蘋果為什么落地科學(xué)課堂實(shí)錄教學(xué)設(shè)計(jì)

【教學(xué)內(nèi)容分析】
《蘋果為什么會(huì)落地》是蘇教版小學(xué)《科學(xué)》四年級(jí)下冊(cè)“無處不在的力”單元中的第三課。
“無處不在的力” 單元著重引導(dǎo)學(xué)生建立一些有關(guān)力的一般概念，同時(shí)通過學(xué)習(xí)牛頓第一定律以及二力平衡條件，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因，并通過對(duì)重力、摩擦力和阻力的研討，使抽象的概念在研討中逐步得到理解和深化。本單元由《力在哪里》、《物體形狀改變以后》、《蘋果為什么會(huì)落地》、《摩擦力的秘密》、《做小車》五課組成。《蘋果為什么會(huì)落地》從感性認(rèn)識(shí)物體為什么總會(huì)落地開始，認(rèn)識(shí)地面上的任何物體都受到地球引力的作用，上升到物體都有重力的理性認(rèn)識(shí)。
【學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析】
學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)前一單元 《物體的運(yùn)動(dòng)》和本單元《力在哪里》、《物體形狀改變以后》兩課，對(duì)力已有了初步體驗(yàn)與感受，但力的概念仍是比較抽象且難于理解，我們既要讓學(xué)生通過課堂的學(xué)習(xí)活動(dòng)從多方面感知力、認(rèn)識(shí)力，又要在學(xué)習(xí)活動(dòng)中避免過早過生硬的給出力的三要素的概念，這樣的教育現(xiàn)狀下如何把握教學(xué)的廣度與深度是很具難度的?！短O果為什么會(huì)落地》中“牛頓發(fā)現(xiàn)地球引力”的故事，介紹牛頓對(duì)觀察到蘋果落地的現(xiàn)象如何進(jìn)行思考和研究的過程，體現(xiàn)出愛因斯坦講的“提出一個(gè)問題，比解決一個(gè)問題更重要”的偉大意義，學(xué)生對(duì)此課內(nèi)容的學(xué)習(xí)充滿了期待與熱情。
【設(shè)計(jì)思想】
本課將組織學(xué)生立足于自身的生活經(jīng)驗(yàn)，透過“蘋果落地”、“拋文具”、“給引力打比方”、“準(zhǔn)確轟炸目標(biāo)”等活潑有趣的活動(dòng)，再現(xiàn)重力與引力的現(xiàn)象并進(jìn)行有系統(tǒng)、有層次的探討與研究活動(dòng)。引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷像大科學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)引力和重力的經(jīng)歷，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)科學(xué)與生活的息息相聯(lián)。
【教學(xué)設(shè)計(jì)】
教學(xué)目標(biāo)：
科學(xué)知識(shí)
1、認(rèn)識(shí)地球上的萬物都具有豎直向下的重力，物體重力是由于地球引力引起的。
2、知道物體由于受到地球引力的作用，總要豎直下落。
過程與方法
1、能夠收集相關(guān)事例來說明重力的普遍存在。
2、能夠通過實(shí)驗(yàn)感受到物體重力的方向。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1、感受科學(xué)活動(dòng)和探究的樂趣。愿意與其他同學(xué)交流自己的看法和意見。
2、體會(huì)到任何科學(xué)認(rèn)識(shí)都來源于科學(xué)實(shí)踐，科學(xué)認(rèn)識(shí)與生活是息息相關(guān)的。
教學(xué)重點(diǎn)：
1、認(rèn)識(shí)到由于地球的吸引會(huì)使物體受到力——重力，重力是物體受到地球引力產(chǎn)生的。
2、認(rèn)識(shí)重力的方向是豎直向下的。
教學(xué)難點(diǎn)：
1、認(rèn)識(shí)重力的方向是豎直向下的。
2、不管物體處在地球上什么位置，受到重力的方向總是指向地球的中心。
教學(xué)準(zhǔn)備：
模擬圖示、棉線、杯子、建議卡、學(xué)生身邊的任意文具、標(biāo)示重力的箭頭貼
【教學(xué)過程預(yù)設(shè)】
（一）導(dǎo)入新課
1、（出示一粒蘋果，高舉后放開，蘋果下落。重復(fù)演示。）提問：蘋果為什么最終都要落到了地上，不會(huì)往上飛？這是為什么呢？
2、交流。
（設(shè)計(jì)意圖：通過問題，了解學(xué)生的知識(shí)前概念情況。）
3、談話：這節(jié)課我們一起來研究這個(gè)問題。（出示課題：蘋果為什么會(huì)落地。）
（二）認(rèn)識(shí)引力的存在
1、活動(dòng)體驗(yàn)
（1）活動(dòng)：每位學(xué)生從自己身邊找出一樣輕便的東西向上拋出，觀察體驗(yàn)物體會(huì)落地。
（2）提問：物品總是要落到地面，這是為什么呢？
（3）試解釋、交流。
（4）介紹牛頓發(fā)現(xiàn)地球引力并提出地面上任何物體都受到引力作用科學(xué)觀點(diǎn)的背景故事。
（設(shè)計(jì)意圖：教師及時(shí)介紹牛頓發(fā)現(xiàn)地球引力的背景故事，讓故事中的牛頓發(fā)現(xiàn)引力的過程引出引力的概念，顯得適時(shí)、必要、自然。）
（5）講解：物體會(huì)落地是因?yàn)榈厍蛴幸?，?huì)對(duì)地表上的物體產(chǎn)生作用力。（板書：地球有引力。）
2、質(zhì)疑梳理
（1）問題：受到支撐或停留在空中的物體是否也受引力的作用。
（2）提出自己的觀點(diǎn)和看法。
3、明晰引力與重力的關(guān)系。
（1）講解：地球有引力，地球的引力會(huì)作用于地球上的任何物品。像這樣由于地球的吸引而使物體受到的力我們稱之為重力，任何物體都受到重力作用，物體重力是由于地球引力引起的。
（2）舉例：哪些物體受到重力作用。
（3）小結(jié)：不管有沒有物體，地球的引力總是存在的。只要有物體存在，物體就會(huì)受到地球引力的作用，所以，任何物體都具有重力。（板書：地球有引力，物體受引力作用產(chǎn)生重力。）
（三）認(rèn)識(shí)重力的方向
1、游戲活動(dòng)
（1）“準(zhǔn)確轟炸目標(biāo)”游戲規(guī)則：同學(xué)兩人一組，利用身邊的各種文具材料作為實(shí)驗(yàn)用品開展活動(dòng)。每次活動(dòng)由其中一位同學(xué)在地面上先放一個(gè)小物體，另一位同學(xué)將一件文具用品拿到高處描準(zhǔn)目標(biāo)后松手，讓用品自由下落，準(zhǔn)確轟炸下面的目標(biāo)。邊活動(dòng)邊思考：上面物品應(yīng)在怎樣的位置才能準(zhǔn)確打擊到下面的物品。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么？
（2）活動(dòng)、交流。
（3）講解：下落的物品要與地面目標(biāo)物品同處于豎直的位置，重力的方向是豎直向下的。
2、畫單個(gè)物體的重力圖示
（1）問題：你能畫出蘋果的重力圖示嗎？
（2）試畫并展示。（用箭頭貼指示出物體的重力，注意箭頭貼的出發(fā)點(diǎn)與方向。）
（3）指導(dǎo)畫規(guī)范的物體重力的圖示，并講解：重力是作用在物體上的力，重力的方向是豎直向下的，豎直方向是當(dāng)?shù)氐乃椒较驑?gòu)成直角（畫圖示講解），就是我們前面做的物體下落的方向。
（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生要畫出正確的單個(gè)物體受到的重力的圖示，困難比較大，力的圖示是教學(xué)的難點(diǎn)，因此，教師的指導(dǎo)就顯得十分必要。）
3、畫地球上不同位置上的物體重力的圖示
（1）（出示圖片）問題：有8個(gè)物體分別處于地表上空不同的方位并即將下落，那么，它們將如何下落呢？它們受到的重力方向各是怎樣的？
（2）在模擬圖示上用彩筆畫出物體下落的路徑。
（3）展示交流。
（4）評(píng)價(jià)。
（5）問題：為什么這8個(gè)物體受到重力的方向不一樣？你有什么新的發(fā)現(xiàn)？
（6）討論交流。
（7）講解：物體不管在地球上什么位置，都有重力，重力的方向總是豎直向下，都指向地球的中心。
（四）拓展應(yīng)用
1、挑戰(zhàn)重力活動(dòng)：根據(jù)科學(xué)書第46頁的實(shí)驗(yàn)方法，教師指導(dǎo)學(xué)生借助帶棉線的塑料杯進(jìn)行挑戰(zhàn)重力的體驗(yàn)活動(dòng)。
2、交流。
3、想一想，如果地球沒有引力，將會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？
4、交流。
5、總結(jié)：生活中處處有科學(xué)，科學(xué)就存在于生活的每件小事中。如果你能留意發(fā)生在身邊的事，如果你在發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上能做個(gè)細(xì)心人，相信同學(xué)們也能提出自己獨(dú)特的科學(xué)見解，也許有一天這些見解還會(huì)成為新的科學(xué)真理呢！
附：板書設(shè)計(jì)（略）
【課后小結(jié)與反思】
基于 “創(chuàng)造條件促進(jìn)學(xué)生的自主有效地活動(dòng)為出發(fā)點(diǎn)”的精神，我在備課之際格外注意做以下三件事：一是，調(diào)查了解學(xué)生對(duì)于將學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣指向和已有經(jīng)驗(yàn)（即前概念）水平及水平差異等各種學(xué)習(xí)的狀況。二是，再學(xué)習(xí)課程標(biāo)準(zhǔn)的。通過再學(xué)習(xí)，不僅強(qiáng)化課程教育的中心理念，明確課堂教學(xué)活動(dòng)應(yīng)具有的指向目標(biāo)，還找出了本課學(xué)習(xí)應(yīng)落實(shí)的具體培養(yǎng)目標(biāo)。三是，結(jié)合教材編寫專家提供的教學(xué)參考書，仔細(xì)品讀教材，認(rèn)真研討教學(xué)專家所設(shè)計(jì)的每一個(gè)教學(xué)活動(dòng)環(huán)節(jié)，認(rèn)識(shí)教材活動(dòng)設(shè)計(jì)的目的與意義。
以上三件事，最需花時(shí)間的是第三件事，因?yàn)椋c教材文本進(jìn)行的交流，絕不僅是讀清教材的每一個(gè)活動(dòng)要求那么簡(jiǎn)單。課程改革提出的“用教材”的理念指引著我們，所以說：尊重教材，切莫等于崇拜教材。經(jīng)過對(duì)教材的體捂與研究，我發(fā)現(xiàn)教材中有些地方值得商榷。商榷之一：在按教材的設(shè)計(jì)進(jìn)行體驗(yàn)性學(xué)習(xí)的過程中，我沒能感受到教材編寫者所期望讓學(xué)生體驗(yàn)的學(xué)習(xí)樂趣。思考后，我認(rèn)為學(xué)習(xí)的樂趣體驗(yàn)不如意，可能與學(xué)生現(xiàn)今所處的生活環(huán)境令他們擁有著很豐富的視野有關(guān)系。就牛頓與蘋果的故事，絕大多數(shù)學(xué)生早在學(xué)齡前階段已通過各種不同的途徑有所了解，并知道有引力，一些同學(xué)還知道重力。所以，以這樣一個(gè)學(xué)生都已知的故事展開教學(xué)，雖能引起學(xué)生的一定學(xué)習(xí)熱情，但熱情的強(qiáng)度不會(huì)太大，持續(xù)的時(shí)間也不會(huì)太久，應(yīng)考慮適當(dāng)延伸活動(dòng)。商榷之二：教材出示牛頓的第一個(gè)解釋，接著讓學(xué)生通過抓尺子的活動(dòng)去體驗(yàn)牛頓所作出的第一個(gè)解釋。而后，牛頓第二個(gè)解釋的學(xué)習(xí)方式重復(fù)了牛頓的第一個(gè)解釋的學(xué)習(xí)模式。這樣安排的活動(dòng)環(huán)節(jié)，學(xué)生雖看似經(jīng)過了“動(dòng)手”學(xué)習(xí)，然而，正所謂 “‘動(dòng)手’只是一種手段，‘動(dòng)腦’才是目的，‘動(dòng)手’并不一定會(huì)‘自動(dòng)地’促進(jìn)‘動(dòng)腦’”，由于在學(xué)生的每次活動(dòng)開始之前，都已經(jīng)明確知道了最終解釋，活動(dòng)僅是去驗(yàn)證，不需要自己再去思考、去解釋、去得出自己的結(jié)論，所以，我認(rèn)為這樣的活動(dòng)設(shè)計(jì)也值得商榷。商榷之三：教材中關(guān)于牛頓的第一個(gè)解釋的描述中的最后一句“它使地球上的萬物都具有垂直向下的重力”，并不是正確的重力特征的描述。還有，對(duì)于抓尺子活動(dòng)前，教材設(shè)計(jì)的引言“我們來做一個(gè)和重力賽跑的游戲”，這之中的“和重力賽跑”的表述與教材的教學(xué)目標(biāo)相勃。 “一位同學(xué)拿著一根長(zhǎng)尺，從高處往下丟落，另一位同學(xué)在下面接住”， 這個(gè)活動(dòng)要解決什么問題？是解決自由落體的下降速度變化還是訓(xùn)練學(xué)生接物的反應(yīng)速度？我認(rèn)為教材中這個(gè)攔截活動(dòng)，容易產(chǎn)生重力與速度有關(guān)系的誤導(dǎo)，這節(jié)課要解決的是重力的方向是怎樣的，因此，我設(shè)計(jì)“準(zhǔn)確轟炸目標(biāo)”的活動(dòng)能解決物體受豎直方向的重力作用豎直下落的教學(xué)難點(diǎn)。
怎樣讓教學(xué)活動(dòng)圍繞“物體落地”這一主題展開，層層深入，并富有兒童情趣，符合兒童的認(rèn)知規(guī)律？怎樣讓學(xué)生既“動(dòng)手”又“動(dòng)腦”，通過對(duì)自己活動(dòng)作出的個(gè)性解釋，從而認(rèn)識(shí)引力，認(rèn)識(shí)重力？怎樣避開專業(yè)而抽象的術(shù)語和定義，讓學(xué)生形象、直觀、生動(dòng)有趣地表述出自己新建構(gòu)的引力與重力的概念？此外還有，怎樣處理活動(dòng)中教與學(xué)的關(guān)系？怎樣促進(jìn)活動(dòng)中的生生與師生間的互動(dòng)？選擇怎樣的材料，才能即簡(jiǎn)約、方便、實(shí)惠，又有效的保障學(xué)生活動(dòng)的開展？怎樣處理好材料的出現(xiàn)、使用與控制？……思考著這些問題，我大膽改變了原教材對(duì)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、表述及呈現(xiàn)次序，經(jīng)過多次對(duì)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的選擇與實(shí)踐，我對(duì)《蘋果為什么會(huì)落地》一課的教學(xué)過程做了以上的預(yù)設(shè)安排。
由于備課的精心、細(xì)心、盡心，本課教學(xué)活動(dòng)落實(shí)了教學(xué)預(yù)設(shè)的各項(xiàng)教學(xué)目標(biāo)，通過學(xué)生對(duì)生活中類似蘋果落地和旋轉(zhuǎn)的桶中物體不會(huì)掉落的現(xiàn)象的體驗(yàn)與分析，既認(rèn)識(shí)重力——地球引力，又接觸了地球引力可以被克服的知識(shí)；既討論了學(xué)生們都會(huì)想到的問題，又恰到好處地介紹了牛頓的思考，引發(fā)學(xué)生關(guān)注身邊的現(xiàn)象，促成學(xué)生敢于思考、善于思考身邊事物的變化。本課在公開教學(xué)活動(dòng)中受到的在場(chǎng)聽課的教授、專家、教師的一致好評(píng)。
【專家點(diǎn)評(píng)】
《蘋果為什么會(huì)落地》注重教材解讀，用教材并完善教材，以創(chuàng)設(shè)“準(zhǔn)確轟炸目標(biāo)”活動(dòng)最為典型。全課的活動(dòng)設(shè)計(jì)合理，且關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，以學(xué)生為主體，極力創(chuàng)造出了讓學(xué)生更主動(dòng)學(xué)習(xí)的環(huán)境與條件；活動(dòng)的探究指向明確，層層深入，層層遞進(jìn)；活動(dòng)材料選擇典型而有效；善于將抽象與專業(yè)的術(shù)語，轉(zhuǎn)化為具體的表象，如引導(dǎo)學(xué)生利用一個(gè)箭頭卡片表示出物體受重力而下落的路徑及給引力打比方；記錄的轉(zhuǎn)化有藝術(shù)，以圖、線的表征描述為主，并巧妙地通過圖、線應(yīng)有的位置的指導(dǎo)，滲透了相關(guān)的知識(shí)概念要素。關(guān)注教學(xué)細(xì)節(jié)的處理，不論是預(yù)設(shè)還是面對(duì)知識(shí)的生成，這樣的學(xué)習(xí)方法對(duì)于以直觀和具體為主要思維方式的小學(xué)生而言是非常需要而有效的。