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        《材料抗彎曲能力》探究性實(shí)驗(yàn)的案例設(shè)計(jì)與思考

        2018-01-29 06:20:31◇唐
        小學(xué)科學(xué) 2018年12期
        關(guān)鍵詞:橫梁形狀條件

        ◇唐 波

        【基本設(shè)計(jì)思想】

        科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出:“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心。親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑。”《抵抗彎曲》和《形狀與抗彎曲能力》是“形狀與結(jié)構(gòu)”單元的起始課。對(duì)改變材料的寬度、厚度、改變材料的截面形狀所引起的材料抗彎曲能力的變化這幾個(gè)探究實(shí)驗(yàn),是需要嚴(yán)格控制變量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重要的方法之一。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)客觀事物、自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)能更加清晰,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和實(shí)驗(yàn)技能也有很大的幫助。

        【探究活動(dòng)設(shè)計(jì)】

        一、提出問(wèn)題、大膽猜測(cè)

        (一)談話:橋面斷了但橋墩沒(méi)事,看來(lái)橫梁比柱子容易彎曲。所以我們要研究橫梁的抗彎曲能力

        (二)質(zhì)疑:“橫梁的抗彎曲能力與什么有關(guān)呢?”請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)做出大膽的猜測(cè)。

        (三)教師適時(shí)板書(shū):(板書(shū):寬度、厚度、形狀、跨度、……)

        【設(shè)計(jì)意圖:教師及時(shí)記錄了各組猜測(cè)的結(jié)果,并要求他們說(shuō)出猜測(cè)的理由,這樣的猜測(cè)是建立在學(xué)生觀察和原有認(rèn)知的基礎(chǔ)上的,對(duì)于了解學(xué)生前概念,也為后續(xù)的探究埋下伏筆。】

        二、探究交流,設(shè)計(jì)方案

        (一)這個(gè)實(shí)驗(yàn)該怎么做呢?請(qǐng)各小組選擇其中一個(gè)方面進(jìn)行討論。

        思考:①在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們需要哪些材料?

        ②實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該控制哪些條件不變?怎樣控制這些條件不變?

        (二)學(xué)生小組討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案??梢酝ㄟ^(guò)畫(huà)圖,文字等形式。

        (三)小組匯報(bào)交流。

        ①根據(jù)研究,匯報(bào)自己的研究方案。(圍繞:你研究的是什么,需要什么樣的實(shí)驗(yàn)材料,準(zhǔn)備怎么實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中改變什么條件,什么條件不變)

        研究寬度:不變條件:紙橫梁的長(zhǎng)度、厚度相同。改變條件:紙的寬度(1倍寬、2倍寬、4倍寬)

        研究厚度:不變條件:紙橫梁的長(zhǎng)度、寬度相同。改變條件:紙的厚度(1倍厚、2倍厚、4倍厚)

        研究材料:不變條件:紙橫梁的大小相同。改變條件:把紙折成“口”“一”、“○”“W”“U”等不同形狀 。

        ②師生共同小結(jié):強(qiáng)調(diào)指出紙橫梁兩端墊起的高度要相同;紙橫梁架空的長(zhǎng)度要一樣(20厘米,紙上已做記號(hào));1元硬幣,要輕輕地放,都放在中間位置。

        (四)各組完善自己的實(shí)驗(yàn)方案。

        【設(shè)計(jì)意圖:動(dòng)手之前先動(dòng)腦,在學(xué)生猜測(cè)之后不是迅速讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),而是讓他們小組討論實(shí)驗(yàn)方法,這是很有必要的。讓學(xué)生“想好了再做”,是讓學(xué)生形成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)探究能力的關(guān)鍵,也必將使后續(xù)的探究活動(dòng)更有成效?!?/p>

        三、根據(jù)方案,展開(kāi)探究

        (一)實(shí)驗(yàn)前出示友情提醒:

        ①不能改變橋墩的距離和高度;

        ②每張紙只能使用一次,不能反復(fù)或合在一起使用;

        ③硬幣應(yīng)盡量放到紙橋中間的位置,要輕輕地放硬幣;

        ④使紙碰到桌面的那個(gè)硬幣不能記錄下來(lái)。

        【設(shè)計(jì)意圖:“授之以魚(yú),不如授之以漁”,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的得出不是最終目的,課堂不僅是向?qū)W生傳授知識(shí),更重要的是讓學(xué)生明白解決問(wèn)題的多種方法,養(yǎng)成良好的科學(xué)探究習(xí)慣?!?/p>

        (二)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn):

        ①材料員取實(shí)驗(yàn)材料

        ②學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

        四、匯報(bào)交流,獲得結(jié)論

        【操作應(yīng)注意的問(wèn)題】

        材料抗彎曲能力實(shí)驗(yàn)看似簡(jiǎn)單,但實(shí)驗(yàn)中的一些細(xì)節(jié)性,如果教師沒(méi)有意識(shí)到,會(huì)直接影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

        (一)紙梁材料的選擇。建議使用掛歷紙,效果比普通A4紙好。

        (二)為了擴(kuò)充課堂容量,給學(xué)生更多的探究時(shí)間。對(duì)于1倍寬、2倍寬、4倍寬的紙梁;1倍厚、2倍厚、4倍厚的紙梁及不同形狀的紙梁,教師應(yīng)該在課堂前準(zhǔn)備好。特別是對(duì)于不同厚度的紙梁,如果膠水用量不一的話,很容易造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異,切記,用少量膠水。

        (三)要強(qiáng)調(diào)橋墩的距離和高度要保持一致,在實(shí)驗(yàn)中不能改變。紙橫梁架空的長(zhǎng)度20厘米左右。

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