(機械制造行業(yè))簡單機械教學案例分析

1、簡單機械教學案例分析一、教學案例課堂復習：教師：杠桿有幾類？ 學生：省力，費力和等臂杠桿。其中省力杠桿費距離，費力杠桿省距離 新課教學：教師：旗桿上的滑輪給我們帶來什么好處？ 學生：可以省力。教師演示：安裝定滑輪、安裝動滑輪。教師提問： 滑輪有哪些特點呢？我們來利用實驗探究。 （板書）探究定滑輪、動滑輪的特點教師提問：需要什么器材？ 學生：鉤碼、滑輪、鐵架臺、刻度尺和彈簧測力計。 教師要求：分組進行實驗、要求設計表格并且把數(shù)據(jù)記錄入表格。 學生活動：安裝滑輪、測量。學生筆記之一： 器材：彈簧測力計、鉤碼、滑輪、線、鐵架臺和刻度尺。測鉤碼的重量測物體上升的距離線上升的距離結論定 滑輪12動 滑輪

2、12學生筆記之一：（表格）鉤碼質量上升高度教師設計的表格和實驗數(shù)據(jù)：種類鉤碼拉力鉤碼力移鉤碼力移重力（ N）的大?。∟）移動的距 離（m）動的距離（m）移動的方 向動的方向定滑輪11019019上下動滑輪1050102上上教師分析評估： 彈簧測力計倒掛。 分析數(shù)據(jù)，得出結論： 定滑輪：不省力，不省距離，不費距離。 動滑輪：省一半力，費距離，不改變力的方向。二、案例分析1明確探究目標，增強教學指向性 案例中的教學活動可以大致分為：問題的提出和實驗設計、實驗探究活動、 分析評估等三個階段。實驗設計，探究目標要明確 教師在第一階段初始的復習提問，想通過杠桿的特點引導探究滑輪的特點， 是一種類比的思想

3、體現(xiàn)。 對于新課的問題情景設置 （旗桿上的滑輪） 讓我們清醒 地意識到學生對于滑輪的認知水平停留在力的大小盲目比較層次。 從學生的感性 認識過渡到科學探究的理性認知， 教師要發(fā)揮堅定的主導作用， 引導學生發(fā)現(xiàn)需 要探究的目標。如果不進行有效的過渡與引導， 僅僅以為復習提問中有類比的思想， 錯誤以 為學生已經(jīng)知道探究內(nèi)容。只是簡單的提出問題： “滑輪有哪些特點？ ”。就讓學 生選擇實驗器材、 進行實驗。 則學生的實驗探究目標會出現(xiàn)很大的差別。 探究目 標不會有針對性。接下來的探究方向就不會明確，達到的探究效果也會很有限。從筆記中發(fā)現(xiàn)問題從學生設計的表格 （筆記之一） 中發(fā)現(xiàn)： 學生關注的是鉤碼上

4、升的距離和 繩子（應該是力移動的距離）上升的距離，意識到兩者之間的距離關系；只注 意到鉤碼的重量， 沒有注意到拉力的大小， 沒有意識到兩者之間的大小關系； 表格中也沒有發(fā)現(xiàn)力的方向關系。這是基礎比較好的學生筆記。從學生設計的表格 （筆記之二） 中發(fā)現(xiàn)： 學生只是孤立的列出了鉤碼質量和 上升高度， 顯然沒有意識到要探究的具體目標， 這樣的探究結果不可能找到滑輪 的特點，也不會意識到動滑輪和定滑輪可能會有區(qū)別。 同時表格中列舉鉤碼的質 量是概念理解錯誤， 質量不會因利用滑輪而改變， 也就沒有探究價值。 應該探究 利用滑輪之前、后力的關系。這是基礎比較差的學生筆記。教師參與的切入點如果教師在探究的實

5、驗設計之前利用類比的思想， 引導學生發(fā)現(xiàn)利用定滑輪 之前、后可能會出現(xiàn)力的大小有變化、力的方向有變化。學生會有明確、具體的 探究目標 比較利用滑輪前后的拉力大小和方向；如果在動手實驗之前讓學生 感受動滑輪和定滑輪拉動物體移動的距離， 學生也會發(fā)現(xiàn)兩者前后移動距離的比 較應該是探究目標之一。假如教師在引導學生發(fā)現(xiàn)問題之后， 以參與者身份繼續(xù)引導學生理順要探究 比較力的大小、 方向和力移動的距離關系。 則學生在實驗表格的設計、 器材的選 擇和實驗操作的目標針對性會更強， 得出正確的實驗結論可能性會更大。 否則即 使是進行了實驗探究，也只是流于形式，實驗結論只會由教師最后傳授、給出。 學生不可能從中

6、領悟到探究的意義和價值。2明確探究能力目標，在探究過程中培養(yǎng)能力能力目標貫穿探究的全過程。 一節(jié)科學探究課， 不能只滿足于課程標準的知 識目標，在課程標準要求的知識目標以外， 還有科學探究內(nèi)容目標。 科學探究既 是科學方法又是科學內(nèi)容。 以本節(jié)為例， 課程標準的知識目標要求是認識定滑輪 和認識動滑輪。為了解層次，也是知識要求的最低層次。本節(jié)科學探究，作為科 學內(nèi)容目標還涉及到：理解、應用等能力層次的培養(yǎng)和要求。 科學探究中的應用能力培養(yǎng)應用能力包含測量、使用、簡單計算和解釋現(xiàn)象等。 教師在介紹滑輪的時候， 選擇的是自己演示安裝定滑輪和動滑輪。如果改為學生探究安裝定滑輪和動滑 輪。教師提出一個小

7、小的探究目標：給你一個滑輪，試一試，能夠進行幾種形式 的安裝？動一動，觀察它們的效果相同嗎？學生會在動手實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，比較并對滑輪進行分類，對動滑輪 和定滑輪有具體的感性認識。在接下來的動手實際使用和測量過程中會更熟練， 應用能力培養(yǎng)和提高水到渠成?？茖W探究中的理解能力培養(yǎng) 理解能力包含：釋義、舉例、分類、說明、比較、判斷、歸納、推理等。 設計表格，是本節(jié)培養(yǎng)理解能力的重要途徑。從提供的學生設計表格（一） 發(fā)現(xiàn)：這是一個能力比較強的學生， 學生已經(jīng)具有初步比較動滑輪和定滑輪的意 識；同時注意到探究目標中使用機械前后力的移動距離比較。 從提供的學生

8、設計 表格（二）發(fā)現(xiàn)：有的學生還不具備這種比較與判斷動滑輪與定滑輪、比較與判 斷使用機械前、 后力移動距離的意識和能力。 所以在探究的過程中應該有意識的 引導、訓練學生設計實驗表格的方法， 培養(yǎng)設計實驗表格的能力。 實驗表格不僅 具有記錄實驗現(xiàn)象、 收集實驗數(shù)據(jù)的單一功能， 更重要是對實驗現(xiàn)象、 數(shù)據(jù)通過 列表的形式，進行比較、判斷，在此基礎上進行歸納推理，發(fā)現(xiàn)并且得到科學結 論。所以表格的設計與應用，可以在得到實驗結論的同時培養(yǎng)理解能力。在教師的列表中， 有意識的進行了兩類比較： 動滑輪與定滑輪； 使用機械前 后，力的大小、方向和移動距離的比較。如果要訓練歸納能力，還可以設計成如 下表格形式

9、：不難發(fā)現(xiàn)：比較 “列”可以實現(xiàn)動滑輪與定滑輪的特點比較；比較 “行”可以實 現(xiàn)使用機械前后不同的特點比較。 通過增加第一行， 可以把第二行復雜的數(shù)據(jù)歸 納為使用機械前后力的大小、 方向和移動距離的數(shù)量關系。 實際上也暗含功的要 素和功的原理，為以后的學習打下伏筆。使用機械以后的情況（實驗結論） ：通過比較 “列”可以得到定性關系：第一列定滑輪不省力、動滑輪省力；第 二列定滑輪不省距離也不費距離、 動滑輪費距離； 第三列定滑輪不改變動力 的方向、動滑輪改變動力的方向。比較 “行”還可以得到使用機械前后的定量關系 （實驗結論）：比較第一行， 定滑輪拉力等于物體的重力； 拉力移動的距離等于物體移動

10、的距離； 比較第二 行，動滑輪拉力等于物體重力的二分之一； 拉力移動的距離是物體移動距離的兩 倍。對于表格的設計與訓練，可以有效的培養(yǎng)比較、判斷、歸納、推理能力。在 探究活動中，除了基本的知識傳承，把探究作為科學內(nèi)容，與知識一樣重要，真 正做到在探究過程中即學會知識與方法又培養(yǎng)能力。3過程評估與終結評估并行 第二階段的學生探究活動同第三階段的分析與評估一樣， 有許多內(nèi)容要進行 評估，并且是同等重要。案例中的評估從案例中看到， 由于測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)差異， 達不到實驗結論的要求， 教師對定 滑輪的實驗操作進行了評估： 因為彈簧測力計倒掛， 導致數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。 對于探 究過程和數(shù)據(jù)分析等許多需要評估的內(nèi)

11、容沒有介入，評估的時間因素也沒有體 現(xiàn)。評估的簡單分類從評估時間上分類，可以把評估分成過程評估和終結評估。 按照評估的內(nèi)容， 可以分成實驗操作評估、 實驗數(shù)據(jù)分析評估、 實驗器材選擇評估和實驗設計方案 評估等等。 實驗操作評估一般進行過程評估比較合適。 其他一些則放在終結評估 比較合適，但也會出現(xiàn)交替的情況。過程評估要及時過程評估和終結評估都是不可或缺的， 在此探究活動中， 以下幾個實驗操作 會出現(xiàn)問題和困難： 學生利用動滑輪測量拉力移動的距離； 利用動滑輪測量 拉力時， 拉力的方向與豎直方向有一定夾角， 夾角不同彈簧測力計讀數(shù)不同； 利用動滑輪測量拉力時， 動滑輪本身的重量對測量結果的影響；

12、 利用定滑輪時 拉力的方向是否一定要豎直向下等。以上問題在實驗設計的時候， 學生一般不會考慮， 但是在實際操作的時候幾 乎都會遇到。 由于教學任務和教學進度的原因， 如果有些問題不能在實驗探究過 程中及時發(fā)現(xiàn)、 及時評估和糾正， 則得到的實驗數(shù)據(jù)會出現(xiàn)很大的誤差。 對以上 可能會出現(xiàn)的現(xiàn)象如果只進行終結性評估， 當大面積的學生出現(xiàn)以上問題時， 則 會由于沒有時間重新進行實驗探究而導致實驗數(shù)據(jù)及實驗分析和實驗結論的不 可*，得到定量的關系很困難。在沒有辦法的情況下，教師只好選擇個別優(yōu)秀學 生的實驗數(shù)據(jù)作為樣本進行板書分析， 對其他學生的真實實驗數(shù)據(jù)不了了之。 長 此以往，探究只是流于形式， 對于

13、科學精神、 科學素養(yǎng)的培養(yǎng)目標的達到會帶來 無形的困難。需要過程性評估的內(nèi)容必須在實驗探究的過程中及時發(fā)現(xiàn)、 及時評估，此時 的評估是著眼于解決問題的需要、 著眼于探究能力的培養(yǎng)而不僅是為了考試需要 流于形式的為了評估而評估?；剡^頭來再看案例，動滑輪的拉力和鉤碼重量的實驗數(shù)據(jù)關系可 * 性與真實 性不言而喻。 學生學習到的評估知識與方法顯然不能達到目標， 評估能力的提高 也就無從實現(xiàn)。終結評估要到位對案例中的實驗數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)， 可比較的數(shù)據(jù)次數(shù)太少， 不具有代表性也不 具有普遍性。 可以多選擇幾組實驗數(shù)據(jù)進行比較、 判斷，在此基礎上進行歸納總 結。對于定滑輪拉力的方向， 因為它對于實驗結論的影響不是很大， 可以進行終 結評估。如果能夠收集一些利用定滑輪時，拉力的方向不同，拉力的大小相同。 可能會激發(fā)學生思考為什么會出現(xiàn)此種現(xiàn)象， 對于學有余力的同學探究定滑輪的 本質就成為發(fā)現(xiàn)問題很好的素材。 對于此種評估作為終結性評估比較合適。 對于