(xiàn)交替的情況。過程評(píng)

11、估要及時(shí)過程評(píng)估和終結(jié)評(píng)估都是不可或缺的，在此探究活動(dòng)中，以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)操作會(huì)出現(xiàn)問題和困難：學(xué)生利用動(dòng)滑輪測(cè)量拉力挪動(dòng)的間隔 ；利用動(dòng)滑輪測(cè)量拉力時(shí)，拉力的方向與豎直方向有一定夾角，夾角不同彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)不同；利用動(dòng)滑輪測(cè)量拉力時(shí)，動(dòng)滑輪本身的重量對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響；利用定滑輪時(shí)拉力的方向是否一定要豎直向下等。以上問題在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)候，學(xué)生一般不會(huì)考慮，但是在實(shí)際操作的時(shí)候幾乎都會(huì)遇到。由于教學(xué)任務(wù)和教學(xué)進(jìn)度的原因，假如有些問題不能在實(shí)驗(yàn)探究過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)評(píng)估和糾正，那么得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)很大的誤差。對(duì)以上可能會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象假如只進(jìn)展終結(jié)性評(píng)估，當(dāng)大面積的學(xué)生出現(xiàn)以上問題時(shí)，那么會(huì)由于沒有

12、時(shí)間重新進(jìn)展實(shí)驗(yàn)探究而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的不可靠，得到定量的關(guān)系很困難。在沒有方法的情況下，老師只好選擇個(gè)別優(yōu)秀學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為樣本進(jìn)展板書分析，對(duì)其他學(xué)生的真實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不了了之。長(zhǎng)此以往，探究只是流于形式，對(duì)于科學(xué)精神、科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)目的的到達(dá)會(huì)帶來無形的困難。需要過程性評(píng)估的內(nèi)容必須在實(shí)驗(yàn)探究的過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)評(píng)估，此時(shí)的評(píng)估是著眼于解決問題的需要、著眼于探究才能的培養(yǎng)而不僅是為了考試需要流于形式的為了評(píng)估而評(píng)估。回過頭來再看案例，動(dòng)滑輪的拉力和鉤碼重量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)系可靠性與真實(shí)性不言而喻。學(xué)生學(xué)習(xí)到的評(píng)估知識(shí)與方法顯然不能到達(dá)目的，評(píng)估才能的進(jìn)步也就無從實(shí)現(xiàn)。終結(jié)評(píng)估要到位對(duì)案例中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，可比較的數(shù)據(jù)次數(shù)太少，不具有代表性也不具有普遍性?？梢远囗?xiàng)選擇擇幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)展比較、判斷，在此根底上進(jìn)展歸納總結(jié)。對(duì)于定滑輪拉力的方向，因?yàn)樗鼘?duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)論的影響不是很大，可以進(jìn)展終結(jié)評(píng)估。假如可以搜集一些利用定滑輪時(shí)，拉力的方向不同，拉力的大小一樣?？赡軙?huì)激發(fā)學(xué)生考慮為什么會(huì)出現(xiàn)此種現(xiàn)象，對(duì)于學(xué)有余力的同學(xué)探究定滑輪的本質(zhì)就成為發(fā)現(xiàn)問題很好的素材。對(duì)于此種評(píng)估作為終結(jié)性評(píng)估比較適宜。對(duì)于實(shí)驗(yàn)分析和