滑轮组作用实验设计汇.doc

同材求异，发展求异思维 ——《研究滑轮组作用》实验设计 长兴县夹浦镇中心小学 曹菊峰 一、设计意图： 科学探究活动中，材料的供给会给学生创设提出问题的情境，而同种材料的不同组合，有时会造成学生认知更深深入，思维碰撞更强烈。本实验设计根据课堂的实际、教学的实际，挖掘实验材料的价值，以引导学生提出问题并积极地开展研究。在材料中求异，寻找求异的切入点，让材料更好地引领着课堂探究，发展学生的求异思维，便于学生更全面地建构科学概念。 二、实验内容：研究滑轮组的作用 三、实验目标： 1.通过实验，全面了解滑轮组的作用 2.能组装不同形式的滑轮组，经历“采集证据，验证假设”的探究过程。 3.培养实事求是的实验态度，感受合作探究的重要性 四、实验器材：两个单滑轮、绳子、钩码、记录单 五、实验流程： 研究最简单的滑轮组作用 1.教师按教材要求演示组装方法 2.学生预测作用，交流：改变方向？省力？ 3.怎样证明呢？交流实验方法和注意点 4. 领取材料，组装滑轮组，采集数据，验证假设。 直接提升（单位：N）滑轮组提升第一次第二次第三次选择数据1N1.5N2N我的发现 5．汇报交流数据，分析数据，得出结论：滑轮组改变用力方向，省力。 6.教师质疑：滑轮组只能这样组装吗？还有其它的组装方式吗？小组合作再次尝试其它组装方式。 7．学生上台展示其它组合方式，对比演示，观察并说说和之前的区别：滑轮组不同的组装方式，作用一样吗？ 引导交流：连接方式不同；不能改变用力方向 8.预测作用并再次展开研究 直接提升（单位：N）滑轮组提升第一次第二次第三次选择数据1N1.5N2N我的发现8.交流数据，对比数据，得出此滑轮组更加省力。 9.教师小结滑轮组的作用。 六、实验分析、反思 1.理性分析 曾上过几次《滑轮组》，按教材和教师用书上的意见设计第一个实验时，学生很快都能较顺利地完成实验探究，采集到真实的数据，滑轮组的作用很容易就可以得出。因为用两个单滑轮来组装最简单的滑轮组，绕绳方便，绳子也不会掉落。但教材上第二个实验用四个滑轮来组装滑轮组，就显得费力，一不留神绳子就脱落，所花时间较多，再加上最后的“小个子战胜大力士”游戏体验活动，一节课的时间根本不可能完成。总感觉时间匆匆，学生的探究也匆匆，对滑轮组的认识也匆匆而过。况且很多小组在完成第一个实验活动后，总会尝试地去摸索其它的组装方式，因为课堂时间的关系，我便把其它的组装方式放在课后研讨，课堂上并没有马上去探究。这对学生来说，滑轮组作用的概念建构是不完整的。或者可以说，我们只和学生探究建构了一半的科学概念，而当学生很有兴趣再去解决时，我们却戛然而止。 针对以上实际情况，我把本课的实验探究活动分为2个课时，第一课时充分探究简单的滑轮组，第二课时探究稍复杂的滑轮组。滑轮组的作用得出后，我并没有马上停止，因为材料结构之间具有多种组合关系。为了留给学生发现新问题的恰当空间，我采取的是引导学生对实验材料进行了求异处理，寻找求异的突破口：“滑轮组不同的组装方式，作用一样吗？”，学生通过对材料的操作、摆弄和思考，在结构中求异，殊途同归，形成对滑轮组作用的正确认识，学生的思维又推向另一个高潮，从而提高探究实效。显然，这样的求异处理，不仅使学生掌握了所学知识，更重要的是将有创造性的问题深入了学生的头脑。学生通过独立支配具有求异结构的材料，不但获得了通向科学概念需要的感性材料，而且不断产生新构思，寻求新方法，大大拓宽了学生求异思维的空间，有效提高了思维的深度。 2.再度反思 这样设计实验以后，学生通过探究，对滑轮组的作用形成了更完整、全面的认识。但当我重新审视滑轮组以后，却发现对滑轮组一课应该重新定位。滑轮组省力是因为有了动滑轮的存在，滑轮组组数越多越省力是因为动滑轮的个数变多了。滑轮组能改变用力方向是因为有定滑轮的存在（虽然有些组装方式使物体运动方向和用力方向一致，整体上看没有改变用力方向，但细细研究方向还是改变了，只是最后的改变使物体运动方向和用力方向一致）。基于六年级学生的认知特点及实验的可操作性，是否可以把本课的实验设计强化突出建构“滑轮组省力”这一思维发展点呢？即滑轮组为什么省力，省力跟什么因素有关，而弱化“改变用力方向”这一科学概念呢？ 如果仅仅建构了科学概念，而缺乏体验活动，学生所建立的概念也不会太深刻。教材上的“小个子战胜大力士”游戏体验活动，虽然蕴含了滑轮组省力的原理，但与真正的滑轮组直观上缺乏必然的联系，需要教师的分析才能够明白，是否能设计组装一个复杂的滑轮组让学生直接体验滑轮组省力呢？ 根据以上二点思考，我又再度提出以下改进策略。 八、改进策略 第一课时实验设计突出滑轮组省力与动滑轮的连接方式有关，