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《杠桿尺的平衡》的教案
教學(xué)設(shè)計說明：
一、教學(xué)起點基于學(xué)生的已有基礎(chǔ)
理性思維是科學(xué)最本質(zhì)的特點之一，探究學(xué)習(xí)是學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的主要方式。新課程強調(diào)教學(xué)內(nèi)容的選擇“要以學(xué)生先前的經(jīng)驗為起點”，“教材內(nèi)容的組織要遵循由易到難、由具體到抽象、由簡單到復(fù)雜、循序漸進的原則，與學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和心理發(fā)展水平相適應(yīng)，并充分促進他們在原有基礎(chǔ)上的發(fā)展�！�
《杠桿的平衡》一課取材于教育科學(xué)出版社《科學(xué)》六年級上冊《杠桿的研究》。杠桿現(xiàn)象對六年級學(xué)生來說是屢見不鮮的，但孩子很少對其中進行過理性分析。有些孩子可能在其他書籍或電視上對杠桿有所理解，但是孩子的這種理解并不清晰，他們所建立的更多的是感性的生活經(jīng)驗而不是科學(xué)知識。從科學(xué)探究層面上分析,從實驗到結(jié)論的探究過程，多次實驗才能得出結(jié)論，這些方面六年級學(xué)生已經(jīng)比較清晰，而實驗到初步結(jié)論到驗證再到結(jié)論，這種探究活動方式對學(xué)生還是初次經(jīng)歷，理解體驗驗證工作是科學(xué)實驗的重要過程成了本課活動的一個重要內(nèi)容。對實驗數(shù)據(jù)的分析整理，形成一種敏感的捕捉數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律本領(lǐng)，也是本課教學(xué)學(xué)生在理性思維、理性精神方面的重要發(fā)展，相信這種素養(yǎng)將對學(xué)生今后的更多實踐活動提供“飛翔的翅膀”。本課教學(xué)大膽對原教材進行取舍，體現(xiàn)“用教材教”的思想。
二、構(gòu)建一個典型的科學(xué)學(xué)習(xí)過程
新課程強調(diào)“要通過有計劃、有步驟地展現(xiàn)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生帶著興趣和關(guān)注去觀察自然界的事物和現(xiàn)象，讓他們在開展實驗與調(diào)查、交流與分析和最終形成結(jié)論的過程中進行科學(xué)課程的學(xué)習(xí)。在必要的時段，也需要組織適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，形成一個有序的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生親身經(jīng)歷完整的科學(xué)探究過程�！北菊n教學(xué)悉心引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷這么一個科學(xué)探究的過程——多次實驗、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、初步結(jié)論、實驗驗證、得出結(jié)論。孩子在這一過程中學(xué)會如何針對問題尋找實驗，感受結(jié)論與定論的發(fā)展關(guān)系，理解驗證在科學(xué)實驗中的重要性，理解科學(xué)是可以反復(fù)驗證的。這些對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展來說無疑是十分有益的。同時,一絲不茍的科學(xué)態(tài)度在本課中得到很好的體現(xiàn)�，F(xiàn)實中很多孩子不習(xí)慣于實驗后的驗證活動，或者驗證活動十分馬虎。因此，讓孩子理解驗證活動的重要性是本課一大特色，強烈滲透著科學(xué)實證思想。這，或許就是我們期盼看到的有科學(xué)味。
課堂教學(xué)實錄：
學(xué)生4人一個小組，每個小組桌面一個杠桿尺裝置，一盒鉤碼。
師：每個小組的桌面上都有這么一個裝置，誰能說說這個裝置有什么特點？
生：這個裝置像一個十字架，橫著的是可以動的。
師：怎么動？
生：繞著中間的一個地方轉(zhuǎn)動。
生：這個裝置應(yīng)該可以用來測兩邊的物體是否相等。
生：這個裝置上面有很多孔，4個大孔，10個小孔。
生：小孔在下面，大孔在上面。
生：我還發(fā)現(xiàn)10個小孔都是平均排列的，它們的上方有1、2、3、4、5的數(shù)字。
師：像這樣的一個裝置，我們稱它為杠桿尺。杠桿尺中間的點，叫做支點。為了便于我們的研究，我們把杠桿尺其他的10個小孔也標(biāo)上名字。而另外的4個大孔，因為它們的分布沒有明顯的規(guī)律，我們這節(jié)課不做研究。
師結(jié)合課件演示，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識左邊第2格、右邊第2格、右邊第5格。
�。ㄔu：杠桿尺的認(rèn)識，特別是每個部位名稱的界定，為學(xué)生研究杠桿尺的平衡提供一定的認(rèn)識基礎(chǔ)，便于描述。）
師：接下來老師在杠桿尺的左邊第3格掛上2個鉤碼，這時候杠桿尺會怎么樣？
生：往右邊歪。
生：要在右邊也掛上2個鉤碼。（師在右邊第一格掛上2個鉤碼，杠桿尺還往右邊歪。）
生：也要掛第3格。
師：為什么要掛第3格？我掛第4格會怎樣？
生：掛第4格會往右邊斜。
師演示第4格掛2個鉤碼，再演示第3格掛兩個鉤碼。
師：現(xiàn)在杠桿尺處于一種怎么樣的狀態(tài)？
生：平平的狀態(tài)。
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生：水平的狀態(tài)。
師：杠桿尺這種水平的狀態(tài)，我們叫它平衡。我們今天要研究的平衡就是指杠桿尺在水平狀態(tài)的平衡。
�。ㄔu：杠桿尺的平衡有兩種狀態(tài)，這里指出今天研究的問題是杠桿尺的水平狀態(tài)的平衡，為學(xué)生的研究明確方向。）
師：左邊第3格如果不是掛2個鉤碼，而是掛4個鉤碼，要使杠桿尺平衡，右邊應(yīng)該怎么掛？
生：右邊第3格也掛4個。
師：左邊第4格掛5個鉤碼，要使杠桿尺平衡，右邊應(yīng)該怎么掛？
生：右邊第4格也掛5個。
師：杠桿尺的平衡簡單吧？
生：簡單！
師：來點難度好不好？請看大屏幕。
課件出示：在杠桿尺的左邊一個位置掛上鉤碼，在右邊一個不同的位置，掛上鉤碼，使杠桿尺平衡。（停頓30秒后）
�。ㄔu：留白，給學(xué)生思維的時間。）
師：注意左邊幾個位置？
生：一個。
師：右邊呢？
生：也是一個。
師：特別注意，左右的位置必須不一樣。有沒信心試一試？
生：有！
師：給每個小組3分鐘時間，看哪個小組能以最快的速度完成這個挑戰(zhàn)，一完成，請小組長馬上把你們組的作品端到臺上來，對號入座。開始！
伴隨輕快、稍有緊張的音樂，學(xué)生開始了探究活動，有些小組較快完成了，有些小組還急成一團，有些小組開始討論別人的擺法，有些小組開始借鑒別人的方法并思考著別的不一樣的方法，老師巡視著，指導(dǎo)個別的確存在困難的小組。
結(jié)束的鈴聲響起，學(xué)生們安靜的坐了下來。
師：我們來看一看，哪些小組已經(jīng)挑戰(zhàn)成功？哪些小組是還需要努力的呢？
師生共同檢查對所有小組作品的平衡情況。
師：下面我們來看一看成功了的小組都是怎樣擺放的？
生：我們組左邊第4格掛1個，右邊第1格掛4個。
生：我們組左邊第4格掛1個，右邊第2格掛2個。
生：我們組左邊第3格掛2個，右邊第2格掛3個。
生：我們組左邊第2格掛1個，右邊第1格掛2個。
生：我們組左邊第1格掛5個，右邊第5格掛1個。
生：我們組左邊第1格掛4個，右邊第2格掛2個。
生：我們組也是左邊第3格掛2個，右邊第2格掛3個。
課件將每組學(xué)生的數(shù)據(jù)填入表格。
師：科學(xué)家面對很多的實驗數(shù)據(jù)的時候，他們會做什么？
生：分析數(shù)據(jù)，找規(guī)律。
師：我們也來找找規(guī)律，這些數(shù)據(jù)有什么規(guī)律呢？
生：有些地方左右兩邊的數(shù)據(jù)是剛好反一下的。
師：有些地方的數(shù)據(jù)能不能說明全部？
生：左邊鉤碼的位置加上鉤碼數(shù)，等于右邊的鉤碼的位置加上鉤碼數(shù)。
生：不對，比如說我們組左邊第1格掛4個，右邊第2格掛2個，左邊１加４等于５，右邊２加上２等于４，兩邊就不相等。
生：左邊的乘起來等于右邊的乘起來。
師：左邊的什么乘起來呀？
生：應(yīng)該是左邊的鉤碼位置乘以左邊的鉤碼數(shù)等于右邊的鉤碼位置乘以右邊的鉤碼數(shù)，杠桿尺就平衡。
（留白，學(xué)生觀察全體數(shù)據(jù)思考。）
師：是這樣的嗎？
生：是。
生掌聲。
�。ㄔu：讓學(xué)生經(jīng)歷著在一組數(shù)據(jù)中找出規(guī)律的過程，這是科學(xué)研究中常用的思維過程。）
師：左邊的鉤碼位置乘以左邊的鉤碼數(shù)等于右邊的鉤碼位置乘以右邊的鉤碼數(shù)，杠桿尺就平衡，這個規(guī)律到底是不是普遍的規(guī)律？還是就這么幾個實驗數(shù)據(jù)的規(guī)律呢？我們還必須進行實驗驗證。什么是實驗驗證呢？所謂實驗驗證是指先根據(jù)這個規(guī)律在腦子里面想好數(shù)據(jù)，然后再在杠桿尺上做實驗，如果所有符合這個規(guī)律的數(shù)據(jù)都能使杠桿尺平衡，那么這個規(guī)律就是普遍的規(guī)律，就是真理。
師：比如說左邊第2格掛了3個鉤碼，根據(jù)這個規(guī)律，右邊可以怎么掛呀？
生：右邊第一格掛6個。
生：還可以右邊第3格掛2個，右邊也第2個格掛3個。
師：好，有這么多掛法，我們就一個一個的驗證。
實驗驗證。
生：如果右邊有第6格，我覺得第6格掛一個也應(yīng)該可以。
師：說的很好，把掌聲送給他。
師：還有誰愿意來再來驗證一下？
生：我們剛才右邊第3格掛4個，左邊怎么掛都掛不起來，現(xiàn)在左邊第2格掛6個試下。
驗證實驗。
生：右邊第2格掛5個，左邊第5格掛2個試下。
驗證實驗。
師：真金不怕火燒，真理不怕驗證，現(xiàn)在我們可以說這個規(guī)律是……
生（齊）：正確的。
師：如果左邊第1個掛1000個鉤碼，右邊……
生：第1000格的位置掛一個。
師：給你一個杠桿，你能翹動地球嗎？
生：能！
�。ㄔu：科學(xué)需要實證，引導(dǎo)學(xué)生作實證研究，對小學(xué)六年級的學(xué)生來說，是一種科學(xué)方法的訓(xùn)練，更是對兒童在做科學(xué)的過程中一種不可或缺的科學(xué)實證思想的滲透和培養(yǎng)。學(xué)生在活動中體驗著真金不怕火燒，真理不怕驗證。）
師：剛才第一關(guān)挑戰(zhàn)大部分小組成功，個別小組還未成功，成功的小組為自己喝喝彩，尚未成功的小組為自己加加油，都用掌聲表示。（生鼓掌）
師：挑戰(zhàn)第2關(guān)。（大屏幕顯示：在杠桿的左邊找一個位置掛上鉤碼，在右邊同時找兩個位置掛上鉤碼，使杠桿尺平衡。留白半分鐘）
師：左邊幾個位置？
生：一個。
師：右邊呢？
生：2個位置。
師（結(jié)合幻燈演示）：這個實驗我們要按照剛才的實驗步驟做，先做實驗找數(shù)據(jù)。那么，要找出規(guī)律，一組實驗?zāi)懿荒苷f明問題？
生：不行。
師：做100組呢？
生：沒時間。
師：那要做幾組實驗？
生有的說2組，有的說3組，有的說4組、5組。
師：（出示表格）這里有4組數(shù)據(jù)可以填，建議同組的每個同學(xué)尋找一組實驗數(shù)據(jù)，碰到有困難的，組內(nèi)每個成員都要動動腦筋，要互相幫忙。如果想多做幾組實驗的，可以把實驗數(shù)據(jù)填下面。分析數(shù)據(jù)得出規(guī)律后一定要進行驗證，然后才能下結(jié)論。
教學(xué)現(xiàn)場：生開始實驗，伴著舒雅的音樂。生A：我想到了，我先來試試，大家看行不？生B：左邊的乘起來，右邊的加起來好像相等哦……生C想了好久，突然拍了下腦袋：有了，這肯定行。兩分鐘后的時候，老師對還存在困難的小組提供陸續(xù)提供幫助。學(xué)生邊想邊掛，思維發(fā)展很快。有的說“搞定，繼續(xù)”。8分鐘的時候，有些小組已經(jīng)完成實驗了，教師要求他們?nèi)椭切┯欣щy的小組。
�。ㄔu：現(xiàn)場活動持續(xù)13分鐘，這里有許多很經(jīng)典的鏡頭，這是一個孩子身心充分解放的過程，一個每個孩子都充分參與活動的過程，一個師生共同探索、相互合作的過程，一個孩子思維異常活躍后的頓悟的過程，一個學(xué)生經(jīng)歷多次的驗證后的科學(xué)實證思想的洗禮的過程。學(xué)生體驗“真金不怕火煉，真理不怕驗證”，加深對規(guī)律的認(rèn)識。）
師：研究時間結(jié)束，相信每個小組在這一過程中都會有很多收獲，下面我們要進行匯報。哪組同學(xué)愿意上來將你們的研究發(fā)現(xiàn)和大家交流。
生紛紛舉手，第一組上去匯報。
組1：我們的結(jié)論是左邊的格數(shù)乘以鉤碼數(shù)等于右邊的格數(shù)相加，這是我們小組進行了5次實驗、2次驗證得出的結(jié)論。請大家看我們的研究報告，有問題的可以向我們提問。
生：能不能給我們演示其中的一組數(shù)據(jù)？
組1：好吧。我們左邊第2格掛2個，2乘以2等于4。右邊第1格掛1個，第3格掛1個，1加上3等于4，左右相等，杠桿尺平衡。
生：你們是怎樣發(fā)現(xiàn)這個規(guī)律的？實驗的過程有沒什么困難？
組1：我們先是根據(jù)剛才的規(guī)律去做實驗的，不過我們發(fā)現(xiàn)這兩個實驗還是有區(qū)別的。后來我們終于找出了一組數(shù)據(jù)，然后我們就順?biāo)浦�，完成了實驗。這個規(guī)律經(jīng)過我們的驗證是對的。
組2：我們的研究結(jié)果和你們不大一樣，可不可以讓我們組發(fā)表我們的研究發(fā)現(xiàn)？
組1：可以。
生掌聲。
組2：我們的研究發(fā)現(xiàn)是左邊的格數(shù)乘以左邊的鉤碼數(shù)，等于右邊的格數(shù)1乘以鉤碼數(shù)1，加上右邊的格數(shù)2乘以鉤碼數(shù)2。
生：希望你能說的更明白點。
組2：比如說我們的這組實驗，左邊的格數(shù)3乘以左邊的鉤碼數(shù)4等于12，右邊的格數(shù)2乘以鉤碼數(shù)2等于4，格數(shù)4乘以鉤碼數(shù)2等于8，4加8也等于12，杠桿尺平衡。
生：你們的研究有沒有一些比較正確的驗證結(jié)果。
組2：有，而且不是比較正確，而是正確。請看！
生掌聲。
生：你們組的研究結(jié)果和我們是一樣的，但是為什么剛才的小組和我們不一樣呀？看看他們的研究報告好象也是對的呀，你們能不能解釋這個問題？
組2：這個問題讓我們請我們組的XXX同學(xué)給大家解釋好嗎？
生鼓掌。
XXX：因為第1組同學(xué)剛才右邊掛的鉤碼數(shù)都是1，一個數(shù)乘以1還是等于它自己，所以他們把右邊的鉤碼數(shù)忽略了，其實只要他們做一個右邊的鉤碼數(shù)不是1的實驗，那么他們就會發(fā)現(xiàn)這個規(guī)律是不全面的。
生鼓掌。
師：做科學(xué)實驗特別是數(shù)據(jù)實驗的時候，數(shù)據(jù)一定要全面，否則，你的研究就會存在局限。
組2：我們還想到如果右邊掛的位置如果更多的話也是一樣的，只要把右邊每個鉤碼數(shù)和格數(shù)的積相加等于左邊的格數(shù)乘以鉤碼數(shù)，杠桿尺就平衡。
師：有道理嗎？
生：有。
生：我補充下，剛才我們實驗過了，其實不是右邊，左邊也一樣，只要左右兩邊每個鉤碼數(shù)和格數(shù)的積相加的和相等，杠桿尺就平衡。
生熱烈的掌聲。
�。ㄔu：每一位學(xué)生在活動中都有屬于自己思維層次的探究問題，每個孩子在活動中都有屬于自己的思維發(fā)展，讓每一位學(xué)生做到相互傾聽、相互質(zhì)疑、相互交流、思想相互碰撞，在交流中合作，在合作中探究，在探究中發(fā)展，這是科學(xué)課的追求，這是新課程的追求，這是所有課堂教學(xué)的追求。）
師：精彩，很精彩，讓我們再次為我們的成功鼓鼓掌！
生鼓掌，下課。
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