国外教育123——单摆实验_123教育
国外教育123——单摆实验由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“123教育”。
国外教育123——单摆实验
——记美国小学五年级的科学课
小学五年级学生正在学习运动、方向和速度,教学要求是理解为什么只能改变一个变量,如何改变。结合学习内容设计一个实验——单摆,学生要评价和构造一个每秒钟摆动六次的单摆。
教师没有告诉学生,单摆的摆动次数取决于单摆的长度,但提醒学生记录科学活动时有不同的记录方式,以及需要哪些数学知识和技能。
学生分为每四人一组,做实验的材料:一段绳子、一把剪刀、一卷胶带和几个尺寸及质量各不相同的垫圈。所要完成的任务是:建造一个钟摆;把铅笔用胶带固定在桌子上,把单摆挂在铅笔上使其能自由摆动;计算单摆在15秒内的摆动次数。
将测定的结果记录下来之后,讨论为什么每组记录的摆动次数都不一样。大家提出的原因包括:绳子的长度、垫圈的质量、垫圈的直径,以及在启动单摆时把垫圈举起的高度。讨论之后,再做实验以便验证哪个原因是正确的。每个组选择证实一种说法的实验。
一个小组把直径不同的单摆挂在长度一样的绳子上,单摆启动的高度也一样。另一组采用一条绳子和一个垫圈,但每次启动单摆的高度越来越高。第三组把绳子剪成不同的长度,但是采用同样的垫圈和同样的启动高度。最后大家得出的结论是:摆动次数的差别是由于绳子长度的不同造成的。
第二天,教师在教师里放了一个为单摆制作的木板。木板顶部有一排挂单摆的木桩,木板底部是一排连续的数字。教师让每组把原来的单摆挂在与固定时间内的摆动次数相对应的木桩上,然手解释结果并讨论,经过很长时间的讨论,最后大家得出的结论:固定时间内的摆动次数随绳子长度的减少而有规律地增加。
教师发现,大家制作地单摆在15秒内摆动了5次和7次,没有6次的,于是要求每组制作一个在15秒内摆动6次的单摆。又经历的长时间的测试和关于怎么才算一次“摆动”的激烈争论,最后各组均制作成功。教师又提出要求,如何将绳子的长度与摆动次数之间的关系用比实物更简洁的方式表达出来,学生则或画图形或画图表。
第三堂课是讨论图表,学生则将图画简化为以线和点为主的示意图。最后,教师要求每个学生根据自己的图制作一个摆动一定次数的单摆。
在这一过程中,学生描述、解释和预测了一种自然现象,同时学到了位置和运动的概念,掌握了搜集、分析和表达数据的能力。
单摆实验并不难,但是这样的教学设计,这样的教学过程,可以使学生理解为什么要控制变量。学生在学习自然定律的同时,按照科学研究的正规要求做科学实验,不仅有利于他们理解科学定律的含义,也让他们亲身经历的获得科学结论的验证过程。这有利于他们了解科学发展的规律和领悟科学精神,也有利于培养他们自主探究能力、动手实践能力。
在我国,讲单摆的原理用不上三节课,只需要先讲三分钟的原理,然后由老师做演示实验,最后使学生课后做有关单摆的习题。至于单摆原理的理解和为什么要控制变量,学生们多是从教科书上背定义,因为观看演示实验并没有多么深刻的印象。我们的教学进度之所以快,是因为我们省略了学生自己动手制作试验材料,省略了系统记录试验数据,省略了分析不同实验现象,省略了对变换不同变量后的实验结果进行集体讨论。
在这样的课堂教学中,我们通过省略了诸多内容,实现了我们课堂教学的高效率!这样的高效率与美国的低效率相比哪个更有利于学生的全面发展,哪个更有利于学生的可持续发展,哪个更有利于创新性人才的培养?