《什么叫機械》磨課記

勇輝

兩年前的11月初，我接到無錫教科院季榮臻老師的來電，他說12月份南京師范大學和臺灣屏東大學將聯合舉辦“全國蘇教版小學科學教學設計高級研修班”，要我和臺灣老師以同課異構的方式承擔一節教學研討課——《什么叫機械》。

接到這個任務，我的內心喜憂參半。喜的是有這么好的機會呈現自己的教育主張，甚至于大家要以這節課例為樣本，研討中國十幾年來在科學教育方面取得的研究成果;憂的是肩頭突然扛起這么重要的使命，可以說壓力滿滿。我暗自鼓勵自己：一定得上好這節課，全方位展示大陸科學教育的風采。

在一個多月的磨課及最后的展示活動中，我歷經了迷、透、立的三重心境。

一、抽絲剝繭，迷中覓光，緊抓概念核心

一堂好課，首先要做到概念明晰。因為概念是基礎，學生在全面了解概念內涵的基礎上，才能積極參與課堂探究，才能深入探究概念外延的知識和技能，逐漸掌握概念核心。

《什么叫機械》是蘇教版小學科學五年級下冊“神奇的機械”單元的第一課。通過整個單元的學習，學生將會探究杠桿、斜面、輪軸、滑輪等一些簡單機械的工作原理與生活應用。作為單元起始課，《什么叫機械》這課教材在結構上起到統領全單元的作用，編寫意圖是指導學生初步認識簡單機械的概念，感受使用機械的好處，了解遠古人類就開始使用含有簡單機械原理的工具。教材除了一段關于機械的概念，就是幾幅有關機械類物品的插圖，只有兩頁篇幅，看起來非常簡單易懂。

但當我繼續琢磨教材后，發現并非如此，因為教材是這樣定義簡單機械的：能夠幫助人們降低工作難度或省力的工具裝置，都可以稱為機械。翻閱教參，書中也只是要求學生說出工具裝置上哪些部位的“工作”給我們帶來了方便或省力。總體來說，這個概念表述得很不精準。當我帶著疑問與周圍老師進行探討時，沒想到他們對機械的認知也早有爭論：一種說法是所有的物體都可以稱為機械，因為它們或多或少都給我們的工作或生活帶來方便，降低了人們的工作難度。持另一種說法的老師則緊盯著書本定義的后四個字“工具裝置”，認為機械必須是一種裝置，而且是工具的范疇，但這樣一來就無法解釋斜坡是一種簡單機械的說法了。

教材、教參上對概念的模糊表述，以及同事們的不同說法，讓我墮入了“橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同”的迷霧中。我覺得大家都沒有真正明晰“機械”的核心概念，在隨后的半個月中，我不斷尋求“什么是機械”這個問題的答案。

經過大量查找文獻資料，我找到了很多關于機械的概念或定義。百度百科上有兩種說法：一種就是科學教材上的定義;另一種描述是：“機械，源自希臘語之Mechine及拉丁文Machina，原指‘巧妙的設計，作為一般性的機械概念，可以追溯到古羅馬時期，主要是為了區別于手工工具。”機械的特征有：機械是一種人為的實物構件的組合;機械各部分之間具有確定的相對運動。古漢語詞典這樣表述“機械”：機械由“機”和“械”兩個漢字組成，“機”原指局部的關鍵機件，“械”在中國古代指器械、器物等實物。《莊子·外篇·天地第十二》中，通過子貢與老人的對話給出了機械的概念界定，即機械是能“用力甚寡而見功多”的器械。繼續研讀科學教參，我在單元分析中還找到了這樣一句話：“機械是利用力學原理組成的各種裝置的總稱。”

根據以上種種資料分析，我明白了機械首先是一種工具裝置，并且在工作過程中工作部位有“力”的參與，工作的結果是幫助人們降低工作難度或省力。放大鏡看東西、餐巾紙吸水就不是機械，因為它們雖然降低了工作難度，但工作部位沒有力的參與;而像杠桿、滑輪等工作部位有力的參與，并且省力或降低了工作難度，它們就是機械。想到這，我頓覺迷霧消散、一片通透。正是在不斷追根溯源的過程中，我對簡單機械的概念有了更清晰的認知。

二、三易其稿，深研透思，完善教學環節

教學設計是實現教學目標、突破重點難點的縱軸線，可以是由淺入深，層層遞進;可以是重點突破，延伸全面;也可以是整體推進，抽絲剝繭;還可以是整合項目，自主探究。對于本課來說，只要把簡單機械的概念明確了，教學設計就相對容易了。全課就是圍繞簡單機械，向學生講清簡單機械的概念及其生活應用，板塊清晰結構明了。圍繞這一目的，我仔細思考、反復推敲，在多次試上課中不斷完善教學設計，最終形成了較為成熟的一節課。

以學生已有認知為切點，拓寬學生知識邊界。學生的“元”認知有些是對的，有些卻是錯誤的。本節課就是在了解學生對機械前概念的基礎上，出示一組機器和簡單工具的圖片進行判斷，要求學生說出判斷的依據是什么，目的是制造認知沖突，為后面的學習埋下伏筆。

以啟發式教學為方法，鼓勵學生自主歸納。啟發式教學就是要以學習任務和學習規律為依據，從學生的實際出發，用可以理解的方法來啟發他們的思維，調動他們的積極性以自主完成學習任務。本課在學生已有的認知沖突基礎上，單獨列出學生認為不是機械的圖片，討論它們的工作方法、工作部位、工作效果;要求學生將圖片按工作方式進行分類并說出分類依據（例如有沒有力的參與等），然后將有力參與的一類和收割機、鏟車進行比較，梳理出相似之處，從而歸納出“機械”的概念及主要特征。

以課堂學習為原點，走向生活與實踐運用。科學教育倡導從生活中來、回歸到生活中去的理念，這正是“中國學生發展核心素養”中“自主發展”的核心要義。因此，依據這個學習“原點”，教師出示教材中“生活中的機械”圖片，讓學生判斷是否機械并說出理由。通過工作方式討論、與大型機械比較來明晰機械的概念及主要特征，并舉例生活中的簡單機械、思考使用方式，使學生對機械的概念有更充分的認識。還設置“打開神秘小盒子”的互動環節，盒子一頭釘了釘子，一頭被螺絲封住，盒子中放有夏威夷果，要求學生思考如何打開盒子吃到夏威夷果，在互動中讓學生思考使用哪些簡單機械及機械的工作方法、機械起到了什么作用等。通過實際體驗，讓學生對簡單機械有更深入的了解，鞏固了機械的概念。

以科學學科為基礎，培養學生人文情懷。教育的根本目的是人的發展，要讓學生樹立尊重自然和大自然和諧共生的價值觀。據此，教師引導學生了解機械的發展史，出示古代的工具圖片，討論這些工具哪些部位降低了工作難度、哪些部位可以省力等。圍繞古埃及金字塔的建造進一步拓展了解古人如何制造和使用簡單機械，進而帶領學生了解機械的變革、發展，思考機械對生活的意義。

三、高光展示，立中求進，呈現完美課堂

12月22日，正式的課堂展示在南京外國語學校進行，來自全國十三個省的一百多位同行及專家聽取本節研究課，在南外學生的精彩發言及規范活躍的活動中，課堂展示達到了預期的效果，得到了同行們的一致好評。

教材主編郝京華教授現場就說：“通過聽取一線老師的展示課，發現教材編寫還是要多和一線老師交流，接地氣，更是發現了現行教材的不足，看來以后還是要多聽一線老師的課堂教學。”另一位教材主編、著名特級教師路培琦也給予了較高的評價：“整個課堂從學生的基礎概念入手，環環緊扣，如抽絲剝繭般把‘簡單機械的概念深植于學生的腦海中，不但會判斷，更能說出使用方法。”

課后我整理了這節課的課堂實錄，也將其撰寫成了案例。在課后反思中，我進一步分析后發現整堂課雖然行云流水、精彩紛呈，教學效果也堪稱良好，但總覺得還存在一些問題。在當今“大概念”教育的理念下，這節課的環節有些瑣碎，雖然呈現了一定梯度，但往往會中斷學生的思維，很難引起學生的共鳴。如果能夠讓學生通過各種工具打開盒子然后討論打開過程中用到哪些工具，是如何使用的，使用過程中有什么體會，還有哪些物體也像這些工具一樣……這樣把瑣碎的環節整合于一個模塊，學生在做中玩，在玩中悟，在悟中說，在說中有發現，這樣這堂課的效果會更好。

《什么是機械》的磨課過程，是在老師的精心設計下并吸收專家的指導意見，經多次磨煉，不斷推敲、不斷感悟、不斷調整、不斷進步的過程。一堂好課就是要既能夠讓學生輕松掌握概念，又能夠引發學生對生活的共鳴和積極探索的興趣。