《拱形的力量》的課堂實(shí)錄

　　師：今天這節課，俞老師帶來(lái)了一張紙。在上一節課里，我們已經(jīng)知道了改變紙的形狀，可以使紙的承重能力發(fā)生變化。那我們知道這張紙的承重能力是很差的，我們可以試一下（教師演示，在平放于兩個(gè)勾碼盒上的紙上輕輕地放上一個(gè)墊片，）它最多能夠承受多少重量。它連一個(gè)都不能承受。那么你有沒(méi)有辦法，用很簡(jiǎn)單的方法，可以使他承受更多的重量？可以怎么辦？

　　生：把這張紙折一下就行。

　　師：盡量簡(jiǎn)單。還有別的方法嗎？

　　生:把這張紙彎過(guò)來(lái)，夾在兩個(gè)勾碼盒中間。

　　師：好的，你來(lái)試一下。（學(xué)生上來(lái)演示）

　　師：是不是這樣？是不是很簡(jiǎn)單？那么，我們今天這節課我們就來(lái)研究一下這種形狀。這種形狀我們把它叫什么？

　　生：拱形。

　　師：今天我們要研究的內容就是拱形。（教師板書(shū)：拱形，PPT出示課題：拱形的力量）

　　師：那么剛才有同學(xué)說(shuō)，這個(gè)拱形，它的承受重量的能力比那個(gè)（平紙）要強，那么是不是這樣呢？我們再試一下。（教師演示，在拱形的紙上輕輕地放上一個(gè)墊片）有沒(méi)有倒塌？

　　生：沒(méi)有。

　　師：還可不可以再加？

　　生：可以。

　　師：再加一個(gè)，輕一點(diǎn)，放的時(shí)候輕一點(diǎn)。這樣它塌下了，垮掉了。那我們說(shuō)它的承重能力是多少呢？

　　生：一個(gè)。

　　師：只能算一個(gè)，是吧。今天我們在實(shí)驗的時(shí)候，就以它倒塌為止。倒塌之前承受的重量，就是它的承重能力。那么，拱形它為什么會(huì )比，他這個(gè)承重能力會(huì )比它（平紙）強呢？想不想研究這個(gè)問(wèn)題？

　　生：想。

　　師：那今天這節課我們就來(lái)研究一下拱形為什么能夠承受比較多的重量。剛剛我們看到的這個(gè)拱形，為了方便大家交流，我們先來(lái)了解一下拱形它的構造。（教師板畫(huà)：  ）

　　師：這是一個(gè)拱形，那么拱形的這個(gè)最高處，它的頂端，我們可以把它稱(chēng)為什么？（教師板書(shū)：拱頂）

　　生：拱頂。

　　師：拱形的下面，有兩個(gè)和地面接觸的地方，我們可以把它叫做拱足。（教師板書(shū)：拱足）是不是像兩只腳一樣？

　　生：是。

　　師：那么在兩個(gè)拱足之間有一段距離，這一段距離我們可以稱(chēng)為什么？---我們可以把它稱(chēng)為跨度。（教師板書(shū)：跨度）一般橋梁它有一定的跨度。那么了解了拱形的構造以后，接下來(lái)我們要研究拱形的話(huà)，那我們要來(lái)制作一個(gè)拱形。先來(lái)看一下怎么樣做拱形。我們要來(lái)做一個(gè)怎么樣的拱形。（PPT出示：做一個(gè)跨度為12厘米的紙拱

　　材料：拱紙1條、底座紙1張。

　　制作方法：

　　紙拱放在底座紙上，兩個(gè)拱足放在底座

　　紙的兩條豎線(xiàn)記號上，如果超過(guò)12厘

　　米，就把拱紙圈攏一下，再放到底座紙

　　上，不到12厘米，請你輕輕地拉開(kāi)拱紙。）

　　師：我們要來(lái)做一個(gè)跨度為12厘米的紙拱。我們先看一下制作的方法：一張紙條，拱紙，這張紙比剛才那張紙要厚一點(diǎn)，還有一張底座紙，在你們的抽屜里，你們可以把它拿出來(lái)，（學(xué)生從抽屜里拿出一張拱紙和一張底座紙）按照這個(gè)方法，請你這個(gè)跨度為12厘米的紙拱做好。做好了舉手。（學(xué)生動(dòng)手操作）

　　師：如果它超過(guò)了12厘米，那么你把它圈一下，把它圈攏。然后不到呢拉開(kāi)距離，拉到12厘米為止（教師同時(shí)示范）。

　　師：好了嗎？（教師巡視。）做好了就坐正。

　　師：那我們做好了紙拱以后，接下來(lái)我們怎么來(lái)研究呢？那我們來(lái)看一下研究的方法。在我們的抽屜里還有一張實(shí)驗記錄單（教師出示實(shí)驗記錄單），可以把這張實(shí)驗記錄單先拿出來(lái)看一下。（PPT出示：實(shí)驗要求：

　�。�1）拱形跨度為12CM。

　�。�2）先畫(huà)好實(shí)驗方法示意圖。

　�。�3）墊片必須輕放在拱頂（一個(gè)一個(gè)加墊片、豎疊）。做好實(shí)驗記錄。

　　觀(guān)察記錄：隨著(zhù)紙拱承受重量的增加，拱紙的形狀有什么變化？(畫(huà)圖或者文字描述)

　�。�4）實(shí)驗完成后把實(shí)驗器材原樣放好,小組討論、分析實(shí)驗現象和實(shí)驗結果，說(shuō)說(shuō)你們發(fā)現了什么。）

　　師：這張實(shí)驗記錄單，大家有沒(méi)有看到，我們今天一共要做幾次實(shí)驗？

　　生：4次。

　　師：那么這4次實(shí)驗，要求是這樣的。第一個(gè)，拱形跨度為12CM，一定要控制好。在做實(shí)驗之前，先畫(huà)實(shí)驗方法示意圖，實(shí)驗方法示意圖怎么畫(huà)呢，在上面我已經(jīng)幫你畫(huà)好了一個(gè)拱，那么實(shí)驗1，就是在拱足旁邊不加任何物體，直接把這個(gè)重物從拱頂放上去，看他能夠承受多少重量。墊片要輕放，豎疊，一個(gè)一個(gè)加上去。第二個(gè)實(shí)驗開(kāi)始，要用螺帽了，你們下面有一袋螺帽，還有一個(gè)信封，這個(gè)信封里面還裝著(zhù)墊片，這是我們等一下實(shí)驗要用的材料。然后等一下你這個(gè)螺帽怎么放？你可以自己用不同的方法來(lái)試，放的時(shí)候怎么來(lái)表示呢？比如說(shuō)，那個(gè)螺帽我們可以用一個(gè)圓圈來(lái)表示，這個(gè)螺帽你放在這里，這邊也有一個(gè)螺帽，兩個(gè)螺帽是這樣放。當然你也可以放到其他位置，都可以自己設計，但是你在這一組實(shí)驗當中，最好能夠方法一致。因為我們要比較它們承重的能力的。在第2、3、4三次實(shí)驗放的時(shí)候要注意方法要一致。還有一個(gè)是我們在實(shí)驗的過(guò)程當中，我們要進(jìn)行觀(guān)察記錄：隨著(zhù)紙拱承受重量的增加，拱紙的形狀有什么變化？要求畫(huà)圖或者文字描述。這個(gè)在實(shí)驗記錄單下面，有沒(méi)有看到。做這個(gè)實(shí)驗的時(shí)候，你要把這個(gè)變化，拱紙形狀的變化給畫(huà)下來(lái)，或者用文字寫(xiě)下來(lái)，你不會(huì )畫(huà)的就用文字記錄。最后，實(shí)驗完成以后，把實(shí)驗的器材原樣放好,可以在小組里面討論一下，分析一下你們的實(shí)驗現象和實(shí)驗結果，說(shuō)說(shuō)你們發(fā)現了什么。這樣清楚了嗎？

　　生：清楚了。

　　師：清楚了我們就可以開(kāi)始實(shí)驗了。8：56

　　學(xué)生分組實(shí)驗活動(dòng)，教師巡視，（師：螺帽現在要不要動(dòng)？注意不要把紙拱折掉。）

　　個(gè)別指導。20：22

　　師：差不多了，下面請你把這個(gè)實(shí)驗材料都原樣放好。接下去我們就要進(jìn)行匯報了。請你把材料放好，墊片都放進(jìn)信封里面，仍舊放回抽屜里面，放到下面，就留一張實(shí)驗報告單。（教師指導學(xué)生整理實(shí)驗器材。）

　　師：下面我們從第一組開(kāi)始。請你們先把這個(gè)你們組的實(shí)驗結果（報上來(lái)），我們按照順序，你只要報4個(gè)數字，連續的報下去。開(kāi)始。

　　數據匯報結束22：08

　　師：我們來(lái)看一下，你們發(fā)現---，你們做了這個(gè)實(shí)驗以后---。我們看一下這組數據，好像有一組數據比較特殊。（教師用粉筆圈出來(lái)）是第4（�。┙M的，第4（�。┙M的同學(xué)，能不能上來(lái)給我們演示一下你們做的這個(gè)實(shí)驗，是v

　　師：先把12厘米（跨度控制好），兩個(gè)人合作。教師指導、協(xié)助。

　　學(xué)生放了2個(gè)螺帽后，紙拱沒(méi)有垮，（下面學(xué)生開(kāi)始哄笑）。

　　師：繼續。輕一點(diǎn)，這樣扔下去的。第三個(gè)螺帽放上后垮了。

　　師：要不要再做一次。

　　生：要的。

　　師：再做一次。

　　兩個(gè)學(xué)生繼續演示實(shí)驗。

　　師：你們有沒(méi)有找到原因。為什么只能夠承受1個(gè)墊片？

　　這次學(xué)生實(shí)驗結果是只能夠承受1個(gè)墊片。

　　師：現在好像是只能承受了1個(gè)（墊片）。再來(lái)一次。

　　兩個(gè)學(xué)生再次演示實(shí)驗。結果是放上2個(gè)墊片后只支撐了一會(huì )紙拱就垮了。（下面學(xué)生又哄笑。）

　　師：就這樣，下去吧。那么，大家覺(jué)得，他們這一組數據，看到了，確實(shí)有一次它只只能夠承受1個(gè)墊片。那么可能是什么原因，我們等一下再分析�，F在來(lái)看一下你們的發(fā)現，好不好？第一組能不能說(shuō)一下，你們有什么發(fā)現？

　　生：我們發(fā)現，隨著(zhù)墊片的個(gè)數增加，拱頂會(huì )越來(lái)越矮。

　　師：你們發(fā)現這個(gè)形狀的變化了，是吧。拱頂會(huì )越來(lái)越矮。好的。還有嗎？你說(shuō)。

　　生：當承受重量越來(lái)越多，拱紙會(huì )往外打開(kāi)，同時(shí)拱紙也會(huì )變矮。

　　師：哦，拱足也往外移開(kāi)了，能不能上來(lái)畫(huà)一下。拱頂發(fā)現變化了，拱足也發(fā)生變化了。是吧，能不能上來(lái)畫(huà)一下。請剛才發(fā)言的第二位同學(xué)上來(lái)畫(huà)，其他同學(xué)在下面看她畫(huà)示意圖。

　　師：（指拱頂）你這里為什么畫(huà)2層？

　　生：越來(lái)越往下了。

　　師：越來(lái)越往下了。其他同學(xué)，其他組的同學(xué)觀(guān)察到這個(gè)現象了嗎？

　　生：觀(guān)察到了。（有個(gè)別好像說(shuō)：沒(méi)有。）

　　師：觀(guān)察到了。是嗎？非常好。（教師指黑板上的示意圖）觀(guān)察非常仔細。

　　師：剛才兩個(gè)組的同學(xué)匯報，發(fā)現—隨著(zhù)和墊片在增加，它的承重能力在增加，還有一個(gè)，發(fā)現了它的形狀發(fā)生了變化。那么，我們來(lái)分析，形狀為什么會(huì )發(fā)生變化呢？什么原因？（學(xué)生一下子不能回答）我們小組里面討論一下。

　　學(xué)生小組討論，教師傾聽(tīng)小組討論，適當指導。板書(shū)：1、為什么會(huì )變形？2、為什么加螺帽承重力增大？

　　師：這兩個(gè)問(wèn)題有沒(méi)有想清楚？好，你來(lái)說(shuō)。

　　生：為什么會(huì )變形，這是因為我們放上去的墊片是有重量的，還有墊片放的越多，它就越沉，然后它就變形了。

　　師：哦，這樣它就變形了。還有同學(xué)想說(shuō)。你說(shuō)。

　　生：螺帽（應該是墊片）放在拱頂，然后力就從那個(gè)兩端這樣子往下，然后拱足的跨度變大，然后就是往兩邊，直到拉平為止，上面也有力，然后就會(huì )往下壓，它就變平了。

　　師：你能不能上來(lái)畫(huà)一下。比如說(shuō)，他說(shuō)這個(gè)拱頂上面承受墊片以后，它是不是有一個(gè)向下的力，（教師在黑板上畫(huà)出拱頂受到的壓力）然后會(huì )怎么樣？（請學(xué)生繼續畫(huà)示意圖，學(xué)生在兩個(gè)拱足處畫(huà)了兩個(gè)向外的力。）

　　師：往這兩邊傳遞。是吧。

　　生（眾）：對。

　　生（畫(huà)）：然后這里就會(huì )往下。（在拱頂下畫(huà)向下的箭頭）

　　師：往外面怎么樣了--推，是不是有往外面推啊，還有一個(gè)是繼續往下的，這里面凹下去了。好的。分析得非常好。那么我們把這一個(gè)力，就叫做---（教師板書(shū)：外推力）

　　生：外推力。

　　師：當拱頂受到壓力的時(shí)候，它會(huì )沿著(zhù)這個(gè)拱（有學(xué)生在說(shuō)：�。┫騼蛇厒鬟f，出現往外面的外推力。是吧。就把這個(gè)拱壓垮了。那么，為什么增加了螺帽，它能夠承受墊片的數量就越多呢？這是為什么？你說(shuō)。

　　生：因為螺帽將它兩邊的（外推）力固定在一個(gè)地方，這樣的話(huà)---

　　師：螺帽起到了什么作用？

　　生：固定。

　　師：有沒(méi)有更加確切的說(shuō)法。你說(shuō)。

　　生：螺帽支撐住了兩個(gè)拱足。它的往外（撐開(kāi)）速度在變慢。

　　師：好的。有道理的。還有沒(méi)有想說(shuō)的？

　　生：螺帽減少了外推力。

　　師：螺帽在減少外推力嗎？外推力會(huì )減少嗎？這個(gè)外推力會(huì )不會(huì )變？（有個(gè)別學(xué)生說(shuō)：不會(huì )。）外推力是不變的。外推力是隨墊片數量增加而增加的。螺帽它主要起到了，剛才一個(gè)同學(xué)講的—固定，或者說(shuō)，我們也可以說(shuō)它阻擋，它跟外推力的作用是怎么樣的？

　　生：相反的。

　　師：相反的，你要往外推，我要怎么樣？阻擋住。那么，螺帽越多，為什么承重能力就增強，（承重能力）越大呢？是不是它阻止這個(gè)外推力的力量越強？是不是這樣？好了，那么現在，誰(shuí)能夠來(lái)說(shuō)說(shuō)看，拱形為什么這個(gè)承重能力（強），我們來(lái)比較一下，跟這個(gè)平橋。（教師在黑板上畫(huà)一座平橋）它為什么拱形這個(gè)承重能力比較強呢？我們來(lái)分析一下，它的受力情況。這樣一座平橋，當它受到壓力的時(shí)候，我們剛才看到了，這個(gè)平橋怎么樣了？直接就往中間凹下去了，那我們跟拱橋比較一下，有什么不一樣？（教師指平橋），它有沒(méi)有分散到兩邊去？

　　生：沒(méi)有。

　　生：拱橋有一部分會(huì )擴（分）散到兩邊去，而平橋直接往下壓了。

　　師：對。直接往下壓。（教師指拱形）它這個(gè)力分散到兩邊，相對中間的壓力就減輕啦，這樣拱形的承重能力就增強了。好了，今天接下來(lái)還有一點(diǎn)時(shí)間，俞老師還有一樣很好玩的東西。（出示塑料拱橋積木材料）我們中國有很多的石拱橋，

　　那么今天我們就用塑料的積木塊來(lái)搭一座拱橋，看一看它能承受多大重量，好不好。（教師發(fā)放材料，學(xué)生動(dòng)手操作。）33：02

　　師：想一想，應該先搭什么？不會(huì )搭的，你可以看我是怎么做的。（教師在講臺前演示，學(xué)生都管自己在做。）

　　師：先固定住兩個(gè)拱足，然后呢，把這些材料一塊一塊裝上去。我已經(jīng)搭好了。然后試一下（教師演示手掌用力往下壓拱橋）。（觀(guān)察），當這座橋沒(méi)有受到壓力的時(shí)候是怎么樣的，受到壓力又有什么變化？試試看，你能不能把它壓塌。（教師到小組中指導）

　　師：（教師演示手掌用力往下壓拱橋）壓一下，這座拱橋的承受重量它有什么特點(diǎn)。你壓力越重，你會(huì )發(fā)現：它的橋面之間會(huì )怎么樣？越牢。這個(gè)稍微一來(lái)就倒掉了（教師演示沒(méi)有用手掌往下壓住的拱橋，一推就倒掉了）。

　　師：請搭好的同學(xué)可以拿上來(lái)，可以測試一下。（教師演示在拱橋上疊放整盒的勾碼），有沒(méi)有問(wèn)題。

　　生：沒(méi)有。

　　師：你發(fā)現它越壓，這座橋它的橋面之間結合會(huì )怎么樣？越緊密。所以它這個(gè)承重能力是很強的。37：14

　　師：已經(jīng)做好的舉手，還沒(méi)有搭成功的趕緊。37：36

　　師：好了，今天這一節課

　　簡(jiǎn)評：

　　整堂課凸顯“樸實(shí)”。從教師演示，師生協(xié)商，學(xué)生探究，到數據分析，后續研究，整個(gè)結構似乎沒(méi)有太多新穎的處理。然而這恰恰是我們需要的科學(xué)課。

　　教師演示引發(fā)學(xué)生認知需求�？赡芪覀儸F在的科學(xué)課，太多的小組活動(dòng)，而沖淡了教師演示實(shí)驗的功能，更多的是教師在小組內幫扶著(zhù)學(xué)生完成實(shí)驗。俞波老師課堂一開(kāi)始的演示實(shí)驗緊緊吸引住了學(xué)生的眼球：當一個(gè)墊片放到平紙上時(shí)……，當一個(gè)墊片放到拱紙上時(shí)……，現場(chǎng)寂靜而又有點(diǎn)緊張。如果俞老師這個(gè)時(shí)候引導學(xué)生觀(guān)察：“這兩種形狀的紙，在受力時(shí)發(fā)生了怎樣的運動(dòng)過(guò)程？”可能課堂的緊張度會(huì )更高。課的引入部分能調動(dòng)學(xué)生的緊張情緒，這是難能可貴的，學(xué)生的學(xué)習需求將促使學(xué)習緊張度的延續。

　　學(xué)生探究實(shí)驗用時(shí)14分12秒。我們的學(xué)生太需要長(cháng)時(shí)間段的探究空間了。俞波老師設計的學(xué)生實(shí)驗，讓學(xué)生有將近15分鐘的活動(dòng)時(shí)間，是給學(xué)生以主動(dòng)的一大進(jìn)步。我們可以看到學(xué)生有機會(huì )反復驗證自己的實(shí)驗結果；學(xué)生有機會(huì )通過(guò)小組討論來(lái)確定下一步的活動(dòng)；學(xué)生能反思小組的實(shí)驗，進(jìn)行改進(jìn)……等等。這是正真的探究實(shí)驗的開(kāi)始。

　　師生交流中對“某個(gè)數據”的較真。俞波老師在學(xué)生探究實(shí)驗后，安排了10分鐘左右的交流活動(dòng)，這個(gè)環(huán)節走在大多數科學(xué)課的前面，沒(méi)有了某些科學(xué)課虎頭蛇尾的跡象。特別是俞老師對第4小組一個(gè)數據的分析：置疑、重復實(shí)驗……在尊重事實(shí)的基礎上分析數據，這是一種重要的科學(xué)素養，俞老師在這里給孩子們以潛移默化的強大影響。

　　或許，俞老師在語(yǔ)言組織，以及課程的延續性上還有待改善，但是就“尊重孩子的真實(shí)需求、尊重科學(xué)的實(shí)證意識、尊重課堂的時(shí)效實(shí)效”等方面來(lái)說(shuō)，不失為一堂優(yōu)秀的課。

　　做一個(gè)樸素而真實(shí)的科學(xué)教師，給學(xué)生一個(gè)安全而自由的探究空間，把科學(xué)素養的培養和學(xué)生的個(gè)性發(fā)展結合起來(lái)，這將是小學(xué)科學(xué)課堂新的趨勢

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