《簡單機械》教學案例分析
假如教師在引導學生發現問題之后,以參與者身份繼續引導學生理順要探究比較力的大小、方向和力移動的距離關系。則學生在實驗表格的設計、器材的選擇和實驗操作的目標針對性會更強,得出正確的實驗結論可能性會更大。否則即使是進行了實驗探究,也只是流于形式,實驗結論只會由教師最后傳授、給出。學生不可能從中領悟到探究的意義和價值。
2.明確探究能力目標,在探究過程中培養能力
能力目標貫穿探究的全過程。一節科學探究課,不能只滿足于課程標準的知識目標,在課程標準要求的知識目標以外,還有科學探究內容目標。科學探究既是科學方法又是科學內容。以本節為例,課程標準的知識目標要求是認識定滑輪和認識動滑輪。為了解層次,也是知識要求的最低層次。本節科學探究,作為科學內容目標還涉及到:理解、應用等能力層次的培養和要求。
⑴ 科學探究中的應用能力培養
應用能力包含測量、使用、簡單計算和解釋現象等。教師在介紹滑輪的時候,選擇的是自己演示安裝定滑輪和動滑輪。如果改為學生探究安裝定滑輪和動滑輪。教師提出一個小小的探究目標:給你一個滑輪,試一試,能夠進行幾種形式的安裝?動一動,觀察它們的效果相同嗎?學生會在動手實踐中熟悉使用滑輪的安裝方法,觀察、發現滑輪安裝的不同方法,比較并對滑輪進行分類,對動滑輪和定滑輪有具體的感性認識。在接下來的動手實際使用和測量過程中會更熟練,應用能力培養和提高水到渠成。
⑵科學探究中的理解能力培養
理解能力包含:釋義、舉例、分類、說明、比較、判斷、歸納、推理等。
設計表格,是本節培養理解能力的重要途徑。從提供的學生設計表格(一)發現:這是一個能力比較強的學生,學生已經具有初步比較動滑輪和定滑輪的意識;同時注意到探究目標中使用機械前后力的移動距離比較。從提供的學生設計表格(二)發現:有的學生還不具備這種比較與判斷動滑輪與定滑輪、比較與判斷使用機械前、后力移動距離的意識和能力。所以在探究的過程中應該有意識的引導、訓練學生設計實驗表格的方法,培養設計實驗表格的能力。實驗表格不僅具有記錄實驗現象、收集實驗數據的單一功能,更重要是對實驗現象、數據通過列表的形式,進行比較、判斷,在此基礎上進行歸納推理,發現并且得到科學結論。所以表格的設計與應用,可以在得到實驗結論的同時培養理解能力。
在教師的列表中,有意識的進行了兩類比較:動滑輪與定滑輪;使用機械前后,力的大小、方向和移動距離的比較。如果要訓練歸納能力,還可以設計成如下表格形式:
不難發現:比較“列”可以實現動滑輪與定滑輪的特點比較;比較“行”可以實現使用機械前后不同的特點比較。通過增加第一行,可以把第二行復雜的數據歸納為使用機械前后力的大小、方向和移動距離的數量關系。實際上也暗含功的要素和功的原理,為以后的學習打下伏筆。
使用機械以后的情況(實驗結論):
通過比較“列”可以得到定性關系:第一列①定滑輪不省力、動滑輪省力;第二列②定滑輪不省距離也不費距離、動滑輪費距離;第三列③定滑輪不改變動力的方向、動滑輪改變動力的方向。
比較“行”還可以得到使用機械前后的定量關系(實驗結論):①比較第一行,定滑輪拉力等于物體的重力;拉力移動的距離等于物體移動的距離;②比較第二行,動滑輪拉力等于物體重力的二分之一;拉力移動的距離是物體移動距離的兩倍。