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文档简介
1、all things come to those who wait.同学互助一起进步(页眉可删)摆的研究小学科学教学案例 教学目标:1、学生能够对影响摆的快慢假设进行验证;能够使用“控制变量”的实验方法搜集影响摆的快慢因素的证据,通过测量搜集、记录数据,并选择有效的数据支持证据;体会反复实验获取可靠测试结果的重要性,体验在摆的实验中对变量的精确控制可以提高实验的准确性。2、运用对比实验的方法,认识到摆的快慢与什么有关系,进一步加深认识对比实验中的定变量关系,经历一个观察现象推理判断制订方案论证计划的可行性活动过程。培养学生的推理能力、分析能力和实验能力。3、在探究活动中体验到与人合作共同完成实
2、验任务和探究摆的规律的乐趣。对实验中的细节加以关注,体现动手之前先动脑的科学研究思路,培养严谨的科学态度。教学重点:经历一个观察现象推理判断制订方案论证计划的可行性的活动过程。教学难点:通过小组合作,尝试自行设计对比实验,研究出摆的快慢与摆锤的重量、摆幅的大小关系不大,与摆线的长度有关。初步学会分析和推理对比试验中的定变量关系,并学会设计控制一个变量的实验。教具使用:摆(摆架用两个铁架台做成“门“字型)、电子秒表、摆锤(用沉浮实验盒里的小吊桶和轻重不同的木块、铁块)、自制控角器(用带绝缘皮的铜线安装)。教学过程:一、研究摆线长短和摆速关系师:上节课我们对影响摆速快慢的原因作了假设,同学们都认为
3、可能与摆线长短、摆幅大小、摆锤轻重有关。这节课我们就来深入研究。我们先从摆长开始。你认为摆线的长短会怎样影响摆速?请你说出具体理由。评析:摆线长短对摆速的影响是非常明显的,从这里入手,体现先易后难、先扶后放的教学思路。让学生说出具体理由是驱使他们的思维深入地发展,培养学生遇到问题进行“怎么样,为什么会这样” 的思考习惯。(学生思考后汇报)生:摆线短摆的速度就越快,摆线长摆的速度就越慢,昨天我们这个组摆线这样长是10秒(用手比画),另外一个组摆线很短,只要6秒。所以摆线越短摆的速度就越快,摆线越长摆的速度就越慢。生:我和她的意见是一样的,但是我和她的理由是不一样的。我认为摆线慢受到的阻力就越来越
4、小,摆锤的重量就会影响到摆线,这样一起就越来越快,摆线越来越长的话,受到的阻力就会越来越大,摆的速度就会慢。生:我和他们的.意见相同,理由不同,摆线长的话,摆下面的力量就不容易传到上面,所以慢,如果线短的话,力量就快一些,所以就摆得快。师:有没有和他们不一样的想法。(停顿一会)都这样认为的是吧?那到底是不是和我们猜想一样的,该怎么办?生:做实验师:在做实验之前更重要的是什么?生:制订好实验方案。师:老师也不多说,相信我们四(一)班的同学会把实验计划设计好,会把实验做好。下面,小组就怎么做好这个实验展开讨论,你们在讨论时老师把计划表发给你们,你们把计划部分填好,准备交流。评析:“老师不多说”是胡
5、老师贯穿在整堂课中的教学风格。把说的时间、做的时间尽量让给学生。(学生研讨、制订、交流计划)组1:我们预测摆线长短与摆速有关,不能改变的条件是摆锤的重量,应该改变的条件是摆线的长短和摆幅的大小。生:我有意见,我们现在是测量摆长,摆幅是不能改变的条件。师:刚才有两种不同意见,你们认为哪种有道理。评析:抓住生成的机会,及时地引导学生认识对比实验变量控制的要求,为接下来的实验作好最重要的准备。让学生自己的说理来说服其他同学。生:我认为陈月有道理。师:为什么?生:因为不能改变的条件,摆幅大小要一样。改变就不一样的。生:如果摆幅也改变的话,摆幅和摆长一起测,是测不出什么结果来的。我觉得摆幅和摆重是不能改
6、变的。组1:摆幅和摆锤要一起控制的。师:你们这个小组改变了自己的想法?生:是的,我们想到了,没有说出来。师:为了更科学的实验,你们认为在实验中还应该注意哪些问题?评析:在掌握前一课时中测量的操作要点基础上,让学生积极的参与实验设计以及细节问题的考虑,让他们自己发现问题,自己提出解决的办法,并通过相互的研讨对实验方案进行完善。生:反复做几次,减小实验误差。生:我觉得可以用一把尺子,测出摆线的长短,然后进行比较。师:有没有道理?生:有的。师:很有道理。只是老师今天没有这么高的要求,只要测出长的和短的摆线的秒数就可以了。老师建议你课后可以做这样具体的研究。评析:摆线的长短是可以度量的。教师为什么就不
7、给学生一把尺子?多么好的想法,如果用尺子具体测量,还会为学生后来的活动任务“做一个每分钟摆60次的摆”打下很好的基础,但是老师因为没有办法提供尺子,这样鼓励、建议还是可取的。生:计时员说开始时,摆就要放掉;摆的次数要一样。师:摆的次数是多少?生:十次。生:(比画)这样子摆一个来回算一次。生:摆的幅度控制在45度内,这样更准确。生:45度怎么测?量角器很难测量的。量在圆杆上端也对不齐的,也很难。可以把摆线拉到在桌子边缘的地方。摆幅要控制好。师:怎么控制摆幅的问题,你们有什么好的办法吗?生:(指着教师在横杆上装着的控角器)可以用它来定角度,用摆线和它对齐,这样就可以控制了。评析:教师在横竿上为学生
8、准备了控角器(控角器是用一根约15厘米的电线缠在横竿上,露出8厘米电线指示角度,绝缘橡胶没有去掉,作用是增加摩擦力,使缠绕在横竿上的电线不容易滑动,学生移动电线,就指出了不同角度),这是为了帮助学生解决角度难以恒定的难点,学生利用了这个控角器,就有效地规避了实验当中不必要的麻烦。师:你们觉得呢?会不会用?生:会的。师:开始实验。(实验结束,学生到投影前展示研究成果)组1:我们组测摆线长的秒数是12.78、12.88、12.81,短的是8.16、8.22、8.56,得出的结论是摆线越长,速度越慢,摆线短,速度快。实验结论与我们的预测是一致的。师:对他们小组有没有意见或补充。生:没有。组2:我们小
9、组记录的摆线长的秒数12.97、12.90、12.78秒,短的是9.22、9.19、9.07秒,发现是有关的,摆的快慢和摆线长短有关。快的摆线短,慢的摆线长。结果和我们的预测是一样的。师:有没有和他们不一样的发现?都一样的是吧?生:是的。(板书:和摆长有关系,长,慢;短,快。)师:同学们真不错,有没有信心继续研究。生:有!二、研究摆幅和摆重与摆速的关系师:请同学们看投影:老师的希望1、能静下心来独立思考两分钟:怎样做下面的两个实验?怎样把它做好?2、当老师下发实验记录的时候,小组的同学能轻声交流,改进计划,把“不能和应该改变的条件”填好 。3、大家认为可以了,就开始,需要的材料到讲台领取。评析
10、:在第一个实验完成后,学生积累了一定的经验,前一个教学环节是老师不多说,现在是老师不说。两个实验要学生自己设计,自己完成,是建立在学生前一个实验基础上的,教师是完全放心,完全放手。但是两个控制变量的对比实验,还是有一定的难度的。所以要学生一起设计,一起完成,还是需要进行充分的思考。同时,让学生的合作建立在独立的基础上,这会增加合作的有效性;给学生两分钟的时间,给学生提供独立思考的时间保障。这样的安排是有独创性的,也是合理的。生默读师:明白了吗?生:明白。师:开始。(师计时,生独立思考,两分钟后下发实验研究表,学生开始交流、实验、汇报)组1:我们组做了摆重实验,不改变的条件是摆幅、摆长,改变的是
11、摆的重量,摆锤重的时候的时间分别是15、15、14秒,摆锤轻的时候是14、14、12秒。发现,摆锤的重量和摆速没有多大关系。组2:我们小组认为不能改变的是摆线长短,应该改变的是摆锤的轻重,重的是11.42、11.47、11.15秒,轻的时候是11.25、11.22、11.25秒,发现摆锤的轻重与快慢无关。生1:我觉得研究他们小组摆幅也应该是一样的,他们没有讲。师:(面对组2)你们小组是怎么认为的?做的时候注意到没有?组2:我们注意到了,做的时候是控制的,忘了讲。师:你看,我们的同学多厉害,有一点问题都听出来了。组3:我们是研究摆幅的大小与摆速的关系,不改变的是摆锤的轻重和摆的长短,改变的是摆幅
12、的大小。大的时候分别是13、13、13秒,小的时候是13、12.9、13秒,我们认真分析后,认为摆幅的大小与摆速没有多大关系。组4:我们小组研究摆幅的大小与摆速的关系的结果是,摆幅大时是9、8.8、9.2秒,小时是8.7、8.9、9秒,我们认为还是有一点关系的。师:对于这两个实验,都有小组认为有关系,有小组认为没有关系,你们的看法呢?评析:教师根据学生的不同意见,及时地作出回应反馈,给学生指出了下一步要研究的问题是根据所得数据,到底是有关、关系不大还是没有关系。教师不冲到台前进行主观的评价,而是把研判的任务交给了学生。生:关系不大。生:没有关系,因为摆幅大的时候,摆的快,距离也加长了,摆小的时
13、候,距离近,摆速慢,所以时间是一样的。生:有关系,关系不大。生:从刚才的数据来看,都差不多,也就是关系不大。师:你们比较赞同什么意见。生:关系不大。师:我们班的同学真了不起,和科学家一样做了比较准确的研究。其实,科学家在研究的时候,发现的规律也和你们一样的。在空气中有关系,但是不大,科学家把摆放在真空中研究,发现是没有关系。所以我们应该尊重自己的数据。评析:教师陈述科学家对摆的研究的客观事实,学生会清楚地认识到自己实验的科学性,数据的合理性,从而增强学生的自信心,产生更浓厚的研究兴趣,养成尊重客观数据的科学素养。(板书:关系不大。)师:很遗憾,今天有些小组没有完成两个实验,能不能把今天课堂上的
14、出色表现带到课外?课外你想做些什么?评析:学生在课堂上表现出的探究热情,需要教师促使在课外延续;还有部分小组没有完成全部实验,也应该指导他们课外去得出自己的数据。相信这样才能把课堂作为探究的起点。生:再去研究实验。生:把剩下的实验做完。生:再去研究有关于摆的感兴趣的问题。师:好,希望同学们课外能继续研究。下课。评析:做一个60次每分钟的摆的课外活动还是应该布置,我们不指望全部的学生去做,但是这个具有挑战性的科学任务会激发一部分同学去完成。教学总评:新课程教学中,对学生来说有两大难题,一是对比实验,二是定量实验。我们观摩的多节类似课中,经常会发现学生取得的数据与结论难以符合,导致学生得出错误的结
15、论,甚至于教师强行得出与学生的数据相反的所谓正确结论。这节课是集对比与定量实验于一身,对五年级的学生来说,难度可想而知,但是整个过程我们可以看出来,师生上得轻松、愉快,结果符合预期的。我认为有些经验值得借鉴。首先是加强操作技能训练。教材上认识摆和制定计划是第一课时,具体测量是单独在第二课时,教师进行处理,把计划制定和实验都放在第二课时,那么第一课时学生在做什么呢?教师把大量的时间放在学生测摆速的操作技能上,这从学生回答“为了更科学的实验,你们认为在实验中还应该注意哪些问题?”上看出来,也从本课学生操作的娴熟上可以看出学生操作技能已经扎实。这是进行对比测量活动的基础。没有这个基础,欲速则不达。我们很多教师主要在学生操作技能上不重视,引起麻烦,比如学生还不怎么会使用温度计,就让学生连续测量一杯水的温度,结果可想而知。其次是教具准备上有意识地规避不必要的麻烦。比如,摆锤选用“物体沉浮实验盒”中的小吊桶和铁块木块。规避了用其它材料引起的摆长改变问题。把摆架做成门字型,解决了摆架不稳定和摆锤撞到摆架的问题。尤其有创新意识的材料是“控角器”,有效规避了摆角难以控制的问题。第三是整个教学环节从易到难,先扶后放。把摆长作为第一个研究内容
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