做思共生：從“有意思”走向“有意義”

張小勤

在蘇教版小學科學四年級下冊教材中，《擺》一課是作為運動方式來認識的，全課基于“做思共生”理念，指導學生從觀察中發現和提出問題，并對問題作出合理假設，學生在合作中設計實驗驗證假設，在討論中依據事實作出合乎實際的推論，再應用結論解決生活中的問題。從能力看，本課要求學生能夠使用“控制變量”搜集影響擺的快慢的證據，通過測量與記錄，遴選實證數據進行定量研究，發展對比實驗能力和歸納概括能力。通過“做”科學活動，使得科學“有意思”。通過“思”科學經歷，使得科學“有意義”，契合了科學的學習。通過“做思共生”努力實現兒童的科學學習從“有意思”走向“有意義”。

本課教學目標設定為：引導學生找出生活中的擺并制作擺;引導學生有序探究影響擺快慢的因素，體會“變量控制”是探尋因果關系的方法;得出擺的快慢與擺長的關系;運用所學知識解釋與擺相關的生活現象。

片段一：了解擺的構成，測量擺動次數

師：這是一根棉線，把它掛在鐵架臺的橫桿上。這是一個重物，將它掛在這根棉線的下方，我們把這個裝置就叫作擺。一根繩子下面掛著一個重物，想一想，生活中還有哪些物體也是這樣的？

生：風鈴、掛件。

生：拳擊袋、吊床、秋千、降落傘。

師：剛才大家說的這些物體都和擺有關。擺由兩部分組成，上面這部分叫作擺線?，F在擺線這么長，可以轉動上面的齒輪讓擺線短一些，也可以抵住上面的金屬桿讓擺線再長一些，讓擺線可長可短;下面的重物叫作擺錘，擺錘可重可輕。自然狀態下，擺是豎直向下的，要讓它擺起來，就要把它沿水平方向輕輕拉開，然后自然松開。擺線與豎直方向形成的角，叫作擺角，這個角也是可大可小的。

評析：教師通過演示讓學生直觀認識單擺，引導他們舉例說出日常生活中類似的物品，喚起學生對擺的生活表象，為接下來“做”與“思”的活動提供生活經驗。接著，在教師的描述與演示中學生了解了擺由擺線、擺錘和擺角組成。同時有意識地滲透擺線可長可短、擺錘可重可輕、擺角可大可小，為學生下一步探究影響擺的快慢的因素埋下伏筆。

師：剛才了解了擺的結構，現在要想知道這個擺10秒可以擺多少次，需要一個計時的工具。如果我讓大家來計時，你們覺得從什么時候開始計時比較好？

生：從每個數字開始比較合適。

生：我覺得最好以秒針快到大格時說一下“預備—放”。

師：怎樣才算擺一次？從什么時候數“1”比較合適？

生：一個來回算一次，第一個來回擺完了再數“1”。

師：我們來測試一下這個擺10秒擺多少次。

（師生合作測試，男生計時，女生數擺的次數。）

師：這個擺10秒擺8次，那我們來推測一下，20秒鐘會擺多少次？你是怎么想的？

生：我認為會擺16次，時間是原來的2倍，次數也應該是2倍。

生：我覺得13次，因為它會越擺越慢。

師：我們來驗證一下。這個10秒擺8次，20秒擺16次，說明擺具有等時性。剛才共同做了擺，學會測量擺的次數。下面就請大家以小組為單位根據提供的材料做一個擺，并測一測你們組的擺10秒擺幾次。大家覺得要完成這個實驗任務，有什么需要注意的？

生：要分工合作，有人數擺的次數，有人計時。

師：請大家先在小組內進行分工，然后開始實驗。

（學生分組測擺10秒擺的次數，教師巡視指導。）

師：各組匯報一下你們組的擺10秒擺的次數。

（8個組依次匯報，教師記錄，見表1。）

評析：計時與數擺是接下來探索規律的前提條件。教師選用動畫計時鐘并強調計時的方法，這為實驗數據的真實有效做好準備;教師追問“什么時候才算擺1次”，為后續探究影響擺的快慢的因素，統一“做”的標準，打實“做”的基礎。

片段二：探究擺角大小與擺的快慢的關系

師：面對這組數據，你們有什么發現？

生：擺的次數不一樣，有的擺得快，有的擺得慢。

師：你認為，擺的快慢可能與哪些因素有關？

生：可能與擺線長短有關，也可能與擺錘輕重有關，還可能與擺角大小有關。

師：為什么說是“可能有關”呢？

生：這只是我們的想法，還沒有具體驗證。

師：說得對！要想得到確切的答案，就得通過實驗來驗證。

評析：猜測是學生思維的過程，更是一個推理的過程，針對相同時間內擺的次數不一樣，學生從發現并提出進一步研究的問題，自然會做出擺的快慢與擺的結構三要素相關的猜想。

師：剛才我們猜測擺的快慢可能和擺角有關，可能會有什么樣的關系呢？

生：擺角越小，擺得越快;擺角越大，擺得越慢。

生：我認為擺角越小，擺得越慢;擺角越大，擺得越快。

師：如果認為擺的快慢與擺角有關，實驗中要改變的是什么，不改變的是什么？

生：要改變的是擺角，不改變的是擺錘和擺線。

師：為什么只改變擺角？如果既改變擺角，也改變擺錘，行不行？為什么？

生：不行，因為這樣話，結果發生了變化，就不知道是誰在起作用了。

師：對！大家每次做對比實驗時只能改變一個因素，保持另兩個量不變。我們可以一次做擺角小一點，一次做擺角大一點。誰愿意和老師合作？

（一位學生上臺與老師合作。）

師：我們這次先試擺角小一點。這次女生計時，男生數擺。擺角小一點10秒擺7次，擺角大一點也是7次。通過這個實驗，大家有什么發現

生：擺的快慢與擺角大小無關。

師：看來，只改變擺角，在不改變擺線和擺錘的情況下，擺的快慢與擺角是沒有關系的。

片段三：探究擺線、擺錘與擺的快慢的關系

師：擺的快慢與擺角無關，可能與擺線和擺錘有關。這里有兩個實驗方案，一個是研究擺錘的，一個是研究擺線的。請各小組選擇一個方案，討論一下你們的想法，并填寫在實驗記錄上。

（學生選擇一個方案進行驗證。）

師：看看你們的設計方案。（教師通過拍照上傳，選擇兩種方案進行交流）這次要不要考慮擺角？為什么？

生：不需要，因為剛才已經做過實驗和擺角無關。

師：對方案做進一步修改，沒問題就以小組為單位完成實驗。

（學生分組測量擺10秒鐘擺的次數，教師巡視指導。）

師：下面來匯報實驗現象，請研究擺錘的小組先說。

生：我們組擺錘重的擺了7次，擺錘輕的也擺了7次，結論是擺的快慢與擺錘無關;我們組發現擺錘重的擺擺了9次，擺錘輕的也是9次，結論是擺的快慢與擺錘無關。

師：研究擺錘的其他小組同意這個結論嗎？（學生點頭）接下來請研究擺線的小組匯報。

生：我們組實驗的結果是擺線長的擺了8次，擺線短的擺了6次，我們得到的結論是擺的快慢與擺線有關，擺線越長，擺得越慢;擺線越短，擺得越快。

師：大家同意他們的結果嗎？

生：同意。

師：通過剛才的實驗，我們發現擺的快慢與擺錘的輕重無關，與擺線的長短有關。擺線越長，擺得越慢;擺線越短，擺得越快。

評析：教師采取排除法，逐步導引學生探尋最終的影響變量（即擺線的長短）。對三個變量的探索都經歷假設與驗證，教師的扶放程度不一樣，學生的參與度有所側重。對擺角的驗證，教師“扶”得多一些;對擺錘與擺線的驗證，學生的自主性強一些。學生在假設、設計與驗證，在獨立思考與合作交流中經歷“做”與“思”的過程，逐步探究出影響擺的快慢的因素。教師引導學生從“有意思”的科學走向“有意義”的科學。

片段四：直觀體悟擺長與擺的快慢的對應關系

師：剛才操作的都是10秒擺多少次的擺。下面再做一個擺，測一測做的這個擺15秒擺多少次？請大家拿出信封里的器材，開始實驗。

（學生分組做擺與測這個擺15秒鐘擺的次數，教師巡視指導。）

師：請每組將測好的擺拿到前面來，擺了幾次就掛在對應的位置。（每組派人將擺掛至相應的位置）這就是剛才每個組實驗的結果。剛才有幾個擺我們沒有測試，請大家猜一猜，15秒鐘擺12次，這個擺錘應該在什么位置？

生：比11次高，比13次低。

師：還有剩下沒做的，你能猜出來嗎？

生：我覺得應該越往前擺線越長，越往后擺線越短。

師：大概在這個位置嗎？（標示擺錘位置）如果把擺錘所在的位置用線連起來，就形成了這樣一條曲線，這條曲線蘊含著一定的規律。透過這種規律，我們可以預測還沒有得出的實驗結果。另外，從這條線上還可以直觀地看出，擺的快慢與擺線的長短有關。上面是擺的次數，下面是擺的長度。擺的次數越少，擺線就越長;擺的次數越多，擺線就越短。

評析：此時教師提供了有結構的材料，學生用教師給定的擺線，測出該擺15秒擺的次數，將其掛在對應的位置，15秒擺12次和17次的擺沒有測試，教師有意為之，學生在分析8組數據的基礎上，很容易推測出15秒擺12次和17次的擺錘位置。通過數形結合與直觀圖示，讓學生形象地體悟擺的快慢與擺線長短的關系（如圖1），將“有意思”的科學經歷提升為“有意義”的科學經驗。

片段五：聯系實際解決問題

師：學了知識就要在生活中運用。請看屏幕（如圖2），在自然狀態下，用哪個秋千比賽更公平？為什么？

生：用左邊的比賽公平，因為右邊的線不一樣長。

師：我們就用左邊的秋千比賽，如果一個胖子坐在這個秋千上，相同時間內他擺得會不會比瘦的人慢呢？為什么？

生：不會。因為擺的快慢與擺錘的輕重無關。

師：如果一個力氣大的人在這個秋千上比賽，力氣大可以擺得很高，擺角就大，他會不會擺得更快呢？為什么？

生：不會。因為擺的快慢與擺角的大小無關。

師：是的。在自然狀態下，擺的快慢只和擺線的長短有關，與擺錘的重量、擺角的大小無關。這里有一個擺鐘，它的時間快了怎么辦？慢了呢？

生：快了就把擺線調長一點，慢了就把擺線調短一些。

（教師在展臺上調試擺鐘的擺長。）

評析：學生運用所學知識，判斷與解釋“比賽用秋千”的公平性問題，學以致用，通過解決問題檢驗學習效果。嘗試解決擺鐘快慢的問題，與課文呼應，既是點睛之筆，同時也完善了課堂教學結構。

總 ? 評

本課致力于使學生的“做”更“有意思”，使學生的“思”更“有意義”，做思共生彰顯出兒童的科學與兒童的學習的緊密對接、轉化與融合。本課呈現出以下四個特點：

從課堂結構看，讓學生在40分鐘經歷完整的探究過程，即提出問題（擺的快慢與什么有關）——猜想假設（擺的快慢可能與擺線、擺錘和擺幅有關）——實驗設計（進行變量控制與驗證）——分析數據（擺的快慢與擺線有關，與擺錘和擺幅無關）——拓展應用（解釋生活現象）。在探究過程中培養學生分析與綜合、歸納與概括的能力，突出變量控制與因果分析。這樣的結構促進了學生對知識的本質理解。

從教材使用看，本課努力踐行“用教材教”的理念。首先基于教材，尊重教材，把教學著力點放在對擺的組成和特點的認識以及對操作的體驗、感悟和內化上。其次，教師對教材進行了適當的超越和有效的生成。從學生操作水平和控制變量實驗的能力出發，在操作技能方面進行引領與示范，在變量調控方面由扶到放，通過扶調整變量的數量，減少無關變量，凸顯因果變量，降低實驗難度，增強實驗效果。

從材料選用上看，“工欲善其事，必先利其器”，教師為學生提供了有結構的材料。教具更多的是為完成觀察與實驗的任務，而有結構的材料則是完成完整的探究過程的基礎。教師提供的擺長是共同但有差異的，學生憑借有結構的材料之間的關聯性完成“認識擺—操作擺—驗證擺—總結擺—應用擺”這個過程。特別是有結構材料的使用為學生控制變量實驗起到支撐作用，為“有意義”的“思”奠定了基礎。直觀與抽象互補，獲取與內化共進，理性與感性互動。

從學習方式看，組織了基于“思”與“做”的“有意思”的科學活動。“思”即思考、思維，是源于實踐的認識，教師創設了10秒擺多少次的情境，使學生身臨其境，觸景生情，廣泛聯想，產生問題，合理猜測，將“為什么”的問題轉化為“怎么樣”的問題，進而產生求證的行動?！白觥奔辞笞C，是用實踐檢驗認識，讓學生用事實和數據來說明“擺的快慢與什么有關”，“思”催生了“做”的動機，“做”促進了“思”的全面，“說”外化了“做”的內涵。