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【作业】运用结构性探究活动促进科学概念的构建+徐孟琪+浙江奉化市西坞街道中心小学
  作者:学科专家  发布时间:2011-06-14

内容:简述自己的某一次教学实践,说出采用了哪些教学策略,并分析这些教学策略在提高教学效率中起的作用。

作业要求:

1.字数要求:字数不少于300字。

2.作业内容如出现雷同,视为无效作业,成绩为“0”分。

答题内容:

 

运用结构性探究活动促进科学概念的构建

——《拱形的力量》一课例谈

 

《拱形的力量》是教科版《科学》(修订版)教材六年级上册 “形状与结构”单元中的第3课。本单元前两课分别是《抵抗弯曲》和《形状与抗弯曲能力》,第4课是《找拱形》。第12课研究条形材料抗弯曲能力与形状的关系,第34课研究拱形承受力的特点,并从认识拱形拓展到认识圆顶形、球形、各种弧形,从对人造物体的研究扩展到了对生物体的研究。

本课教材安排了两个活动:

第一,测试纸拱的承重能力。要求学生在实验中不断想办法控制拱变形的问题,使纸拱不断承载更大的重压,通过实验引导学生认识拱形承重的特点。

第二,搭一个瓜皮拱。要求学生用西瓜皮模拟人们用砖、石块搭一个瓜皮拱,这一活动不但能够增强趣味性,而且更能使学生感受到拱形的承重特点。

拱形是一种特殊的形状。学生在本单元的第二课已经学习了《形状与抗弯曲能力》,已经认识到“改变物体的形状能够提高物体抵抗弯曲的能力”这一科学概念。而且对于拱形,学生也不是陌生的,他们在语文里已经学过《赵州桥》一课,在日常生活中也经常看见许多拱形的物体,所以,他们在学习本课之前已经知道“拱形承受重量的能力比较强”,这是学生已有的科学“前概念”。但是他们不知道“拱形承受重量的能力为什么这么强”,而这正是本课要达到的“科学概念”目标:拱形承载重量时,能够把压力向下和向外传递给相邻的部分,产生外推力,抵住外推力,拱形就能承载很大的重量。

为了达到这一目标,学生的思维就将不断的递进。所以,在本课教学中,我通过结构性探究活动的策略,促进学生的认识思维层层推进,帮助学生构建本课的科学概念。例举如下:

第一个活动,让学生用铅画纸做成拱形放在一张大的铅画纸上,使拱足与纸上画着的两条竖线对齐,保持拱的跨度不变,然后在纸拱上放铁垫圈。学生很快就发现了在没有用重物抵住外推力时,拱足处会向两边伸展,最后塌陷。这时教师引导学生讨论:静止的拱足为什么会向两边伸展?拱足处的外推力又是从哪里来的?在学生讨论交流的基础上,教师借助多媒体课件引导学生明白:拱形承载重量时,一部分压力向下,还有很大一部分压力向外传递给相邻的部分,拱形的各部分相互挤压,这个力向下传递,于是拱形就产生了一个向外推的力,这个力就是“外推力”,在外推力的作用下,拱足就向两边伸展了。这是学生认识的第一次飞跃。

第二个活动是在第一个活动的基础上,教师因势利导:刚才的拱只承受了12个铁垫圈,如果我们想多放几个铁垫圈,而且“拱纸”的形状尽量保持不变,有什么办法?学生很快想到可以用桌上放的钩码盒抵住拱足。然后把测出来的数据与第一次的数据进行比较,学生发现了“当抵住拱足部位的外推力时,能够大大提高拱形的承重能力”。这时教师又引导学生思考:随着承重力的增加,拱纸的形状又有什么变化?拱纸渐渐向下凹,说明了什么?拱的两侧向两边伸展,渐渐碰到了旁边的钩码盒又说明了什么?通过讨论和多媒体课件的引导,使学生明白:在抵住拱足部位的外推力情况下,随着重量的增加,拱形受到的向下的力和向两边的力越来越大。这是学生认识的第二次飞跃。

第三个活动紧接着第二个活动展开,教师趁热打铁提出讨论的问题:刚才的实验中,我们只是在拱足部分抵住了外推力,如果要想让拱纸承载更大的重量,还可以怎么做?学生认为可以把纸拱的上部也用一个钩码盒抵住。这时教师又提出:那么如何去抵住好呢?这时学生提出两种方法,第一种方法认为在刚才的钩码盒上再叠放一个钩码,第二种方法认为应该紧靠着上部的拱形叠放一个钩码盒。于是我让学生用这两种方法试试,把测出来的数据进行比较。结果发现这两种方法都能够大大增强拱形承载重量的能力,第二种方法更加明显,从而使学生明白:拱形承载重量时产生的外推力不单单只在拱足处,而是会向下和向外传递给相邻的部分,如果抵住了各部分的外推力,拱形承载重量的能力将会大大提高。这是学生认识的第三次飞跃。

通过上面的探究活动,学生的思维层层推进,已经形成了“拱形受到压力时,能把向下压的力向下和向外传递给相邻的部分。拱形各部分受到压力时会产生外推力,如果能抵住拱形的外推力,拱形就能承受巨大的压力”这样的科学概念。

   所以,平时的教学实践中,“科学概念”要在结构性的“科学探究”活动中自然建构,而科学探究活动要在“科学概念”的指引下选择性的开展,这样的探究活动才有内涵,也更有实效。

 
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