◇滕国斌(山东:胶州市实验小学)
《弹簧里的学问》是青岛版小学科学教材三年级下册第四单元“常见的力”中的一课。教材的设计意图是,让学生在老师的引导下,在好奇心的驱使下,能基于生活经验,研究生活中有关弹性的现象,认识弹力及弹力的应用,了解弹力与人们生活的关系。如果完全按照教材设计,按部就班地开展教学,成效一般。科学教材是实施科学课程标准的范例之一,但不是唯一,老师要善于用教材教,而不是教教材。因此,我从学生的实际情况出发,对教材进行环节优化、内容调整、增删,灵活使用,收到了非常好的教学效果。下面是《弹簧里的学问》这节课的教学实录。
师:今天老师带来了几件物品,你们看,认识吗?(出示拉力器、握力器和摇头玩具)
学生根据自己的生活经验自由回答,接着老师一边演示一边和学生交流。
师:这是一个拉力器,可以锻炼我们的臂部力量;这是一个握力器,可以锻炼手部力量;还有一个摇头玩具,可以给我们带来欢乐。这三件物品形状不同,大小不同,作用也不同,却都有一个相同的部件,你发现了吗?
生:它们都有一个弹簧。
师:对,都有一个弹簧。为什么这三个不同的物体都选择了一个相同的部件——弹簧呢?今天这节课我们就来研究弹簧里的学问。(板书课题)
【评析】为学生提供拉力器、握力器和摇头玩具是教材“探究活动”环节的设计,让学生亲自玩一玩,发现弹力现象。例如:拉弹簧时,观察弹簧的长度发生了什么变化,手有什么感觉;松手后,弹簧有什么变化。
实际上,拉力器和握力器,学生虽然认识,也知道其作用,但由于三年级的学生年龄尚小,臂部和手部力量都很小,很难操作。虽然拉力器和握力器的力度可以调节,但即使拉力器减少到一根弹簧,握力器调到最小力度,全班也仅有几个大个子男生才能掌控,无法做到全体体验,不能完成预期的教学效果。另外,这几件弹簧物品发生的形变方式比较单一,也不适合作为认识弹力的研究材料。于是,我从学生的生活经验出发,把教材这一环节调整为“导入”环节使用,不仅引出了研究主题,还能激发学生进一步思考。
活动一:玩弹簧,初步感知弹力。
师:看,老师为每个小组都准备了一个这样的弹簧(手举弹簧展示),咱们可以拿在手里玩一玩,怎样玩都行。看一看能不能发现弹簧里的学问。如果让你玩,你打算怎样玩?把你的方法演示给大家看一看吧。
生:拉一拉。
师:可以拿着弹簧的两端拉一拉,很好。还有别的方法吗?
生:可以挤一挤。
师:挤压挤压,你的这种玩法,我们一般说成压一压。像你那样,可以拿着弹簧,向中间压一压,也可以放在桌面上压一压,方法也不错。
生:还可以这样弯一弯。
师:你的想法很独特,你是向下弯一弯的,那向上弯一弯可不可以?
生:可以。
师:还有其他的方法吗?我们还可以扭一扭,既可以顺时针扭,也可以逆时针扭。
师:通过短短几分钟交流,我们就知道了弹簧的这么多不同玩法,你们真了不起。在科学上,拉一拉、压一压、弯一弯、扭一扭的玩法,准确地说,是拉伸、压缩、弯曲、扭转。你学会了吗?
师:玩弹簧的方法有了,那么玩弹簧时候,有没有需要提醒大家注意的问题呢?
生:玩的时候要拿住了,要不然,弹簧容易飞出去。
师:是的,拿着弹簧玩时要注意。
生:弹簧的头有角,容易扎手。
师:这些弹簧都是老师精选的,尖角朝里,一般不会扎手,但还要小心一点。还有呢?
生:玩的时候别弹着眼睛。
师:嗯,刚才提醒大家的事情,就是玩弹簧的时候要注意安全。(PPT)这是老师给你的温馨提示,谁来读一读?
生:1.玩弹簧的过程中要注意安全,不要用力过猛;2.拉伸、压缩、弯曲、扭转弹簧时,观察弹簧的形状发生了什么变化,手有什么感觉;慢慢松手后,弹簧有什么变化;3.小组成员相互合作,有秩序地轮流体验。
师:明白了吗?也就是说,玩弹簧时,要在保证安全的前提下,注意观察和仔细感受。组长到前边来领实验材料吧。
老师分发材料,学生自由玩弹簧,组内交流。
师:好了,很多同学都举起了小手,我想找个同学交流一下。你刚才是怎么玩的?观察到弹簧什么变化?手有什么感受?
生1:我是拉伸弹簧。我观察到用手向外拉弹簧时,弹簧就会变长,手感觉到有一种力向里拉,很强,弹簧要往回缩。
师:慢慢松手后呢?
生1:松手后,弹簧又变成原来的样子。
师:你的观察很仔细。还有谁用另外的方式玩的?
生2:我是用压一压的方式玩弹簧的。
师:那么你观察到了什么现象?
生2:我用力的时候,发现弹簧变得很短,感到弹簧向外推我。慢慢松手后,弹簧又恢复到原来形状了。
师:你的发现很有意义。有没有通过弯曲或者扭转的方法玩弹簧的同学?
生3:我是用弯曲的方法玩弹簧的。当我向下弯弹簧时,弹簧向上弹我,我向上弯弹簧,弹簧就向下弹我,慢慢松手后,弹簧也恢复原来的形状了。
师:你表达得非常清楚、完整。我再找扭一扭弹簧的同学说一说发现。
生4:我顺着弹簧扭之后,像这样,(学生举高了手中的弹簧)弹簧就会变细,反着扭,弹簧就会变粗,松手之后它恢复原来的形状。
师:刚才你们用不同方法玩弹簧,弹簧的形状发生了各种各样的改变。我们的手都感受到一种力,这是一种弹簧要恢复原来形状的力,这样的力就是弹力(板书)。
(PPT)弹簧的形状发生变化时,会产生一种要恢复到原来形状的力,这样的力就是弹力。
【评析】老师给学生提供的是直径3厘米、长15厘米的不锈钢软弹簧,弹力不是很大,可以保证学生操作的安全性,也方便掌控。学生可以轻松地开展研究活动。老师让学生“拿在手里”玩弹簧,目的是提醒学生在玩的过程中注意手的感受。告诉学生“怎样玩都行”,目的是让学生不拘一格,玩出花样。学生的玩法果然多种多样,通过用力,使弹簧做出了拉伸、压缩、弯曲、扭转等各种情况的形变。通过亲手玩弹簧,让所有学生都观察和体验到了弹力现象。教材中对弹力的描述是:“弹簧被拉伸或压缩时,会产生一种要恢复到原来形状的力。像这样的力是弹力。”教材对弹簧的形变只描述了“拉伸”和“压缩”两种情况,有一定的局限性。我改成“弹簧的形状发生变化时,会产生一种要恢复到原来形状的力。像这样的力是弹力。”这样描述更加全面、准确,也符合学生实际观察的结果。
活动二:玩其他弹性物体,进一步感受弹力。
师:刚才我们研究的是弹簧,想一下,是不是只有弹簧这一种材料会产生弹力,其他材料能不能像弹簧一样产生弹力呢?
学生做出肯定的回答。
师:老师给你提供了气球、橡皮筋、针管、橡皮、塑料直尺。你能让它们产生弹力吗?组长过来领材料,试一试吧。
学生自由活动后交流。
师:谁来说一说,你是怎样做的?
生1:橡皮筋拉伸后,松手又弹回去了。
生2:没充气的气球和橡皮筋一样,拉伸后也会产生弹力。
生3:充好气的气球不管怎样按压都能恢复原来的形状。
师:看来很多材料都能产生弹力。
【评析】这一环节是教材中没有的,从弹簧的弹力扩展到其他材料的弹力,基于学生的认识规律,很有必要。可以降低学生的思维难度,扩大学生对弹力的认知,并且有利于学生在下一环节“弹力在生活中的应用”打开思路,畅所欲言。
师:刚才大家看到的拉力器、握力器和摇头玩具就是利用了弹簧的弹力。弹力在我们的生活当中还有什么用处呢?
师:其实在我们课堂上,在每个同学周围就有弹力的应用,你能找到吗?
引导学生分别从鞋带、鞋底、袖口、腰带、头花、眼镜架、笔帽挂钩、按压笔、文件夹、水杯盖垫圈等物体中找到弹力的应用。学生的情绪高涨,十分兴奋。
师:老师这里还有弹力的应用呢:撑竿跳高。运动员利用撑竿的弹力让自己跳得更高。摩托车减震器可以减小摩托车的震动,让人感到更舒适。弹簧秤利用弹簧的弹力测量物体的质量。
组长领取材料,学生分组活动,最后交流观察结果。
【评析】教材中关于弹力的应用,提供了撑竿跳高、摩托车减震器、弹簧秤和橡皮筋扎头发四个例子,而前三个与学生生活关系并不密切。在教学中,我首先让学生寻找身边的弹力现象,更符合学生的认知水平,容易引起学生共鸣。在此基础上再扩展到弹力在生产生活中的应用,由浅入深,有利于学生形成对弹力应用的全面认识。玩具是学生十分熟悉的,课堂上让学生用科学的眼光再次认识玩具,寻找玩具中的弹力,极大地激起了学生的研究兴趣,同时让学生意识到生活处处皆学问的道理。这样的设计使学生的活动更丰富,认识更全面,体验更深刻。
师:看这是一个生鸡蛋(演示),如果老师从这个高度上松手,会怎样呢?让我们看一下鸡蛋会不会摔破?真的摔碎了。
师:你能不能利用今天我们学习的科学道理,给鸡蛋做一个保护装置,让它不容易摔碎呢?老师给你们提供了气泡膜、珍珠棉、泡沫板、棉花、A4纸以及胶带、剪刀,你想采用哪种材料?小组内讨论一下,比一比哪个小组的方案巧妙。既能有效地保护鸡蛋,使用的材料又最少。
学生领取材料后,小组合作动手实践,最后现场评比。
师:刚才你们的设计各有特色,有的小组设计很好地保护了鸡蛋,有的小组还需要进一步改进。我发现没有一个组选择用A4纸,老师用A4做一个装置试一下。
师:我使用的材料可以说最少了,纸包鸡蛋,鸡蛋没有摔碎。你知道其中的道理吗?课后你们可以亲手试一下,寻找其中的答案吧。下课!
【评析】鸡蛋易碎,怎样保护可以方便携带,这是生活中值得思考的问题。这一环节,教材的要求仅仅是“设计一个鸡蛋保护装置”,方案只停留在纸上,并没有当堂制作活动。经过试教,让学生在课堂上把设计变成现实,学以致用,让学生把学到的科学知识应用到实践中,效果更好。动手动脑学科学,使学生意识到科学源于生活,并能服务于我们的生活。学生通过设计方案、选取材料、动手制作、现场测试等环节,动手动脑学科学,培养了多方面的能力。当受思维定式的影响没有一个学生选择A4纸时,老师在学生评比完后,亲自动手演示。纸包鸡蛋竟然摔不破,让学生感到疑惑不解,产生强烈的探究欲望,带着疑问走出课堂。科学研究没有因下课铃声而结束,而是一个新的开始。这正是科学教学所希望的。