小学科学论文：从《增强抗弯曲能力》教学案例谈科学概念建构的思考

1、增强学生“概念建构”中的抗弯曲能力从增强抗弯曲能力教学案例谈科学概念建构的思考一、教学案例教材分析：本课是形状与结构的第二课时。学生通过第一课的学习已经知道，靠增加厚度和宽度可以增强材料的抗弯曲能力。而增强材料抗弯曲能力的另一种方法是改变材料的形状，这是本课时重点要研究的问题。教材首先以生活中的钢材为什么要加工成不同形状引入，旨在让学生发现、提出本课的研究内容材料抗弯曲能力与材料的形状有关系吗？接着进入形状与抗弯曲能力的重点环节，用同样的纸做成像条形钢材那样的各种形状，测量它们的抗弯曲能力，并与平展的纸比较，认识到改变材料的形状可以改变其抗弯曲能力。更进一步的道理，教科书用资料的形式给出，让学

2、生通过阅读来理解。最后研究瓦楞纸板的形状结构。瓦楞纸板有三层或五层，中间一层或两层是波浪形的，这几层薄纸板黏合在一起形成一个整体。这种结构使瓦楞纸板的强度大大增加。通过对瓦楞纸板的研究，不但可以加强对前面活动的认识，而且又把知识带到了实际的生活中，同时还可能让学生有新的发现或产生新的疑问，从而引导学生的认识向较复杂的形状结构前进。结合教材，我在进行整体设计时，努力体现科学从生活中来到生活中去的特点！尽力追求科学学习的生活性和探究性。教学目标科学概念：薄形材料通过改变形状结构后可以改变物体抗弯曲能力的大小。过程与方法：1、经历测试纸的形状与抗弯曲能力关系的实验过程；2、经历观察瓦楞纸的结构并作出

3、解释、提出问题的过程情感态度与价值观培养学生根据现象提出问题、实验研究、根据实验结果作出解释的能力和习惯体会科学和技术对社会发展的巨大影响力，从而形成热爱科学，积极探索创新的动力。通过关注实验过程的公平性，培养学生养成一丝不苟、尊重事实的科学态度和科学精神 。 教学重点通过做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验，探究形状与抗弯曲能力的关系。知道改变物体的形状结构能改变物体抗弯曲能力的大小。教学难点解释为什么改变形状也能提高材料的抗弯曲能力控制不变的量的确定。教学用具小组材料：（桌内放好）材料一：架纸的盒子2个、双面胶一个、大小相同的纸6张、记录单一张。（课中下发）材料二：瓦楞纸板2张、记录单一张、教

4、师演示材料：角钢、学生凳，学生材料一套、课件。教学过程我非常高兴将要和大家一起上一节科学课。科学来源于生活，来源于我们身边。今天我就从身边找来角钢和圆钢，或是让学生看板凳的腿。我就套用今年春节晚会的流行语他们为什么要做成这种形状的呢？为什么呢？带着为什么呢来打开今天的科学之门吧。（一）温故创设、导入新课了解初始想法在前一节课中,我们研究了纸的抗弯曲能力,我们发现纸的抗弯曲能力与哪些因素有关呢?(厚度和宽度)那纸的抗弯曲能力除了与厚度、宽度有关,如果我把薄薄的一张纸的形状改变一下,它的抗弯曲能力会怎么样呢?这节课我们就来研究形状与抗弯曲能力.(板书)（二）自主合作、探究形状与抗弯曲能力构建科学概

5、念1、我们就用纸来做这个实验。一张平展的纸横梁能承重几个这样的垫圈呢？预测一下（生预测，师演示）。2、我们还可以折成哪些形状与这张纸平展的纸进行比较？（学生讨论交流）3、实验测试注意点交流。（1）(师出示不同折法的两张波浪形纸)问：老师用同样的纸折了两种波浪形，你们认为：哪一种适合和这张纸进行比较呢？为什么？（2）除了这一点之外，在测试的时候，为了公平，我们还应该注意哪些方面？如：一张纸只能折一种形状。放垫圈要轻轻的放。垫圈放的位置要一样一个一个往上叠。多了可以用绳子连在一起。两个盒子的间距要一样。课件出示重要注意点。（1、实验前，小组成员先商量确定并制作好你们所选择的形状，允许有创新的折法。

6、2、为了各组实验的统一性，架空的距离都控制在11厘米。3、摆放垫圈时应小心谨慎，轻拿轻放，以所折的形状变形导致垫圈翻倒为准。4、交流时要轻声细语，实验完成后马上整理好实验器材放在桌子中间，并将你们各组的实验数据填写在记录单上。）4、学生实验测试，师巡视并参与。5、现在我们一起来交流一下实验的情况,请几个小组来汇报一下你们的实验结果.（学生汇报）师结合板书形状预测抗弯曲能力实测抗弯曲6、观察数据，与没有折的纸进行比较，发现了什么？(发现了改变纸的形状可以增强纸的抗弯曲能力.)7、为什么改变形状也能提高材料的抗弯曲能力呢？师讲解或阅读课本p30资料。改变形状抗弯曲能力增强.(板书:改变形状抗弯曲能

7、力增强)进一步解释:让同学再观察一下改变形状的纸,出示一张没有改变形状的纸和改变形状的纸相比较,我们发现纸的什么改变了?(宽度减小了,厚度增加了)我们在前一节学到过增加厚度比增加宽度更能加强抗弯曲能力.7、现在我们回过头来想一想，为什么要把钢材加工成各种各样的形状？（出示幻灯片）现在你知道其中的道理了吗？薄薄的一张纸把它的形状改变以后,他的抗弯曲能力大大增强了,那么我们的生活中有很多材料也是通过改变形状来改变抗弯曲能力的.出示钢材,为了节省钢材,把它们做成了这样各种形状,虽然材料节省了,但抗弯曲能力仍旧很强.（三）激情颂扬、回归瓦楞纸板的研究 今天材料比较多,老师用一个纸箱子装了过来,我发现纸

8、箱上还藏着个秘密呢!现在我给每个小组发一小块这样的纸板们可以感觉一下,并观察一下,看看有什么发现吗?发现纸板的抗弯曲能力很强,他有三层组成.中间层是把一张纸做成了很多个小半圆形连接在一起的纸包装箱用的这种纸板叫瓦楞纸板接下来同学们可以把瓦楞纸板剥开看看各部分的结构是怎么样的?各部分的软硬怎样的?课件出示观察要求。仔细观察这种纸板在结构上有什么特点？2、从已经撕开的小角上观察纸板各部分的厚薄、软硬程度如何？3、试着对这种纸板为什么能承受这么大的重量作出自己的解释。）领取材料，观察记录。汇报交流。思考：瓦楞纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚硬了？(本来是一张平整的纸,把纸的形状改变了也就是大大增加了

9、它的厚度,从而大大的增强了纸的抗弯曲能力.结合上节课的学习我们知道增加物体的厚度可以明显地加强材料的抗弯曲能力，但这样就要增加材料的用量。我们这里是改变了形状也能够加强材料的抗弯曲能力.这样可以减少材料的用量了,这是一个加强抗弯曲能力的好办法)有时为了进一步增强抗弯曲能力,也把瓦楞纸板做成五成,甚至七成（四）拓展延伸、整理弯曲下的材料。（回味中升华）关于瓦楞纸你们还有什么问题要提出来吗？通过今天这节课的学习，我们进一步知道了改变形状能增加材料的抗弯曲能力，课后继续调查生活中哪些地方是增强了材料抗弯曲的能力？整理材料，下课。（五）板书设计形状与抗弯曲能力形 状预测抗弯曲能力 改变形状抗弯曲能力增

10、实测抗弯曲能力二、教学反思一、科学教学“生活味”是科学概念建构的起始点科学源于生活，生活给了科学更多的内涵，寻找身边的科学，就能拉近学生与科学的距离，让学生在不断的科学探究活动中，感悟到：原来身边就藏匿着这么多的科学，同时，教师也不能例外地要从与学生生活接近的物、景、情中激发学生潜在概念和潜在底蕴。本课教学中，创设“生活中各种形状的钢材”这样具体的生活情境，激发出本节课探究的重任形状与抗弯曲能力有关吗？课的引入到孩子们自己提出探究的问题，显得非常自然！在借助“纸”完成探究之后，我再次让孩子们来回顾：为什么钢材要加工成各种形状？首尾呼应，有效构建了一个完整的生活情境。孩子们在这个具体的生活情境中

11、也就更容易理解其中的科学概念和科学道理。生活化的科学课堂不但是孩子们容易进入的课堂，同样也是老师容易准备的课堂，因为体现了生活化，我想科学教学要体现实效性，材料准备的简洁性和可操作性是必须要重点考虑的。二、科学教学的“探究味”是科学概念建构进程表基于探究是科学学习的核心这一重要理念的考虑，必要的引导和讨论必须做的扎实有效，注重讨论的展开，引导孩子们在动手前的深入思考和计划。让学生自己观察，自己提出问题，自己猜想假设，自己设计实验方案，自己通过实验测试的出事实数据，自己进行解释分析，最后的出科学的结论。真正做到了放手让孩子们自行探究，经历科学探究的全过程，科学教学需要为学生创设课堂学习情境，提供

12、大量的推理材料，让学生在解决感兴趣的问题过程中发展科学思维能力；科学教学中一个关键性目标还要促进学生的思维能力，因此，我将教学过程设计成学生积极参与科学探究活动的过程，使学生在探究过程中学会观察、进行猜想、实验探究、分析讨论等科学探究活动。基于对探究活动的实践，对科学探究本质的理解有三种：（一）科学富有知识概念外延，强调概念和符号，导向面向知识点的教学；（二）科学富有探究过程的路径，强调动手操作，导向活动和体验式的教学；（三）科学富有科学解释的真谛，强调动手过程中的思考，使学生的学习过程变成不断建立科学概念，修正自己原有经验的过程。让学生像科学家那样进行科学探究，体验科学探究的乐趣，增长科学探

13、究能力，获取科学知识。从表面看，学生像在“玩”，其实这样的“玩”就是科学探究，在科学探究中发现科学规律，推进科学思维的发展，探究的习惯培养对学生整体科学素养的提高起到决定性的作用三、科学教学的“有效性”，是科学概念建构的聚脂塔特级教师路培琦老师说：科学探究应以活动为载体。他还形象地把活动比喻做船，活动进行了，船到岸了，三维目标就达成了。郁老师在路老师的观点上进行发展，她认为：科学概念就好比这艘船的舵，掌握着船行使的方向，没有行使方向的船是到不了彼岸的，课堂上没有科学概念为主线，三维目标是无法达成的。那么，什么是科学概念呢？郁老师认为：科学概念是由两个事物之间联系在一起的句子，是相当大范围中的一

14、种原理、一种解释。它与科学知识是有区别的。所以，科学教学必须围绕着核心概念展开，更需要深层次地关注我们孩子的前概念和教材编排中的容易受忽略的实际问题;更深层次地关注课堂达成的目的是学生的科学思维有所实在的发展与探究欲望的形成。所以，本课设计教学意图就是始终围绕让学生建构科学概念而展开教学，让学生在建构科学概念的过程中达成三维目标，培养科学素养。（一）学生的初始想法是科学探究的起点。而学生的初始想法可能有局限性甚至错误，因此，在学生的头脑中要建立起科学概念，课堂上，要重视学生探究后的想法与探究前的初始想法进行比较。探究式学习就是要通过深入的探究活动，使学生自己摒弃错误的想法，形成正确的认识。（二

15、）关键问题性的使用是科学探究深入的渊源。课堂上该问什么样的问题，要考虑清楚，该问的问，不该问的少问或不问。我在这堂课中设计了如下的问题。（1）揭示现象，找证据解释（把卡纸两端横在书上，请一名学生在上面放铁垫圈）看到什么？这是怎么回事呢？（像老师一样做一个拱形，就这样立在桌上，然后在上面放铁垫圈） 看到什么？ （现象） “纸拱”向两边伸展，你能解释这种现象吗？ （找证据解释）学生探究拱形承受压力后。学生汇报实验情况：有什么发现？ （现象） 与横梁相比较，拱形结构承受压力性能怎样 ?如果要使拱形能承受更大的压力有什么办法？ （找证据解释） 几个问题颇具丰富的内涵。（2）解决的方法（有什么办法去解决呢？）（三）公平对比试验地展开是科学探究严谨的温床。让学生自己思考讨论实验地相关控制条件，注意事项并进行预测等等，能很好地培养学生思维地严密，有序。课堂上也十分注意引导学生观察身边的一些材料，如瓦楞纸的搜集，蜂窝状纸板的搜集，比一比，剥一剥，即便是六年级的学生，看似熟视无睹的