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1、研究硬币下落案例镇江实验学校 高先锋一、教材分析教学目标情感态度价值观科学探究科学知识能够用科学的方法对待实验，学会辨证的看待科学现象。了解相关的科学史，认识到科学是在不断的论证中进步的。能够按照实验要求设计实验，并能够自发地在实验中完善实验方法。通过实验认识到物体在下落过程中，要受到地球引力的作用和空气浮力的作用。教学重点：1、能够根据实验目的提出合理的实验要求。2、根据实验要求，能够自行设计实验，并在实验中不断修正实验方法。教学难点：在空气阻力忽略的情况下，为什么不同重量的物体会同时落地。二、课前准备教师：一圆硬币、五角硬币、一角硬币若干，鹅毛、牛顿管等学生：水彩笔三、教学过程教师活动学生
2、活动教学感想老师出示硬币。教师提问：如果老师松手让它们下落，会是什么情况呢？学生猜测硬币下落的各种情况。问题的焦点集中在硬币下落的先后顺序上，到底是一圆的先落地还是同时落地。教师引导学生进行猜测。学生充分发表自己的观点。学生进行猜测。“哪个物体落的快？”是伽利略和亚里士多德曾经争论过的科学问题，并最终以“比萨斜塔实验”得到证实。教师用 “三个硬币谁先落地”这个生活性问题把这一思维挑战历程清晰地呈现出来，本身就是一种创新，很好提体现了“源于历史、联系实际、贴近学生”的教学原则。今天研究的内容，在科学史上有两位科学家也对这个问题引起了争论。教师简单介绍一下两位科学家以及他们支持的观点。“到底你们支
3、持谁的观点？”这个问题，使学生在亚里士多德和伽利略这两个历史角色的认知冲突中，产生了激烈地倾向性思维，并相互碰撞。从而让学生自然而然地认识到出科学实验的重要性。实际教学中，教师充分强调动手之前先动脑，引导学生实验前认真思考 “我为什么要做这个实验？我怎样做这个实验”，使得实验的全过程都蕴涵着学生智慧的思考。对三枚硬币下落的情况学生有了自己的猜想，我们可以通过实验来验证。要使实验能够成功，能够有说服力，这个实验该如何做呢？学生以组为单位讨论实验要求。小组代表交流。自然科学史是一部思想争论、孜孜探索的历史。这一特征在本节科学课堂得到了真实的再现。学生在课上进行热烈的组间交流、讨论，共同寻求解决问题
4、的最佳途径，逐渐完善自己的实验设计方案。也正因为此，在这个过程中，学生“控制变量”的方法意识得以加强，简便合理的操作创意自然浮现。如何实现我们讨论出的这些要求、如何来进行实验呢？学生设计实验，个别小组在全班交流方法。学生实验，教师指导，得出结论。结论：三个硬币是同时落地的。科学家是推动科学进步的核心力量，小学生是祖国的未来，他们对世界充满了好奇，探究的欲望和灵感常常会不自觉地涌人他们头脑。学生们热爱自然，崇拜科学家，在简陋的实验室里，他们俨然是一个个小小科学家：在合作、互助的实验过程中充分享受着科学探究的兴趣；课上，他们一本正经的模样衬托出实事求是的态度；“橡皮和发夹”的加入则体现出灵活有效的
5、实验能力。当各组同学用自己的方式来阐述实验方法和实验结论时，自信的神情、流畅的语言、恰当的动作、机敏的思想，这多像一个闪耀着不灭光辉的科学论坛呀！教师介绍两位科学家是如何争论的。（播发课件）学生观看。教师提问：为什么三个硬币同时下落，而生活中，羽毛和硬币缺不是同时落地的？教师实验：羽毛和硬币下落的实验。学生提出自己的想法。单个实验结果能否上升为科学的结论，需要经历反复的求证。在学生普遍认同“三个硬币同高度下落，同时落地”的基础上，教师又适时抛出“一根鸡毛和一枚硬币同时下落，谁先落地？”这一问题，使得学生刚刚趋于平静的思维再次被激活。真是科学本无平坦路，真金需要火来炼！刚才同学们讲得对不对呢？老
6、师这里还有个小实验。看看能不能对你们有所启发。教师实验：牛顿管实验教师讲述：宇航员在月球上的相关实验。真理是有条件的，任何真理都有自己特定的对象、范围和前提，如果超出这一具体的规定，真理就会变成谬误。教师通过“真空管”实验的演示，使学生深刻认识到“轻重不同的物体从等高度下落，同时落地”是需要条件的，即需要忽略空气的摩擦阻力。这也让学生经历一次科学品质的教育，认识到科学前提与科学结论是共生的。教师讲述：伽利略精妙的逻辑推理。全面渗透自然科学史与科学探究教学，不仅仅是旧梦的重温、历程的再现，更多的是思想的还原，这也是本案例生成的亮点。在组织教学活动的过程中，教师引导学生充分感受哲人原创思想火花的无
7、限光辉，从中细细品位科学探究的真谛，那就是“科学实验+科学思想+科学精神”。教师提问：通过今天的学习，你有那些收获和体会？学生谈谈科学结论以及情感态度价值观。四、教学后记本课是从江苏教育出版社科学教材四年级上册第五单元“假设与搜集证据”中的“研究乒乓球的下落”这一教学内容延伸出的。整节课的思路是在省级课题“在科学活动中学生思维可视化的研究”指导下进行的。课堂教学是科学学习的主阵地，是培养学生科学素养的主要途径。教师教学水平，学生创造性思维能力，操作技能，学习能力基本上都要靠课堂教学来实现，学生思维可视化在科学课堂中的渗透是能够实现课堂教学众多目标的有效途径。通过本课的教学，觉得有以下几点体会：
8、一、课堂上要关注学生在课堂教学时，教师容易不自觉地把关注的焦点放在自己身上，这与教师长期习惯于传统的教学方式有关。尽管在新课程理念上，教师都能够接受，但真正落实到课堂，甚至很多具体的细节问题上，仍然难以脱去“单方面教”的痕迹。学生的需要还没有真正地被注意和重视，这可能是教师首先要解决的问题。老师在上课的时候，要多想想学生都在干什么，他们到底需要什么，我该怎么教，更多地把关注点真正地放在学生身上。例如，在学生分小组活动时，老师注意到，各个小组的学习进程出现了差异，小组的讨论也非常热烈，他们甚至提出很多的问题。这时，老师的第一个想法可能是：我驾驭不了啦，会不会说我的课堂太乱了，而不是想，学生在做什
9、么，他们的学习进行得怎么样了，他们需要什么，我得想办法帮助他们。如果老师能把关注的焦点放在学生身上，就会忙于深入各个小组的讨论，了解他们的认知情况，从而灵活地组织安排下一个活动，教师在课堂上的紧张和压力也将不复存在。在此基础上，教师还应特别注意关注全体学生。这就意味着以往被忽视的学生群体应该得到更多的关注。每堂课上，都会有一些非常积极的参与者，还会有一些很被动的参与者，或者根本不参与的（我们常常称这种容易被忽视的学生为教学中的“盲点”）。要特别关注那些没有参与的学生在干什么。他们是在认真地听讲、思考，还是神游在外，或者在很被动地接受。教师的任务是帮助调动这些学生的积极性，并反思自己的教学设计：
10、如何让更多的学生思维投入到活跃的学习活动中来。实际上，学生在听到一种完全不同的做法时，他的智力是在接受挑战，他的思维是在接受碰撞，尤其是当这种挑战来自同学，而不是老师的时候，碰撞会更加激烈和深入。教育的目的之一就是要引发这种碰撞，并且引导学生去深入思考，开阔思维，并引发创新的欲望。很显然，观察学生的思维方式、学习过程，发现其中的闪光点，就成为教师在课堂上必备的能力。二、组织有效学习小组作为新课程倡导的三大学习方式之一，小组合作学习在形式上成为有别于传统教学的一个最明显特征。它有力地挑战了教师“一言堂”的专制，同时也首次在课堂上给了学生自主、合作的机会，目的是培养学生团体的合作和竞争意识，发展交
11、往与审美的能力，强调合作动机和个人责任。在几乎所有的课堂上，我们都可以看到小组讨论式的合作学习。这说明，教师已经在有意识地把这种形式引入课堂。但是，仔细观察，就可以发现，多数讨论仅仅停留在形式上。往往是老师一宣布小组讨论，前排学生唰地回头，满教室都是嗡嗡的声音，四人小组里，每个人都在张嘴，谁也听不清谁在说什么。几分钟后，老师一喊“停”，学生立即安静下来，站起来发言的学生一张口就是：“我怎么怎么看。”“我觉得应该如何如何。”学生关注的仍然是“我怎么样”，而不是“我们小组怎么样”。小组合作学习的几大要素包括，学生之间的相互配合，共同任务中的分工和个人责任，小组成员之间的信任，对成员完成的任务进行加
12、工和评估，并寻求提高其有效性的途径。显然，这些要素在上述的课堂上都不具备，那么这样的小组讨论就完全是形式的。合作学习与独立思考本来是不矛盾的，但是在实际操作中却很困难。学习好的学生不会等其他学生发言，而是首先把自己的意见说出来，这样一来，那些学困生相当于走了个形式。当老师提问到学困生时，他们虽然往往能够答对，但这并不是他们自己思考得到的。结果，好的更好，差的更差，老师该怎么办?合作学习与独立思考本来是不矛盾的，但是在实际操作中却很困难。学习好的学生不会等其他学生发言，而是首先把自己的意见说出来，这样一来，那些学困生相当于走了个形式。当老师提问到学困生时，他们虽然往往能够答对，但这并不是他们自己
13、思考得到的。结果，好的更好，差的更差，老师该怎么办?建议：教师应事先建立一些基本的小组合作的规则，讨论前，小组成员先独立思考，把想法写下来，再分别说出自己的想法，其他人倾听，然后讨论，形成集体的意见。这样，每个人都有思考的机会和时间。教师在要求小组汇报时，也应首先将自己的口头禅：“哪个同学愿意来说一说”改为“哪个小组愿意来说一说”。教师还可以尝试设一个小组的意见为靶子，让大家对他们的意见发表见解，那么在具有团体性质的争论中，学生就更容易发现差异，在思维的碰撞中，学生对问题的认识将会更加深刻。那么，小组讨论的时候，教师应该做什么呢?不是等待，不是观望，也不是干自己的其他事情，而是深入到小组当中，
14、了解学生合作的效果，讨论的焦点，认知的进程等等，从而灵活地调整下一个教学环节。这样，小组合作学习才可能是有效的，才能在新课程的课堂上真正发挥作用，而不是热热闹闹走过场。三、教学任务不易过多新课程对教学的要求不同于以往课程的要求，很重要的一点，就是更加强调课堂教学的有效性，强调深入到学生的认知世界，通过自主学习过程，给他们深刻的体验。如果一节40分钟的小学科学课上，老师安排了3、4个探究活动，每个活动，学生都动手做了，但是在动手之前，学生没有思考的时间，没有先有假想，再去验证的过程；其次，在活动结束时，学生虽然汇报出不同的方法，可是，老师根本没有时间来引导学生质疑方法的差异，也没有时间去关注未成功的学生反思：我为什么没有做出来。事实上，几个活动都非常好，但作为探究课，它们潜在的教育资源远远没有被挖掘出来。一节课下来非常辛苦，紧赶慢赶，生怕这节课的任务完不成，求大求全，缺乏阶梯性，而学生也只能跟着老师的节奏，草草收场，但是学生到底学到了多少东西，值得怀疑。专家提出，能不能减少两个活动或某些环节，把每一部分做透了，做细了，学生的收获可能就不仅仅是知识和技能上的。就比如科学课，让学生做透一到两个探究活动，学生就能体验探究的全部过程，学习的有效性一点也不会比这样看似活跃的课堂差。所以，相对以前注重的量，教学的质应该成为教师关注的焦点。
