紙的挑戰—全國小學科學特級教師論壇上的教案

這是 在2010全國小學科學特級教師論壇上的教案，授課對象是南寧南湖小學五年級1班的學生。上這個課有兩個目的： 一是體現最簡單的課堂，倡導最精簡的教學設計，把學習的時間還給學生，學生的體驗豐富了，深度的學習或者說真正的學習才可能在學生的頭腦中發生。關于這一點，從課后的反饋來看，贊成與反對的意見同樣強烈。 二是體現探索“技術與設計”的教學方法，這一塊一直是科學課研究最薄弱的地方。本課為用紙做為材料進行力學產品設計的第一課，是為了讓學生充分體驗從基本零件設計——支柱設計到產品設計——桌子、橋梁、建筑設計的完整設計過程，體現不斷的工藝改進在產品設計中的重要作用。由于是第一課時，后續的設想難以體現，造成了聽課者理解上的不一致，對于什么是工藝，也產生了不同的理解。 從這節課的整體反響來看，我上課時語言是最少的，學生動手嘗試與探索的時間是最多的，學生的協作、討論與思維碰撞是很突出的，看來我上本課的基本目的還是達到了。引起的一些爭論是很有意思的，值得反思，更需要我們這一代鼓起勇氣去突破，“爭論是傳播真理的最好方法”，我和新結識的志同道合的特級教師們會一起繼續努力！ 一、提出挑戰 1、教師示范撕紙：將復印紙整齊撕成兩半的方法。請學生給以掌聲，調節氣氛。   2、挑戰：怎樣使這半張紙立起來？要求：保持紙的高度（橫向）不變。立起來后能放一本書、兩本書、三本書……。有什么辦法嗎？看哪一組的方法多？有一個要求請注意：保持高度不變，用單張的紙，不能把2張紙疊放在一起，請大家記住了。   每組桌面上有兩張復印紙，一共可撕成4份，1人1份，請開始吧！   3、教師的任務：  1）學生開始實驗，強調每一個人都動手，獨立思考和制作；  2）老師到每一個組中認真觀察學生活動，及時鼓勵和推動；  3）根據進展，提醒學生去做出更多的形狀，每個小組最好不要雷同；  4）當學生開始自發的協作實驗時，要強調把握好重心，每個人做的形狀都要試驗出最高紀錄。  5）當每個小組都差不多完成任務后，進入記錄與討論階段   二、記錄與討論 1、在展示臺上講解填寫記錄單第一部分的要求：   1）小組長負責，請每位同學都在記錄單上填寫自己的記錄：按照姓名、截面形狀、數量的順序對應填寫，填寫時請互相在一起觀看，是否準確；   2）教師示范畫形狀的方法，然后學生開始填寫，填寫完后討論出結論；   2、教師的任務：請同學們看這個表格怎么填寫，怎樣畫截面的形狀，填寫完后，請小組討論出結論填寫在這里。然后還有一個重要的任務，請考慮工藝改進的問題。什么是工藝改進呢？比如工廠設計一個新產品，會設計很多實驗品，就如我們今天所做的遮陽，每個組都設計了不同的紙支柱，然后優選出最好的一個，并不斷測試和修正一些細節的問題，以完善產品，改善功能、增強功能。你們組的冠軍紙支柱就是今天我們優選出來的產品，但它肯定還存在工藝改進的問題。請大家認真看，它還有哪些細節的地方需要改進？能不能做得更精致而進一步提升它的支撐能力呢？現在，請大家先填寫實驗記錄確定本組的冠軍紙支柱，然后討論，要求討論時不要做實驗。   三、記錄紙匯報： 1、請一個小組到展示臺上匯報記錄紙上的第一部分內容，“各組的結論都相同嗎？” 然后陳述將要嘗試的改進辦法，請其他組的同學為這一組提供改進的方法，如此再請1~2個組上來展示冠軍紙支柱和交流進一步改進的方法；   2、改進的方法可能涉及：圓形的大小調整，閉合的問題，紙的褶皺問題，重心問題。 對于重心問題要做經驗的分享，請學生介紹是怎樣解決重心問題的干擾的，以把問題集中在紙支柱的改進上。   3、教師對結論和工藝改進的方法做最后的總結，選擇一個要改進的方面去做對比實驗，并再次示范記錄的方法。   四、工藝改進活動 1、給1張新的A4紙，每一組做一個，其他同學配合，完成后填寫改進后的數量； 2、全班交流：統計改進后支撐的書籍數量增加和減少了的小組，選擇有代表性的小組在實物投影上展示，并討論可能是什么原因？   五、總結 今天我們嘗試了對xx方面對紙支柱的改進，學習了對比實驗的方法，請大家回去后對這個方面還有其它方面繼續做不斷的改進，以設計出一個盡可能完美的紙支柱出來。產品的設計就是這樣的一個不斷優化的過程，今天能設計好一個簡單的紙支柱，將來你們就能設計出更復雜的機器、高樓大廈等等，從今天的表現來看，你們一定行的！     課前調查問題： 1、做過搭紙橋的實驗嗎？做出了哪些種形狀？哪種形狀的支撐力最大？為什么？（了解思維能力），還做過哪些相關實驗，了解紙支柱這個實驗做過沒有。 大家可以拿一張紙做出來看看嗎？（觀察學生折紙的能力） 2、或者做紙飛機，看折紙的能力，討論紙飛機飛行時間長的方法（觀察思維能力）   紙的挑戰記錄單 姓名 截面形狀 數量 工藝改進             討論：為了提高本組冠軍紙支柱的支撐能力，可以做哪些改進？ 改進方法 數量                                                 結論  不同，紙支柱的支撐能力不同 結論                  見學生時拍攝的幾張照片，孩子們對于我的到來興奮異常！

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