《物体的形状改变以后》教学实录与评析

王永青 顾长明

教学分析

《物体的形状改变以后》是《无处不在的力》单元的第2课，属于课程标准中“物质世界”领域“运动与力”的相关内容。本课首先通过四个“有结构”的物体在施加力和去掉力的作用下分别由形变到恢复原状或达到极限而恢复不到原状，让学生发现物体的弹性和弹力，同时让学生通过对微观形变的放大观察，认识弹性具有普遍性。其次，让学生经历一个完整的探究过程——研究外力和物体形变的关系。以探究拉力与弹簧的拉伸长度的关系为例，可以设计完整的探究流程：根据现象提出问题（拉力与弹簧的拉伸长度的关系）—猜想假设（拉力越大，弹簧的拉伸长度越长;拉力越小，弹簧的拉伸长度越短）—实验设计（测量弹簧长度的变化）—分析数据（通过数据的变化观察规律）—拓展应用（启发学生学以致用，运用弹性知识改变、造福我们的生活）。

本课的教学目标设计如下：

1.能够通过动手探究发现生活中弹性物体的共同点，认识弹性和弹力的定义。

2.能够设计并做好研究弹簧伸长的长度与拉力之间关系的实验，了解弹性具有一定的限度。

3.培养学生研究生活中的有关弹性的现象。在科学探究的学习中体验到探究的乐趣，乐于与他人合作，学会创造。

教学过程

1.创设游戏情境，激发探究欲望

师：同学们，我们先来做个游戏：比一比，谁的力气大！怎么比呢？老师今天带来一个拉力器。现在请两位同学上来比一比，听清比赛要求：（出示图片）双手用劲向两端拉拉力器，其他同学都是评委，请认真看谁获胜？

生：把弹簧拉得最长的人获胜。

师：为什么，你评判标准是什么？

生：他的力气大使弹簧的形状改变量变最大。

师：为什么弹簧拉得长就证明他的力气大呢？我们就带着这个问题来学习今天的新课《物体的形状改变以后》。

评析：教师利用拉力器比谁的力气大，一方面让学生通过“做”体会用力让弹簧形状改变，另一方面为本课探究弹簧拉伸长度与拉力的关系作铺垫，埋下“思”的伏笔。创设这样的情境引入课题，旨在引起学生的有意注意，让学生快速投入接下来的探究活动中。

2.观察体会感知，合理类推

（1）认识物体的弹性

师：这里有一把尺子，我对它用力，向下掰，再去掉力，你们发现了什么？

生：老师用力时，尺子变弯;去掉力之后，尺子又变直了。

师：我继续用力掰尺子呢？

生：更弯了。

师：可以把尺子的两端掰到一起吗？

生：不可以，尺子会被掰断的。

师：很好！在实验的过程中，我们要保护材料不被破坏。老师准备了几个橡皮筋、压簧、太空泥，我们先对它们施加力，再去掉力。大家一边做，一边观察物体的变化，并按要求填写实验报告。

（学生开始实验。）

师：请大家汇报一下你们的实验结果。

生：拉橡皮筋，橡皮筋变长，去掉力，橡皮筋又恢复到原来的样子。

生：压压簧，压簧变短，放手后，又恢复原状。

生：捏太空泥，会变瘪，松手后，还是瘪的。

师：有没有补充，或有什么新的发现？

生：对物体施加力，这些物体的形状都改变了。

生：去掉力后，有的物体恢复原状，有的则不能。

生：为什么太空泥去掉力之后不能恢复原状？

师：这个问题值得我们思考，那为什么橡皮筋又可以恢复原状呢？

生：橡皮筋有弹性。

师：你是怎么理解弹性的呢？

生：对物体施加力，物体变形，去掉力后，物体又恢复原状的性质叫弹性。

师：当物体受到外力时，形状或体积发生改变，去掉外力后，又恢复到原来的形状或体积，这种性质叫作“弹性”。

（2）认识弹力

师：当你压压簧时，你的手有什么感觉？

生：压压簧时，压簧也在反弹我。

师：这种能使物体恢复原来的形状或体积的力叫作弹力。我们生活中还有没有这种具有弹性的物体？

生：篮球、跳床。

生：氣球、弓箭。

评析：教师引导学生通过比较、分析、归纳，以“做”导“思”，以“思”形成认知，得出“弹性”“弹力”的定义，唤起学生的生活想象，对现实的表象进行合理的概括，逐步形成科学表象，为下面不易发现的弹性形变奠定基础。

（3）认识不易察觉的弹性现象

师：同学们刚才提到的都是变化明显的弹性现象，有没有物体没有弹性呢？

生：有，桌子就没有弹性。

师：我这里有个玻璃瓶，它有弹性吗？

生：没有。

师：确定没有吗？老师做了一个装置：装满红墨水的玻璃瓶，用橡皮塞封口，橡皮塞上插一个玻璃管。假如玻璃瓶有弹性会出现什么现象呢？

生：用力挤压时，红色液面会有变化，不挤压时，恢复原状。

师：我们来试一试。（教师把投影仪对准红色液面，然后挤压玻璃瓶，再松手）你们发现了什么？

生：液面有变化，说明玻璃瓶也具有弹性。

师：看来玻璃也有弹性，只是弹性不明显而已，其实和玻璃一样弹性不明显的物体还有很多。

评析：本课的难点之一是让学生克服前概念的冲突，感受玻璃瓶也有弹性。这里教师引导学生从“做”的层面去发现问题，利用放大法将微观形变得直观化，使学生从“思”的层面理解弹性的普遍存在性。

3.引导实验探究，手脑并用

（1）提出问题，合理猜想

师：我们再回到具有明显形变的物体，比如弹簧（出示弹簧），我挂一个钩码，弹簧变化了吗？

生：变长了。

师：挂两个钩码呢？

生：变得更长了。是不是拉力越大，弹簧拉伸得越长？

师：你觉得拉力的大小和弹簧拉伸的长度之间有怎样的关系？

生：拉力越大，弹簧拉伸得越长;拉力越小，弹簧拉伸得越短。

师：这个假设对不对？我们要做实验验证一下。

（2）设计实验，以“思”导“做”

师：怎样设计实验呢？需要什么材料呢？下面各小组先讨论。

（学生讨论。）

生：先挂一个钩码测弹簧的长度，再增加钩码，测出弹簧长度，看长度的变化规律。

生：实验需要的材料有弹簧、尺子、钩码。

师：有没有补充的？

生：我觉得手拿着弹簧会晃，应该把它固定下来。

生：挂在铁架台上。

评析：教师让学生基于现象进行提问，引领学生逐步逼近本节课所要探究的问题。问题的提出是探究式教学的基石，一个适切的问题，可以引导学生亲历整个探究过程。

（3）验证操作，手脑并用

师：我们把尺子也固定在铁架台上（如图1），看一看弹簧最下面的指针指到刻度尺的读数。我们试着测量一下，弹簧原长时刻度尺的示数，谁来读一下？

生：14厘米。

师：（把钩码挂到弹簧上）现在可以读数吗？

生：不可以，弹簧还在晃。

师：所以在测量的时候要等弹簧稳定下来。下面分组活动，各组组长上来领器材。

评析：在此处教师的提醒是必要的，因为对于测量弹簧原长和挂钩码后的长度操作技能，只有通过教师正确的示范操作，学生的操作才能规范，才能有效实验，同时让学生明白只有正确地实验操作，才能得出正确的实验现象和结论。

师：哪个小组先来汇报？

生：没有挂钩码时，刻度尺读数为12.5厘米，挂1个钩码时读数为15厘米，挂2个钩码时读数为17.5厘米，挂3个钩码时读数为20厘米。实验的结论是弹簧受到的拉力越大，弹簧拉伸得越长。反之，弹簧受到的拉力越小，弹簧拉伸得越短。

（4）利用简图，展现直观规律

师：老师把挂不同数量钩码的弹簧，拉伸长度的示意图展示在黑板上（如图2），你们可以看到规律吗？

生：钩码越多，弹簧拉伸得越长。

师：你能猜出挂5个钩码的弹簧应该在图中哪个位置吗？

生：（学生上前比画）可能在这个位置，比第4个长，比第5个短。

师：那你知道挂7个钩码的弹簧位置吗？

生：比挂6个钩码的弹簧长。

师：挂无数个呢？

生：很长很长。

生：这时候弹簧都坏了。

师：是的，弹簧的弹性是有一定限度的，那你们的结论怎样才算完整呢？

生：在弹性限度内，拉力越大，弹簧拉伸得越长;拉力越小，弹簧拉伸得越短。

评析：教师让学生通过收集数据，参与实证、讨论的“做”，并结合“思”，建构和理解主要的科学概念。学生有了参与探究活动的亲身体验，有利于培养他们的科学精神;通过对误差进行分析，培养他们的科学严谨性。学生在探究的过程中，做到动脑在前，动手在后，操作与思维同构共生。

4.学用有机结合，迁移拓展

师：在我们的生活中有哪些地方利用了物体的弹性和弹力呢？

生：蹦极，安全绳就是有弹性的，可以上下弹。

生：打羽毛球时，球拍和羽毛球都有弹性。

师：同学们都有一双善于发现的眼睛，请大家看图片中哪些地方运用了弹性。

（教师播放幻灯片，学生交流。）

师：同学们，这节课我们共同经历了这样一个过程：问题—猜测—实验—结论—应用。希望同学们在以后的学习生活中，学会利用物体的弹力和弹性设计一些小发明，服务于我们的生活。

评析：应用知识的过程，也是联系生活“思”的过程，是一种最好的学习过程。教师让学生列举生活中常见的弹性物体，引导他们将知识与应用结合，巩固、强化了他们对弹力概念的认识。同时，教师通过鼓励学生动手动脑，学以致用，将知识的广度延展，宽度拉伸，使得学生的思维一步一步向前发展。

总    评

1.以“做”促“思”，符合学生的认知规律

小学生的认知规律是感知、动作、表象、概念和符号，“做”通过感知和动作让学生积累表象，再逐步通过“思”抽象内化成概念。本课通过观察物体在力的作用下，发生形变，去掉力后又恢复形变，这个过程就是物体表现出弹性的过程，学生在观察、做、领会、思的过程中感受弹性和弹力的概念。

“为什么把测力计拉得最长的人，他的力气就最大呢？”学生产生问题后合理假设，将“为什么”的问题转化为“怎么样”的探究问题，进而产生求证的行动。“做”即求证，是用实践猜想，寻求证据的过程，让学生用事实和数据来说明“在弹性限度内，拉力越大，弹簧拉伸越长;拉力越小，弹簧拉伸越短”。

2.以“思”导“做”，让学生明确目标

动手前先动脑，“做”之前需要“思”的引导，学生才能更有效地解决问题。教师从学生操作水平出发，在操作技能方面进行了合理的引领与有效的示范，把弹簧固定在铁架台上，降低了实验的难度，增强了实验的效果。在动手实验前问题的设计、假设的提出、方案的确定、路径的规划和结果的预测等环节，无不渗透着以“思”导“做”的理念，培養学生的科学思维，让科学的种子在学生心中萌芽。

3.“做”“思”共融，促进学生深度学习

纵观本课，多个问题都是通过对表象的观察提出的，猜想是根据前概念认知通过思考形成的，实验是对工具了解的基础上结合思考进行的，结论是通过现象数据结合思考归纳的，科学探究的每个环节都离不开动脑。儿童科学学习的本质就是外显的“做”与内隐的“思”相结合来认知事物的变化规律的，以动作思维为支撑，以操作表象为纽带;以知行合一为表征，以动作技能为外显，以心智技能为内隐，不断推进学生深度学习。

江苏省连云港师专第一附属小学

江苏省连云港市教育局教研室（222000）