《簡(jiǎn)單機(jī)械》教學(xué)案例分析
課堂復(fù)習(xí)：
教師：杠桿有幾類？
學(xué)生：省力，費(fèi)力和等臂杠桿。其中省力杠桿費(fèi)距離，費(fèi)力杠桿省距離。
新課教學(xué)：
教師：旗桿上的滑輪給我們帶來(lái)什么好處？
學(xué)生：可以省力。
教師演示：安裝定滑輪、安裝動(dòng)滑輪。
教師提問(wèn)： 滑輪有哪些特點(diǎn)呢？我們來(lái)利用實(shí)驗(yàn)探究。
（板書(shū)）探究定滑輪、動(dòng)滑輪的特點(diǎn)
教師提問(wèn)：需要什么器材？
學(xué)生：鉤碼、滑輪、鐵架臺(tái)、刻度尺和彈簧測(cè)力計(jì)。
教師要求：分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、要求設(shè)計(jì)表格并且把數(shù)據(jù)記錄入表格。
學(xué)生活動(dòng)：安裝滑輪、測(cè)量。
學(xué)生筆記之一：
器材：彈簧測(cè)力計(jì)、鉤碼、滑輪、線、鐵架臺(tái)和刻度尺。
測(cè)鉤碼的重量測(cè)物體上升的距離線上升的距離結(jié)論定滑輪1 2 動(dòng)滑輪1 2學(xué)生筆記之一：（表格）
鉤碼質(zhì)量
上升高度
教師設(shè)計(jì)的表格和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
種類
鉤碼重力（N）拉力的大�。∟）鉤碼移動(dòng)的距離（m）力移動(dòng)的距離（m）鉤碼移動(dòng)的方向力移動(dòng)的方向定滑輪110.190.19上下動(dòng)滑輪10.50.10.2上上教師分析評(píng)估：
⑴ 彈簧測(cè)力計(jì)倒掛。
⑵ 分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：
① 定滑輪：不省力，不省距離，不費(fèi)距離。
② 動(dòng)滑輪：省一半力，費(fèi)距離，不改變力的方向。
二、案例分析
1.明確探究目標(biāo)，增強(qiáng)教學(xué)指向性
案例中的教學(xué)活動(dòng)可以大致分為：?jiǎn)栴}的提出和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)、分析評(píng)估等三個(gè)階段。
⑴實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，探究目標(biāo)要明確
教師在第一階段初始的復(fù)習(xí)提問(wèn)，想通過(guò)杠桿的特點(diǎn)引導(dǎo)探究滑輪的特點(diǎn)，是一種類比的思想體現(xiàn)。對(duì)于新課的問(wèn)題情景設(shè)置（旗桿上的滑輪）讓我們清醒地意識(shí)到學(xué)生對(duì)于滑輪的認(rèn)知水平停留在力的大小盲目比較層次。從學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)過(guò)渡到科學(xué)探究的理性認(rèn)知，教師要發(fā)揮堅(jiān)定的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)需要探究的目標(biāo)。
如果不進(jìn)行有效的過(guò)渡與引導(dǎo)，僅僅以為復(fù)習(xí)提問(wèn)中有類比的思想，錯(cuò)誤以為學(xué)生已經(jīng)知道探究?jī)?nèi)容。只是簡(jiǎn)單的提出問(wèn)題：“滑輪有哪些特點(diǎn)？”。就讓學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)器材、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。則學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)會(huì)出現(xiàn)很大的差別。探究目標(biāo)不會(huì)有針對(duì)性。接下來(lái)的探究方向就不會(huì)明確，達(dá)到的探究效果也會(huì)很有限。
⑵從筆記中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
從學(xué)生設(shè)計(jì)的表格（筆記之一）中發(fā)現(xiàn)：①學(xué)生關(guān)注的是鉤碼上升的距離和繩子（應(yīng)該是力移動(dòng)的距離）上升的距離，意識(shí)到兩者之間的距離關(guān)系；②只注意到鉤碼的重量，沒(méi)有注意到拉力的大小，沒(méi)有意識(shí)到兩者之間的大小關(guān)系；③表格中也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)力的方向關(guān)系。這是基礎(chǔ)比較好的學(xué)生筆記。
從學(xué)生設(shè)計(jì)的表格（筆記之二）中發(fā)現(xiàn)：學(xué)生只是孤立的列出了鉤碼質(zhì)量和上升高度，顯然沒(méi)有意識(shí)到要探究的具體目標(biāo)，這樣的探究結(jié)果不可能找到滑輪的特點(diǎn)，也不會(huì)意識(shí)到動(dòng)滑輪和定滑輪可能會(huì)有區(qū)別。同時(shí)表格中列舉鉤碼的質(zhì)量是概念理解錯(cuò)誤，質(zhì)量不會(huì)因利用滑輪而改變，也就沒(méi)有探究?jī)r(jià)值。應(yīng)該探究利用滑輪之前、后力的關(guān)系。這是基礎(chǔ)比較差的學(xué)生筆記。
⑶教師參與的切入點(diǎn)
如果教師在探究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之前利用類比的思想，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)利用定滑輪之前、后可能會(huì)出現(xiàn)力的大小有變化、力的方向有變化。學(xué)生會(huì)有明確、具體的探究目標(biāo)──比較利用滑輪前后的拉力大小和方向；如果在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之前讓學(xué)生感受動(dòng)滑輪和定滑輪拉動(dòng)物體移動(dòng)的距離，學(xué)生也會(huì)發(fā)現(xiàn)兩者前后移動(dòng)距離的比較應(yīng)該是探究目標(biāo)之一。
假如教師在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后，以參與者身份繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生理順要探究比較力的大小、方向和力移動(dòng)的距離關(guān)系。則學(xué)生在實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)、器材的選擇和實(shí)驗(yàn)操作的目標(biāo)針對(duì)性會(huì)更強(qiáng)，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論可能性會(huì)更大。否則即使是進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，也只是流于形式，實(shí)驗(yàn)結(jié)論只會(huì)由教師最后傳授、給出。學(xué)生不可能從中領(lǐng)悟到探究的意義和價(jià)值。
2.明確探究能力目標(biāo)，在探究過(guò)程中培養(yǎng)能力
能力目標(biāo)貫穿探究的全過(guò)程。一節(jié)科學(xué)探究課，不能只滿足于課程標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)目標(biāo)，在課程標(biāo)準(zhǔn)要求的知識(shí)目標(biāo)以外，還有科學(xué)探究?jī)?nèi)容目標(biāo)�？茖W(xué)探究既是科學(xué)方法又是科學(xué)內(nèi)容。以本節(jié)為例，課程標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)目標(biāo)要求是認(rèn)識(shí)定滑輪和認(rèn)識(shí)動(dòng)滑輪。為了解層次，也是知識(shí)要求的最低層次。本節(jié)科學(xué)探究，作為科學(xué)內(nèi)容目標(biāo)還涉及到：理解、應(yīng)用等能力層次的培養(yǎng)和要求。
⑴ 科學(xué)探究中的應(yīng)用能力培養(yǎng)
應(yīng)用能力包含測(cè)量、使用、簡(jiǎn)單計(jì)算和解釋現(xiàn)象等。教師在介紹滑輪的時(shí)候，選擇的是自己演示安裝定滑輪和動(dòng)滑輪。如果改為學(xué)生探究安裝定滑輪和動(dòng)滑輪。教師提出一個(gè)小小的探究目標(biāo)：給你一個(gè)滑輪，試一試，能夠進(jìn)行幾種形式的安裝？動(dòng)一動(dòng)，觀察它們的效果相同嗎？學(xué)生會(huì)在動(dòng)手實(shí)踐中熟悉使用滑輪的安裝方法，觀察、發(fā)現(xiàn)滑輪安裝的不同方法，比較并對(duì)滑輪進(jìn)行分類，對(duì)動(dòng)滑輪和定滑輪有具體的感性認(rèn)識(shí)。在接下來(lái)的動(dòng)手實(shí)際使用和測(cè)量過(guò)程中會(huì)更熟練，應(yīng)用能力培養(yǎng)和提高水到渠成。
⑵科學(xué)探究中的理解能力培養(yǎng)
理解能力包含：釋義、舉例、分類、說(shuō)明、比較、判斷、歸納、推理等。
設(shè)計(jì)表格，是本節(jié)培養(yǎng)理解能力的重要途徑。從提供的學(xué)生設(shè)計(jì)表格（一）發(fā)現(xiàn)：這是一個(gè)能力比較強(qiáng)的學(xué)生，學(xué)生已經(jīng)具有初步比較動(dòng)滑輪和定滑輪的意識(shí)；同時(shí)注意到探究目標(biāo)中使用機(jī)械前后力的移動(dòng)距離比較。從提供的學(xué)生設(shè)計(jì)表格（二）發(fā)現(xiàn)：有的學(xué)生還不具備這種比較與判斷動(dòng)滑輪與定滑輪、比較與判斷使用機(jī)械前、后力移動(dòng)距離的意識(shí)和能力。所以在探究的過(guò)程中應(yīng)該有意識(shí)的引導(dǎo)、訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格的方法，培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格的能力。實(shí)驗(yàn)表格不僅具有記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的單一功能，更重要是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)通過(guò)列表的形式，進(jìn)行比較、判斷，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納推理，發(fā)現(xiàn)并且得到科學(xué)結(jié)論。所以表格的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，可以在得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論的同時(shí)培養(yǎng)理解能力。