《杠杆尺的平衡》的教案

《杠杆尺的平衡》的教案

　　教学设计说明：

　　一、教学起点基于学生的已有基础

　　理性思维是科学最本质的特点之一，探究学习是学生科学学习的主要方式。新课程强调教学内容的选择“要以学生先前的经验为起点”，“教材内容的组织要遵循由易到难、由具体到抽象、由简单到复杂、循序渐进的原则，与学生的认知结构和心理发展水平相适应，并充分促进他们在原有基础上的发展。”

　　《杠杆的平衡》一课取材于教育科学出版社《科学》六年级上册《杠杆的研究》。杠杆现象对六年级学生来说是屡见不鲜的，但孩子很少对其中进行过理性分析。有些孩子可能在其他书籍或电视上对杠杆有所理解，但是孩子的这种理解并不清晰，他们所建立的更多的是感性的生活经验而不是科学知识。从科学探究层面上分析,从实验到结论的探究过程，多次实验才能得出结论，这些方面六年级学生已经比较清晰，而实验到初步结论到验证再到结论，这种探究活动方式对学生还是初次经历，理解体验验证工作是科学实验的重要过程成了本课活动的一个重要内容。对实验数据的分析整理，形成一种敏感的捕捉数据、发现规律本领，也是本课教学学生在理性思维、理性精神方面的重要发展，相信这种素养将对学生今后的更多实践活动提供“飞翔的翅膀”。本课教学大胆对原教材进行取舍，体现“用教材教”的思想。

　　二、构建一个典型的科学学习过程

　　新课程强调“要通过有计划、有步骤地展现教学情境，引导学生带着兴趣和关注去观察自然界的事物和现象，让他们在开展实验与调查、交流与分析和最终形成结论的过程中进行科学课程的学习。在必要的时段，也需要组织适当的内容，形成一个有序的结构，让学生亲身经历完整的科学探究过程。”本课教学悉心引领学生经历这么一个科学探究的过程——多次实验、收集数据、分析数据、初步结论、实验验证、得出结论。孩子在这一过程中学会如何针对问题寻找实验，感受结论与定论的发展关系，理解验证在科学实验中的重要性，理解科学是可以反复验证的。这些对学生的科学素养发展来说无疑是十分有益的。同时,一丝不苟的科学态度在本课中得到很好的体现。现实中很多孩子不习惯于实验后的验证活动，或者验证活动十分马虎。因此，让孩子理解验证活动的重要性是本课一大特色，强烈渗透着科学实证思想。这，或许就是我们期盼看到的有科学味。

　　课堂教学实录：

　　学生4人一个小组，每个小组桌面一个杠杆尺装置，一盒钩码。

　　师：每个小组的桌面上都有这么一个装置，谁能说说这个装置有什么特点？

　　生：这个装置像一个十字架，横着的是可以动的。

　　师：怎么动？

　　生：绕着中间的一个地方转动。

　　生：这个装置应该可以用来测两边的物体是否相等。

　　生：这个装置上面有很多孔，4个大孔，10个小孔。

　　生：小孔在下面，大孔在上面。

　　生：我还发现10个小孔都是平均排列的，它们的上方有1、2、3、4、5的数字。

　　师：像这样的一个装置，我们称它为杠杆尺。杠杆尺中间的点，叫做支点。为了便于我们的研究，我们把杠杆尺其他的10个小孔也标上名字。而另外的4个大孔，因为它们的分布没有明显的规律，我们这节课不做研究。

　　师结合课件演示，引导学生认识左边第2格、右边第2格、右边第5格。

　　（评：杠杆尺的认识，特别是每个部位名称的界定，为学生研究杠杆尺的平衡提供一定的认识基础，便于描述。）

　　师：接下来老师在杠杆尺的左边第3格挂上2个钩码，这时候杠杆尺会怎么样？

　　生：往右边歪。

　　生：要在右边也挂上2个钩码。（师在右边第一格挂上2个钩码，杠杆尺还往右边歪。）

　　生：也要挂第3格。

　　师：为什么要挂第3格？我挂第4格会怎样？

　　生：挂第4格会往右边斜。

　　师演示第4格挂2个钩码，再演示第3格挂两个钩码。

　　师：现在杠杆尺处于一种怎么样的状态？

　　生：平平的状态。

　　（生笑）

　　生：水平的状态。

　　师：杠杆尺这种水平的状态，我们叫它平衡。我们今天要研究的平衡就是指杠杆尺在水平状态的平衡。

　　（评：杠杆尺的平衡有两种状态，这里指出今天研究的问题是杠杆尺的水平状态的平衡，为学生的研究明确方向。）

　　师：左边第3格如果不是挂2个钩码，而是挂4个钩码，要使杠杆尺平衡，右边应该怎么挂？

　　生：右边第3格也挂4个。

　　师：左边第4格挂5个钩码，要使杠杆尺平衡，右边应该怎么挂？

　　生：右边第4格也挂5个。

　　师：杠杆尺的平衡简单吧？

　　生：简单！

　　师：来点难度好不好？请看大屏幕。

　　课件出示：在杠杆尺的左边一个位置挂上钩码，在右边一个不同的位置，挂上钩码，使杠杆尺平衡。（停顿30秒后）

　　（评：留白，给学生思维的时间。）

　　师：注意左边几个位置？

　　生：一个。

　　师：右边呢？

　　生：也是一个。

　　师：特别注意，左右的位置必须不一样。有没信心试一试？

　　生：有！

　　师：给每个小组3分钟时间，看哪个小组能以最快的速度完成这个挑战，一完成，请小组长马上把你们组的作品端到台上来，对号入座。开始！

　　伴随轻快、稍有紧张的音乐，学生开始了探究活动，有些小组较快完成了，有些小组还急成一团，有些小组开始讨论别人的摆法，有些小组开始借鉴别人的方法并思考着别的不一样的方法，老师巡视着，指导个别的确存在困难的小组。

　　结束的铃声响起，学生们安静的坐了下来。

　　师：我们来看一看，哪些小组已经挑战成功？哪些小组是还需要努力的呢？

　　师生共同检查对所有小组作品的平衡情况。

　　师：下面我们来看一看成功了的小组都是怎样摆放的？

　　生：我们组左边第4格挂1个，右边第1格挂4个。

　　生：我们组左边第4格挂1个，右边第2格挂2个。

　　生：我们组左边第3格挂2个，右边第2格挂3个。

　　生：我们组左边第2格挂1个，右边第1格挂2个。

　　生：我们组左边第1格挂5个，右边第5格挂1个。

　　生：我们组左边第1格挂4个，右边第2格挂2个。

　　生：我们组也是左边第3格挂2个，右边第2格挂3个。

　　课件将每组学生的数据填入表格。

　　师：科学家面对很多的实验数据的时候，他们会做什么？

　　生：分析数据，找规律。

　　师：我们也来找找规律，这些数据有什么规律呢？

　　生：有些地方左右两边的数据是刚好反一下的。

　　师：有些地方的数据能不能说明全部？

　　生：左边钩码的位置加上钩码数，等于右边的钩码的位置加上钩码数。

　　生：不对，比如说我们组左边第1格挂4个，右边第2格挂2个，左边１加４等于５，右边２加上２等于４，两边就不相等。

　　生：左边的乘起来等于右边的乘起来。

　　师：左边的什么乘起来呀？

　　生：应该是左边的钩码位置乘以左边的钩码数等于右边的钩码位置乘以右边的钩码数，杠杆尺就平衡。

　　（留白，学生观察全体数据思考。）

　　师：是这样的吗？

　　生：是。

　　生掌声。

　　（评：让学生经历着在一组数据中找出规律的过程，这是科学研究中常用的思维过程。）

　　师：左边的钩码位置乘以左边的钩码数等于右边的钩码位置乘以右边的钩码数，杠杆尺就平衡，这个规律到底是不是普遍的规律？还是就这么几个实验数据的规律呢？我们还必须进行实验验证。什么是实验验证呢？所谓实验验证是指先根据这个规律在脑子里面想好数据，然后再在杠杆尺上做实验，如果所有符合这个规律的数据都能使杠杆尺平衡，那么这个规律就是普遍的规律，就是真理。

　　师：比如说左边第2格挂了3个钩码，根据这个规律，右边可以怎么挂呀？

　　生：右边第一格挂6个。

　　生：还可以右边第3格挂2个，右边也第2个格挂3个。

　　师：好，有这么多挂法，我们就一个一个的验证。

　　实验验证。

　　生：如果右边有第6格，我觉得第6格挂一个也应该可以。

　　师：说的很好，把掌声送给他。

　　师：还有谁愿意来再来验证一下？

　　生：我们刚才右边第3格挂4个，左边怎么挂都挂不起来，现在左边第2格挂6个试下。

　　验证实验。

　　生：右边第2格挂5个，左边第5格挂2个试下。

　　验证实验。

　　师：真金不怕火烧，真理不怕验证，现在我们可以说这个规律是……

　　生（齐）：正确的。

　　师：如果左边第1个挂1000个钩码，右边……

　　生：第1000格的位置挂一个。

　　师：给你一个杠杆，你能翘动地球吗？

　　生：能！

　　（评：科学需要实证，引导学生作实证研究，对小学六年级的学生来说，是一种科学方法的训练，更是对儿童在做科学的过程中一种不可或缺的科学实证思想的渗透和培养。学生在活动中体验着真金不怕火烧，真理不怕验证。）

　　师：刚才第一关挑战大部分小组成功，个别小组还未成功，成功的小组为自己喝喝彩，尚未成功的小组为自己加加油，都用掌声表示。（生鼓掌）

　　师：挑战第2关。（大屏幕显示：在杠杆的左边找一个位置挂上钩码，在右边同时找两个位置挂上钩码，使杠杆尺平衡。留白半分钟）

　　师：左边几个位置？

　　生：一个。

　　师：右边呢？

　　生：2个位置。

　　师（结合幻灯演示）：这个实验我们要按照刚才的实验步骤做，先做实验找数据。那么，要找出规律，一组实验能不能说明问题？

　　生：不行。

　　师：做100组呢？

　　生：没时间。

　　师：那要做几组实验？

　　生有的说2组，有的说3组，有的说4组、5组。

　　师：（出示表格）这里有4组数据可以填，建议同组的每个同学寻找一组实验数据，碰到有困难的，组内每个成员都要动动脑筋，要互相帮忙。如果想多做几组实验的，可以把实验数据填下面。分析数据得出规律后一定要进行验证，然后才能下结论。

　　教学现场：生开始实验，伴着舒雅的音乐。生A：我想到了，我先来试试，大家看行不？生B：左边的乘起来，右边的.加起来好像相等哦……生C想了好久，突然拍了下脑袋：有了，这肯定行。两分钟后的时候，老师对还存在困难的小组提供陆续提供帮助。学生边想边挂，思维发展很快。有的说“搞定，继续”。8分钟的时候，有些小组已经完成实验了，教师要求他们去帮助那些有困难的小组。

　　（评：现场活动持续13分钟，这里有许多很经典的镜头，这是一个孩子身心充分解放的过程，一个每个孩子都充分参与活动的过程，一个师生共同探索、相互合作的过程，一个孩子思维异常活跃后的顿悟的过程，一个学生经历多次的验证后的科学实证思想的洗礼的过程。学生体验“真金不怕火炼，真理不怕验证”，加深对规律的认识。）

　　师：研究时间结束，相信每个小组在这一过程中都会有很多收获，下面我们要进行汇报。哪组同学愿意上来将你们的研究发现和大家交流。

　　生纷纷举手，第一组上去汇报。

　　组1：我们的结论是左边的格数乘以钩码数等于右边的格数相加，这是我们小组进行了5次实验、2次验证得出的结论。请大家看我们的研究报告，有问题的可以向我们提问。

　　生：能不能给我们演示其中的一组数据？

　　组1：好吧。我们左边第2格挂2个，2乘以2等于4。右边第1格挂1个，第3格挂1个，1加上3等于4，左右相等，杠杆尺平衡。

　　生：你们是怎样发现这个规律的？实验的过程有没什么困难？

　　组1：我们先是根据刚才的规律去做实验的，不过我们发现这两个实验还是有区别的。后来我们终于找出了一组数据，然后我们就顺水推舟，完成了实验。这个规律经过我们的验证是对的。

　　组2：我们的研究结果和你们不大一样，可不可以让我们组发表我们的研究发现？

　　组1：可以。

　　生掌声。

　　组2：我们的研究发现是左边的格数乘以左边的钩码数，等于右边的格数1乘以钩码数1，加上右边的格数2乘以钩码数2。

　　生：希望你能说的更明白点。

　　组2：比如说我们的这组实验，左边的格数3乘以左边的钩码数4等于12，右边的格数2乘以钩码数2等于4，格数4乘以钩码数2等于8，4加8也等于12，杠杆尺平衡。

　　生：你们的研究有没有一些比较正确的验证结果。

　　组2：有，而且不是比较正确，而是正确。请看！

　　生掌声。

　　生：你们组的研究结果和我们是一样的，但是为什么刚才的小组和我们不一样呀？看看他们的研究报告好象也是对的呀，你们能不能解释这个问题？

　　组2：这个问题让我们请我们组的XXX同学给大家解释好吗？

　　生鼓掌。

　　XXX：因为第1组同学刚才右边挂的钩码数都是1，一个数乘以1还是等于它自己，所以他们把右边的钩码数忽略了，其实只要他们做一个右边的钩码数不是1的实验，那么他们就会发现这个规律是不全面的。

　　生鼓掌。

　　师：做科学实验特别是数据实验的时候，数据一定要全面，否则，你的研究就会存在局限。

　　组2：我们还想到如果右边挂的位置如果更多的话也是一样的，只要把右边每个钩码数和格数的积相加等于左边的格数乘以钩码数，杠杆尺就平衡。

　　师：有道理吗？

　　生：有。

　　生：我补充下，刚才我们实验过了，其实不是右边，左边也一样，只要左右两边每个钩码数和格数的积相加的和相等，杠杆尺就平衡。

　　生热烈的掌声。

　　（评：每一位学生在活动中都有属于自己思维层次的探究问题，每个孩子在活动中都有属于自己的思维发展，让每一位学生做到相互倾听、相互质疑、相互交流、思想相互碰撞，在交流中合作，在合作中探究，在探究中发展，这是科学课的追求，这是新课程的追求，这是所有课堂教学的追求。）

　　师：精彩，很精彩，让我们再次为我们的成功鼓鼓掌！

　　生鼓掌，下课。