科學課《輪子的故事》教學案例

◇黃舒敏

案例背景：

根據教育部最新修訂的《義務教育小學科學課程標準》，從2017年9月開始，小學一年級增設科學課，使用新教材。三至六年級繼續使用現行教材，而二年級暫時處于空白地帶。《輪子的故事》一課是一年級第四單元《用雙手創造》中的最后一課，本課主要關注科技與生活。鑒于二年級學生已有的知識經驗和心理特點，我將這一課進行適當改編，使之適合二年級的學生。改編后，本課著重于經歷猜想、實驗、得出結論的過程，初步了解科學的研究方法。

教學目標:

1.知道輪子能省力。學會給小車裝輪子和軸套，對組裝方法進行改進。

2.經歷猜想、實驗、得出結論的過程，初步了解科學的研究方法。

3.體會動手解決問題帶來的樂趣，培養細致嚴謹及樂于合作交流的科學精神。

重點與難點：

1.重點：初步了解科學的研究方法。

2.難點：動手制作小車,發現軸套的作用。

教學準備：學生分組材料為小車組裝材料一套，對比實驗材料一套。

教學過程：

一、導入

師：操場上正要進行一場運貨比賽。這是兩位選手，一位是瘦瘦小小的女生，一位是高高壯壯的男生，這位男生可是班上公認的大力士呢！他們要比賽運兩箱一樣重的貨物，猜猜誰會贏？你為什么猜男選手會贏？

如果女選手用這樣的拖車運貨，而男選手直接用手拉貨物，再猜猜誰會輕而易舉地獲勝？你為什么這么猜？

生：因為女選手拉的拖車上有輪子。

師：為什么輪子能讓力氣小小的女生輕松獲勝呢？

生：輪子能幫女選手省力。

師：你說的“輪子能省力”是根據小朋友們的生活經驗想到的，但有時生活經驗并不一定正確哦，還需要小朋友們去證明它。在科學上，凡是還沒有被證明的想法，我們都可以稱它為“猜想”。（板書：猜想）

二、實驗

1.過渡：要證明輪子能省力，我們得做點什么呀？（板書：實驗）

2.認識實驗材料

師：一個斜坡，還有兩個一樣重的小盒子，我們要給其中一個小盒子裝上輪子，做成小車，代表女選手。另外一個小盒子保持原樣，代表男選手。

3.做小車

師：那我們先來給小盒子裝上輪子，做成小車。(師指車軸)你們知道兩個車輪中間的這根桿子叫什么？

生：車軸。

師：仔細看這些材料，對于怎么組裝小車，有什么想問的嗎？待會做完小車，讓小車在桌上試著跑一跑，看看小車能不能順利地跑起來。

生組裝小車。

師：在剛才讓小車試跑的過程中，你們有沒有發現什么問題？

生：小車跑不動。

生：車輪不能靈活轉動。

師：為什么會這樣呢？

生：車軸被膠帶黏住了，所以車軸不能靈活轉動。

師：看來問題出在車軸上。誰有辦法把車軸固定在紙盒下面，卻又能讓車軸不被膠帶黏住呢？

師：如果再給你兩根這么長的吸管，你打算怎么用上吸管，讓車軸轉得更靈活？

師：對啊！把吸管套在車軸上，吸管成為軸套。這樣就可以讓車軸靈活轉動了。

師：找到了解決問題的辦法，那就拿起吸管改進我們的小車吧。

生改進小車。

4.對比實驗

（1）設計實驗過程

師：瞧！兩位盒子選手已經準備就緒！它們要比一比，誰跑起來更省力？既然我們的實驗是要進行一場比賽，那肯定要盡量保證賽跑的公平，對嗎？那讓我們帶著一顆公平之心來設計我們的實驗過程吧！

師：這段斜坡就是兩個小盒子的賽道。兩個小盒子上場啦！你們覺得接下來該怎么做呢？請一位小朋友上臺在斜坡上試著做一做。

一生上臺操作。

師拿兩個紙盒放在斜坡上，問：剛才有沒有注意到他是怎么擺放兩個盒子“選手”的？

生：并排放的。

師：現在兩個小盒子已經并排站好，準備起跑了。我們兩手松開時又要注意什么？

生：同時松開兩只手。

（2）整理實驗步驟

師：剛剛小朋友們合作設計了實驗過程，我們整理了一下。還有要補充的嗎？

（3）生做實驗

（4）交流

師：在剛才的實驗中，你們觀察到什么現象？

生：裝有輪子的紙盒很快跑到桌面上，而沒裝輪子的紙盒還在原地不動。

師：如果不再另外給你們任何材料，而且只允許你們動一根手指，你能讓沒有輪子的紙盒也跑到桌面上嗎？

生：用手指推。

師：請你上來試一試。

生上臺用手指推紙盒。

師：請小朋友們像他一樣，只用一根手指，讓沒輪子的紙盒也跑到桌面上。

生操作。

師：在剛才的實驗中，哪個紙盒跑起來更省力？

生：有輪子的紙盒跑起來更省力。

師：為什么說有輪子的紙盒跑起來更省力？

生：有輪子的紙盒一松手就自己跑到桌面上了，而沒輪子的紙盒還要用手去推一推，才能跑到桌面上。

師：我們的猜想對嗎？那我們就能得出什么結論？（板書：結論）

生：輪子能幫我們省力。

播放運貨比賽視頻。

【評析：學生經歷猜想、實驗、得出結論的過程，初步了解科學的研究方法。在做小車的過程中，滲透STEM中工程與技術改造的思想，在發現問題、解決問題的過程中，體會動手操作的樂趣。】

三、輪子的應用

師：請你在屏幕上圈出輪子。

（1）易找的輪子

（2）自行車：還能找到其他輪子嗎？——齒輪

（3）隱藏的輪子：旗桿、窗簾軌道

【評析：學生通過尋找生活中各種各樣的輪子，知道輪子在生活中有著方方面面的作用，體會科學技術給人們的生活帶來的舒適與便捷。】

四、輪子發展史

1.過渡：輪子遍布在我們生活的方方面面，如果沒有這些輪子，我們的生活會怎么樣呢？

2.生說自己的想象

師：是啊，如果沒有輪子，我們的生活會很不方便！

3.播放輪子發展史視頻

【評析：通過觀看輪子發展史的視頻，體會科學技術在不斷地發展，及其對人類生活產生的影響。】

五、結語

播放正方形輪子自行車的視頻。

師：你們有什么發現？或者有沒有什么疑問？

生說說自己的想法。

師：在這樣特殊的軌道上，正方形輪子竟然也能滾得這么平穩。我給大家準備了一些正方形輪子。感興趣的小朋友們課后可以自己或者幾人合作，嘗試制作一個能讓正方形輪子平穩滾動的軌道。我相信你們和輪子之間還會發生更多奇妙的故事！

【評析：正方形輪子打破學生的慣性思維，引發他們的思考，激發他們繼續研究的欲望。課已結束，但學生心中的科學種子正在萌芽、繼續生長！】

案例反思：

（一）基于STEM理念下的教學設計

我基于STEM教學理念，對本課教材進行改編，設計本課的教學內容。STEM教育通過問題學習、項目學習、工程設計等方式將科學、技術、工程和數學四門學科融合。而本課的核心就在于組織學生在解決實際問題的基礎上開展探究性學習，學生在制作和改進輪子的過程中，發展發現和解決問題的能力，初步感受輪子的演變過程。

（二）從知識本位轉向工程體驗

在這一課中，我設計了工程體驗這樣一個學習環境——有沒有辦法讓車軸靈活轉動？在任務驅動下，學生發現問題，主動思考，并借助教師提供的吸管、膠帶、剪刀等材料，發散思維，尋找解決問題的辦法，在嘗試制作、出現問題、改進方法中經歷工程實踐的過程，將輪子的演變過程及其原因有機統一起來。

（三）精練教學內容，關注課堂組織

玩是兒童的天性。本課中，從制作小車，到對比實驗，孩子們玩得不亦樂乎。但玩的時候，有一個問題——孩子們停不下來了。與小學中高段學生相比，低年級學生的注意力分配和注意力轉移能力仍然較弱。他們高度專注在玩中，就算老師費勁地喊“活動結束”，也不會有人理睬。我在試教的過程中就出現了這樣的問題。因此，我在本課的教學內容與教學組織方面做了如下思考：第一，精煉教學內容，同時關注教學內容的結構性。在《輪子的故事》一課中，我主要安排了兩大塊教學活動，一是做小車，二是對比實驗。第二，及時進行課堂評價。比如對小組的表現進行評價，會幫助學生形成團體的概念。本課，我根據傾聽、發言、合作、整理器材等方面，給予小組獎章，進一步正面強化了良好的科學習慣。

（四）提供有結構性的材料

科學材料既是學生科學探究的內容，也是科學探究的重要載體，有結構的材料是學生開展探究學習的基礎。本課，我提供的就是經過篩選的有結構的材料：吸管、剪刀、膠帶。希望借助這些材料啟發學生對怎樣固定輪軸和輪子的思考與實踐探究，從而在失誤的過程中解決問題。