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做好对比实验，提高教学效率
丹城第二小学 赖海波
小学科学课程是小学阶段一门综合性的基础型课程，以全面培养学生的科学素养为宗旨，承担对学生进行科学启蒙教育的任务。小学科学教学以科学探究为核心，遵循学生身心发展的特点，让学生经历探究过程，体验科学的本质，引领他们感受科学、体验科学，从而在科学态度、科学知识、科学探究方面都获得发展。
一、小学科学课堂教学有效性的含义
从教育学专业角度说，有效性指通过课堂教学学生所获得的发展。通俗地说，是指通过课堂教学活动，学生在学业上有提高，有进步。小学科学教育的终极目标是培养学生的科学素养，有效的科学课堂教学即通过课堂教学，引导学生经历探究活动的过程，掌握科学知识，学习科学方法，发展科学精神、培养科学态度。
二、做好对比实验，提高教学效率的策略
为了改进小学科学课堂教学，增强教学的有效性，必须要从课堂教学的主要教学策略入手，切实保证课堂教学有效实施。那么，平时教学过程中哪些教学策略有利于提高课堂教学的有效性呢？在科学课的物质世界里，做好对比实验对于提高课堂教学效率至关重要。下面我就以教科版六年级上册第二单元第一课《抵抗弯曲》为例，围绕做好对比实验，提高课堂教学有效性做一些阐述。
三、明确对比实验的含义，提高实验效率
我们首先来搞清两个概念。对比实验和对照实验。什么是对照实验？如果两组实验中，除了一个因素不同外，其余因素都相同，那么这两组实验称为对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组。对照组和实验组要依据研究的问题和做出的假设来决定，有时候研究的问题和作出的假设改变了，对照组和实验组可能会发生对换。一般来说，保持原有状态的组作为对照组，人为改变条件的组作为实验组；或者是，已知实验结果的组作为对照组，未知实验结果的组作为实验组。 如在研究《种子发芽实验》中的实验大多数为对照实验。对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对比结果的比较分析，来探究某中因素与实验对象的关系，这样的实验称为对比实验。对照实验的范畴比对比实验的广，因而又有人将对比实验称为相互对照实验。在《抵抗弯曲》这课中，其中的两个实验都是对比实验。因此整堂课的重点是做好这两个对比实验，让学生经历预测、实验、记录、分析数据得出结论的过程。对比实验的一般过程可以分为：第一步，提出问题；第二步，作出假设；第三步，制定计划；第四步，实施计划，做记录；第五步，得出结论；第六步，讨论。
小学科学六年级上册《抵抗弯曲》教学设计与意图
一、教材分析：
《抵抗弯曲》是义务教育小学科学教科版教材六年级上册形状与结构单元的第一课。本课从实验引入，自然引出“宽度增加，纸的抗弯曲能力会怎样”的问题，由此展开一系列关于形状和结构的研究。所以，作为本单元的起始课，《抵抗弯曲》的学习在知识和探究技能方面为本单元的后续研究奠定了基础。
本课探究活动主要分为三个部分：
第一部分：纸的宽度与抗弯曲能力大小的探究活动。第二部分：研究纸的厚度与抗弯曲能力之间的关系。第三部分：研讨长方形截面的横梁平放好还是立放好。
二、学情分析
小学六年级的学生已经初步认识了力和运动的关系，知道了力可以改变物体的运动状态，认识了能改变物体运动状态的一些力。并通过三年的科学学习，学生已具备初步的思维能力、实验设计操作能力和运用所学知识去探索和解决简单的实际问题的能力。对各种实验类型已有一定的了解，能够识别对比实验中的变量和不变量及对数据进行分析整理，对实验现象作出科学的解释。
三、教法、学法分析
1、教法。贯彻“教师为主导，学生为主体”的原则，将主要采用观察，小组合作学习，自主实验探究为主的启发式教学，让教学更容易突破重难点。
2、学法。体现“以学生为主体，以探究为核心”的教学思想，让学生分组实验探究，合作学习，把时间交给学生实验、收集数据和整理数据，教师适当的点拨，着重从内容、方法上作归纳小结。
四、教学目标
1、科学概念
（1）、房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”，梁比柱容易弯曲。
（2）、增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。
2、过程与方法
（1）、识别控制变量，记录数据，分析数据并得出结论。
（2）、用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放。
3、情感态度价值观
能够大胆假设又能在实验中小心验证。
4、教学重难点：
教学重点：纸的宽度、厚度与抗弯曲能力的关系的研究；
教学难点：对科学实验的变量识别与控制
五、 设计理念：
小学科学特级教师章鼎儿老师说过：“要把课堂还给学生，要给学生足够的探究活动时间。”本课以“以探究为中心”的教学理念，采用猜测—验证—得出结论的教学方法，将实验探究、解决生活问题与课外延伸三部分紧密联系，使教学内容逻辑化、生活化、活动化。我们从学生感兴趣的问题入手，把充足的时间给学生探究，在教学中努力体现新一轮基础教育课程改革的思想，以培养学生的科学素养为宗旨及培养学生探究式的学习方式为重点，强调让学生在教师的指导下通过亲身经历、动手操作和实验来学习科学。并通过主动探究，发展他们对科学的理解力、思维能力及多方面的科学素养。
六、教学过程设计
（一）、引入，揭示课题。
一、导入：
1．课件出示“象山港大桥”图片。
一桥飞架南北，从此天堑变通途。大家一起来观察桥面，是什么支撑起了这厚重的桥面?
（学生可能会回答：桥墩、桥梁、拉索等等）
二、认识柱子和横梁
1、引导学生认识柱子和横梁。
出示房屋和立交桥，让学生找找类似桥墩、桥梁的结构。
抽生回答
（学生可能会回答：房梁、柱子、桥墩、桥梁等）
教师点拨。在科学上我们通常把直立的材料称为柱子，横放的材料称为横梁。
2、比较横梁和柱子谁最容易弯曲？
引导学生认识柱子承受的压力是把柱子压短、压碎，横梁承受的压力要把横梁压弯、压断，所以横梁比较容易弯曲。所以研究横梁的抗弯曲能力显得比较重要了。
（生回答：横梁）
3、揭题：抵抗弯曲（板书）
4、猜测：横梁的抗弯曲能力可能与横梁的哪些因素有关？
（学生可能会回答：宽度、厚度、长度、形状、材料等）
设计意图：实验引入激发学生的兴趣，为新课教学创造最佳的学习氛围
三、纸的宽度与抗弯曲的关系
1、师介绍实验方法：
（1）今天咱们要用纸来做横梁来搭一座桥，首先把纸横梁的两端垫起一定的高度，我们就以一本语文书或一本数学书的高度作为垫起高度，然后把横梁架上去，这里有一些垫圈，如何利用它来测试纸横梁抗弯曲能力呢？（生回答：往纸上放垫圈）
（2）垫圈应该放什么位置？怎样放？
（中间位置，一个一个叠上去轻轻地放）
2、学生设计对比实验
纸的宽度与抗弯曲能力大小的测试记录
我们研究的问题：宽度与抗弯曲能力大小有关吗？
我们的猜想：纸的（ ）越（ ），抗弯曲能力就越（ ）
要改变的条件：
不变的条件有：
3、小组讨论：
为了使实验更科学、更公平，我们应该控制哪些条件不改变？怎样控制？
4、改变了哪个条件？（宽度）
5、预测：1倍宽、2倍宽和4倍宽分别能放几个垫圈？为什么这么想？
组长：_______ 实验员：_______ 计数员：________ 记录员：________
纸的宽度
一倍宽
二倍宽
四倍宽
抗弯曲能力的大小
预测

实测

实验后我们的发现

6、学生实验、教师巡视
7、汇报数据，得出结论。
（学生汇报，师把数据输入表格）
通过刚才答案实验和数据，你发现了什么？（纸的宽度增加，抗弯曲能力也会增加。）
设计意图：引导学生经历“问题-假设-验证-证实”的科学探究过程，应用控制变量进行对比实验，体验研究的乐趣，感知和理解改变宽度对纸梁抗弯曲能力的影响。
四、纸的厚度与抗弯曲能力的研究。
1、出示三种厚度的纸横梁。
现在有三种不同厚度的纸横梁，这是一倍厚的纸横梁，这是两倍厚的纸横梁，这是四倍厚的纸横梁，它们厚度增加，抗弯曲能力又会发生什么变化呢？咱们今天也来研究研究，先来预测一下，1倍厚、2倍厚和4倍厚的纸横梁分别可以放多少个垫圈？并说说你这样猜测的理由。
2、做这组实验时我们又该控制哪些条件不改变？怎样控制？什么条件变了？
纸的厚度与抗弯曲能力大小的测试记录
我们研究的问题：厚度与抗弯曲能力大小有关吗？
我们的猜想：纸的（ ）越（ ），抗弯曲能力就越（ ）
要改变的条件：
不变的条件有：

放垫圈：_______ 记录员：_______ 数垫圈：________ 监督员：________
纸的厚度
一倍厚
二倍厚
四倍厚
抗弯曲能力的大小
预测

实测

实验后我们的发现

3、小组领取材料并实验。
4、学生汇报。
（学生汇报，师整理数据）
5、观察数据，得出结论。
通过刚才的实验，你肯定又有什么重大的发现吧？（厚度增加，抗弯曲能力大大增强。）
6、通过两组对比实验比较得出结论。
同学们，通过这两组实验得出的数据，你知道要增加纸的抗弯曲能力，增加纸的宽度和厚度，那种方法好，为什么？
（学生回答：增加厚度的方法好，能够更加大的增加纸的抗弯曲能力）
7、投影出示结论：增加纸的厚度，能显著增加它的抗弯曲能力。
设计意图：引导学生再次经历“问题-假设-验证-证实”的科学探究过程，应用控制变量进行对比实验，体验研究的乐趣。
五、解释横梁平放好还是立着放好
1、课件出示横梁
现在老师想考验一下大家，看看咱们班谁是最出色的建筑师，这里有一块横梁，你认为平着放好，还是立着放好？为什么？
（学生回答：立着好）
2、体验活动
咱们现场用尺子来设计一个实验验证一下。（用手折尺子，平着折很容易，竖起来不容易弯。并解释原因）
设计意图：应用所学知识，解决实际问题
六、课外延伸
增加了纸的宽度和厚度能增强它的抗弯曲能力，但增加了重量和增加了材料的用量。老师通过出示一张纸，问：“不增加纸的宽度和厚度，你能想出办法增加这张纸的抗弯曲能力吗？”让学生课后做一做。
设计意图：让学生带着新的问题走出课堂，去课外探究，为下一课《增强抗弯曲能力》的学习作好了铺垫。
板书设计
抵抗弯曲
宽 度 厚 度
宽度增加，抗弯曲能力增加 厚度增加，抗弯曲能力大大增加

《抵抗弯曲》教学反思

《抵抗弯曲》是小学科学教科版教材六年级上册关于形状与结构单元的第一课。
我认为上好这节课的关键在于让学生把握好控制变量。因此，在学生做不同宽度的纸上放垫圈实验之前，我先让学生讨论这个实验应控制哪些量不变。经过讨论，有的学生说：“两本书之间的架空距离应保持不变。”有学生补充说：“纸的厚度、长度不变，垫起的高度不变。”还有的说：“垫圈要放在不同宽度纸的中间，纸横梁以接触到桌面作为弯曲标准。”通过讨论，不但锻炼了学生的思维，也培养了学生的合作意识。接着，我让学生先预测再分组实验。随后学生用三张不同宽度的纸进行实验，边实验边观察记录。实验结束后，学生对记录进行讨论分析并交流。然后学生汇报交流，得出结论：纸越宽，抗弯曲能力越强。教学纸的厚度与抗弯曲能力之间的关系时，同样先让学生考虑要控制哪些变量，然后预测，最后再实测。通过观察学生总结出：纸的厚度增加，抗弯曲能力越强。接着让学生比较纸的宽度、厚度增加，抗弯曲能力增强这两种效果哪个更好一些。学生不约而同地说是增加纸的厚度，抗弯曲能力更好一些。
从整堂课的教学过程来看，我能基本按照“猜测——预测——实验——分析数据——总结”这一过程进行教学，目标基本明确；从教学效果来看，学生对这一课的内容掌握得较好，这是本堂课的成功之处。
不足之处：
1：深度不够：其一是对每组报告的实验数据差别大的原因没有做进一步的分析；其二虽然横梁的厚度比宽度抗弯曲能力强，但桥的厚度也是有一定的限度的。教师忽略了这一点，没有做进一步的说明。
2与生活联系少：学完课后，没有让学生联系生活，想哪些地方横梁是立着放的，哪些地方横梁是平着放的。
总而言之，在今后的教学中，我会不断的总结经验，研究教法，使科学课上得有声不色，让学生真正地喜欢科学课，热爱科学课。