取长补短 相得益彰

◇（江苏：淮安生态文化旅游区枫香路小学）

《摆的研究》是教科版小学科学五年级下册第三单元“时间的测量”第六课，是一节十分典型的动手实验的科学课，不少老师反映在教学这一课时，会遇到以下几个问题。

成功率不高。传统的摆是由摆绳、摆锤和铁架台组成。学生在实验过程中，因为种种原因，如，操作角度的问题、摆绳的问题、摆角的问题，会发生摆撞击铁架台竖杆的情况，导致实验终止，不得不从头再来。一而再，再而三，直接影响了学生的学习积极性。

效率不高。摆得快慢可能跟摆锤、摆长、摆幅这三个因素有关。有些老师选择两个因素进行研究，另一个因素下节课研究；有些老师先选择一个因素展开教学，其他两个因素作为学生自主学习的项目。不管选择哪种方式，大家一致认为课的容量太大，不易完成。加之上述成功率不高这一重要因素的影响，所以，能顺顺利利上好这节课的不多，效率不高。

精度不高。摆的研究，因为涉及因素较多，对摆本身的构成要求较高，对学生的操作要求也十分高，就决定了这是一个较高难度的科学实验。学生在实际操作过程中，对摆长的把握、对摆角的控制、对摆幅的控制以及计时和计数的同步问题等方面，都表现出参差不齐的水平，在分析数据时就不易得出具有说服力的结论，精度不高。

针对上述出现的一系列问题，我请教了一些专家，自己也做了深入的思考和实践，取得了较好的效果，分享如下。

一、改进了传统摆的结构

针对小学生操作传统摆的过程中不易掌控摆角、不易改变摆线长度、易撞杆这些问题，我对传统摆的结构进行了必要的改进。我用热熔胶将量角器固定在一根塑料尺上，在靠近量角器90°线的塑料尺上钻一个孔，然后再将配有量角器的塑料尺固定在铁架台上，改进的摆就做好了。对于摆线，可以在线的一端系上回形针，将回形针折成钩状，便于挂重物，也便于更换重物。为了便于操作，还可以在线上10 厘米画上标记。改进后的摆，学生容易控制摆的幅度，容易改变摆线的长短，因为量角器的阻隔，减少了撞杆的机会，成功机会大大增加。

二、引入了数字化传感器

如何解决摆的实验次数多、费时、比较单调这一问题，我及时引入数字化传感器——光电门。本节课引入了数字化传感器，其目的不是简单地追求数据的精准，而是为了降低实验的难度，解决因为大量重复实验而导致的时间紧张这一难题。实践证明，使用了数字化传感器，学生的学习热情得以激发，操作难度降低了，计数难度降低了，实验的精确度提高了，实验的数据得以及时记录和呈现，这为后续的实验数据分析提供了十分重要的保障。同时，通过数字化学习平台的学习，改变了学生的学习方式，为学生的深度思考提供了较好的时空保障，为他们的研究和学习提供了丰富的展示和交流的平台，将学生的学习活动引领到独立思考、合作学习、共同分享这样一种民主和谐的氛围中来。

三、进行了必要的学科融合

世界是关联的。基于这样的理念，在本节课中，我凸显了科学与数学的关联和科学与信息技术的关联。

（一）科学与数学学科相关联

科学原本就和数学联系得十分紧密。本节课与数学相关联具体表现在：分析实验数据时适时引用了统计图表。这样的适度关联带来了两个好处。一是适时引用统计图表，使学生直观感受到摆长对摆快慢的影响。在学生实验数据的基础上，利用电脑现场生成Excel 和折线统计图，借助折线统计图，学生更加直观地感受到摆长对摆快慢的影响，其视觉冲击力是很强的。二是学生借助折线统计图进行了合理的猜测和推断。他们根据统计图增减变化的趋势，进行了大胆的猜测，并设计实验，进行了反复的验证。如，在研究摆线分别为10厘米、20厘米、40 厘米的基础上，根据呈现的统计图进行了大胆猜测：当摆线为30 厘米时，摆的速度如何？当摆线为50 厘米时，摆的速度又如何？这样就把学生的科学思维适时引领到了一个新高度，同时让学生认识到大胆猜测与小心验证相结合的科学探究的基本方法。

（二）科学与信息技术相关联

随着信息技术手段的日益发达，其对科学的学习探究产生了积极的影响。传统《摆的研究》一课一般都是采用人工计时、人工计数，这样的操作简单易行，但因为计时和计数不易同步，会造成数据的偏差。使用了光电门和专门的处理软件，使得计时和计数同步进行，在获得大量数据的同时，借助专用软件，对数据进行自动记录、自动计算等处理，节省了大量的时间，保证了计算的精准，为后续的数据分析提供了重要的基础。在实验过程中和处理数据时，我们借助大屏进行了多屏互动，为组际交流和全班交流提供了很好的平台。学生在实验的过程中，就会有意识地观察比较研究主题相同组的相关数据，在对比中寻找不同，引发思考，及时验证。这样的处理使学生意识到平日里学习的信息技术手段有了用武之地，他们能制作Excel来统计数据，能生成统计图表，能借助统计图表进行数据分析，能进行合理的猜测及预判。这样的处理为学生的学习提供了崭新的方式，为他们的深度思考和交流提供了更多的空间和可能。

本节课立足于将传统手段与现代科学技术有机融合，改进传统技术方面的不足，及时引用先进的技术手段，取长补短，相得益彰。这样的课堂降低了实验的难度，增加了实验的精度，丰富了实验的数据，减少了数据处理的时间，拓展了学生研究的时间和空间。这些为学生的科学探究提供了多样的学习平台，为学生的深度学习提供了多种机会和可能，激发了学生的学习热情，提升了学生科学探究的能力和素养。