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《斜坡的科学》教学实录与反思

  • 投稿变美
  • 更新时间2015-10-11
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张景蕊

教学分析

本课内容是五年级《简单机械》单元的第四课,它是在学生认识了杠杆、轮轴的基础上,又出现的一种常见的简单机械。本课让学生了解已经运用了几千年的斜面中所蕴含的科学道理,使学生初步了解家庭、学校和社区周围的各种斜面及相关器械的性质与功能。本课遵循科学探究活动的一般步骤,使学生经历发现问题、提出问题、进行假设、设计实验、进行实验操作和观察记录、交流数据、获得发现、拓展运用这几个环节后,认识斜面,了解斜面。

对于斜坡,学生的生活经验还是比较丰富的,发现斜坡、感受斜坡省力比较容易,重点是怎样运用已知的材料设计实验,验证斜面能省力。

教学过程

一、创设情境.引入课题

师:(课件出示图片)要想把很重的油桶搬进卡车中,你有什么好办法?

生:用绳子拉。

生:在卡车和地面之间搭一块木板。

教师演示动画:把油桶滚进卡车中。)

师:(课件出示中国古塔、埃及金字塔的图片)古代人们并没有现代化的机械设备,在施工过程中,他们是怎样将大块的石头送上去的呢?

生:肯定是搭一个土斜坡。

师:(课件出示古埃及人修建古塔时的模拟施工图)从古到今,人们在生活中经意或不经意间都在利用着斜坡,斜坡也叫斜面,是我们常用的一种简单机械,今天我们就一起来探究斜坡的科学。

意图:引用古今最常见的生活现象、学生熟悉的事实,使学生感到科学就在身边,激发了学生学习兴趣,又为后面设计实验方案、提出问题、进行猜想打下基础。

二、提出自己的猜想

师:(出示动画)用三种方法把小球提升到相同的高度,一种方法是直接提起,第二种方法是从比较陡的斜面上提起,第三种方法是从比较缓的斜面上提起。请大家思考以下几个问题。

(课件出示问题:重物被抬高的高度是否相同?重物被抬高时所走的距离是否相同?重物被抬高时是否有其他物体帮助托住了该物体?猜一猜,使用斜面可能会怎样?斜面在什么状态下更省力?之后,学生分组讨论,他们根据自己日常生活的经验通常很容易猜想到,利用斜面会省力,斜面越长越省力。)

师:斜面与地面的夹角是斜面的坡度,夹角越小,坡度越小,斜面越平缓。

生:不是斜面越长越省力,是斜面越平缓越省力。

师:你脑子来得真快。这是大家根据经验猜到的,真的吗?需要实验验证。

意图:教师的动画演示直观具体,方便学生理解。这里提出的几个指向性的问题,为学生进行猜想做了良好的铺垫,也为后面的学生设计实验方案提供了思路。

三、设计实验.验证猜想

师:既然要实验,就要保证实验的合理性,得先设计实验,有了计划,实施起来才更科学、更完善。请根据探究计划在小组内讨论,如何来做实验呢?

(课件出示探究计划)

意图:设计实验是培养学生科学思维的有效途径。学生明确了研究的问题,根据教师给出的一些材料,从不同的角度,想出各种不同的方法验证假设。在这一过程中,不断闪烁出学生创新的思维火花,设计出各具特色的实验,充分发挥了他们的创造潜能。

师:哪个小组先来说一说设计的实验计划。

(找一个小组汇报探究计划,略。)

师:同学们设计实验的能力很高,实验设计得非常不错,老师这里也有一个同学设计的实验方案,请大家来看一看。

(课件出示实验方案:①将装载着钩码的小车直接挂在测力计的挂钩上,然后慢慢提升到盒子的顶端,观察测力计的读数,并记录下来,反复做三次,求平均值。②用盒子、木板在桌子上搭建一个坡度较大的斜面,沿着斜面把装载着钩码的小车慢慢提升到盒子的顶端,观察测力计的读数,并记录下来,反复做三次,求平均值。③用盒子、木板在桌子上搭建一个坡度较小的斜面,沿着斜面同样提升到盒子的顶端,观察并记录,反复做三次,求平均值。)

师:请大家把这个方案和自己小组设计的比较一下,看还有哪些要补充或完善的地方。

(学生小组讨论。)

师:在开始实验之前,希望大家弄清楚两个主要问题:第一,实验目的是什么?第二,每件仪器都有使用的规范,桌子上的这些仪器你们都会用吗?老师给大家一点特别的提示。

(教师出示温馨提示,略。)

意图:学生设计的方案虽然各具特色,但多少都有不太完善的地方。教师给出一个特例,目的是让学生进一步完善自己的实验设计,对于不太完善的地方,知道向哪个方向修改。对科学仪器的使用规范做出明确的要求,是为了让学生有一个科学的认识,不随心所欲,防止不必要的干扰发生。学生实验时,教师一定要充分调动小组合作的积极性,做到分工明确,共同探究。

(学生实验,教师指导。)

四、汇报实验结果

师:大家一起来交流汇报实验记录情况,哪个组愿意先谈一谈?

(两组学生分别上台汇报实验数据。)

师:小车上升的高度为什么是一样的?

生:都是盒子的高度,测量一次就可以了。

师:因为我们做的是对比实验。对比实验的特点是“只改变一个条件,其他条件完全相同”。这三个装置中,我们改变的是哪个条件?

生:斜面的坡度。

师:小车抬高的高度、小车的重量、斜面的光滑程度是不可改变的。所以提升小车时,高度一定要保持不变。小车走过的路程有什么特点?

生:第一次最短、第三次最长。

生:直接提起走了1.7厘米,第三次最长,是18.5厘米。

师:走的路程最长的斜面,坡度有什么特点?

生:坡度最小。

师:你发现了什么规律?

生:斜面坡度越小,斜面越平缓,但需要走的路程最长。

师:只测一次力够吗?为什么?

生:不准确。

师:因为我们拉动小车的速度不均匀,力的大小会出现误差,故用求平均值的方法。力的大小有什么特点?

生:数值分别为1.8牛、0.9牛、0.3牛。

生:第一次用的力最大,第三次最小。

师:为什么第一次力最大?第三次最小?

生:因为第一次没有使用斜面,第三次斜面坡度最小。

师:什么规律?

生:使用斜面会省力,斜面坡度越小越省力。

师:谁能联系前面的分析说一说坡度、距离、力的关系?

生:使用斜面会省力,斜面坡度越小越省力,但费距离。

意图:汇报实验结果的目的是为了揭示学生的思维过程,培养学生的思维能力。分析数据、比较现象、综合事实进而形成规律,过程由浅入深,由具体到综合,发展了学生对现象进行分析的科学思维能力。

五、实际应用,演绎事实

师:我们再来看看埃及人修建的金字塔。埃及人为了省力,搭建的斜面一定会很平缓,但一定会很长很长,这不影响他们的日常生活吗?

生:他们不会建造一个斜面,他们会环绕古塔修建很多个平缓的小斜面。

师:你很聪明,现在我们也环绕高山修建很多平缓的小斜面,那是什么?

生:盘山公路。

师:(出示图片)斜面在日常生活中还有哪些应用呢?

(学生举例,略。)

意图:斜面在日常生活生产中的应用,让学生体会到科学知识就在我们身边。

师:拧钉子时,普通钉子和螺丝钉相比,哪一个更省力?螺纹细的螺丝钉和螺纹粗的螺丝钉相比,哪一个更省力,为什么?

(学生回答,略。)

意图:课堂教学应该“从问题开始到问题结束”,激发学生继续探究的兴趣,让学习从课堂延伸到课下。

教学反思

在这节课中学生经历了“问题——假设——验证——结论”的科学探究过程,并且从中体验到科学探究的乐趣和成功的喜悦。整堂课的教学,问题呈螺旋式递进并层层深入,同时尽可能采用自主、合作、探究的学习方式。利用教材、活用教材,充分体现了以学生为主体的基本理念,学生敢于探究、善于探究、乐于探究,成为学习的主人。

首先,创设生活情境引入新课。教学一开始就出示“工人叔叔搬运油桶”的画面,让学生调动已有知识经验帮工人叔叔想想办法,很自然地引出斜面的话题,拉近学生与研究主题的距离,使他们更主动、更直接地投入到斜面的研究活动之中。

接着,让学生进行实践操作,研究斜面的作用。根据生活经验,学生很容易推理出斜面能省力,但是推理和假设并不一定是真理,必须用实验证明、用事实说话,才能培养学生实事求是的科学态度。通过表格统计每组实验的数据并进行数据分析,学生得出“斜面能省力;斜面不省距离;斜面越长越省力”的结论。

最后,再进行迁移拓展,探讨生活中还有哪些地方应用了斜面。课上孩子们都能积极投入到科学探究活动中,课堂气氛活跃。

河北省石家庄高新区教育研究室(050035)