《斜坡的啟示》教學過程實錄及反思

〔摘" "要〕" 《斜坡的啟示》是蘇教版科學五年級下冊第四單元“簡單機械”的第四課。在該單元前三課中，學生已經從總體上認識了機械，并且研究了杠桿、輪軸和滑輪的性質及工作原理。斜面在生活中的運用比較廣泛，但又極易被忽視。本節課重在引導學生從常見的生活現象中發現科學問題，引導學生去探究，能初步了解家庭、學校周圍的各種斜面的性質與功能，引導學生利用課堂所學去發現新問題和嘗試解決新問題。

〔關鍵詞〕" 小學科學；問題設置；科學記錄；情境再現

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）12" " 0062-03

一、教學過程實錄

（一）情境導入

提問：食堂阿姨推送飯箱，怎么把飯箱搬到幾層臺階上？

學生回答：兩個人抬著飯箱搬到臺階上。

設計意圖：以可接觸的生活情境入題，增加學生的熟悉感，逐步提升課堂氣氛。同時學生也可以結合自己的生活經驗提出使用斜面的建議。通過此活動，能了解到學生對斜面的前科學概念，調出他們對斜面的初步印象與理解。此外也可以讓學生體驗一次搬運的過程，激發學生靈感。

談話：其實在這些臺階旁邊就有一個斜坡，阿姨們每天都需要通過斜坡把飯箱送到各個教室。斜坡，這種與水平地面有一個夾角的裝置設施，科學上我們稱之為斜面。斜面與水平面的夾角叫作坡度。

（二）設計實驗，驗證猜想

驅動問題：使用斜面運送飯箱真的可以輕松省力很多嗎？

提問：那送飯阿姨使用斜面推送飯箱，又是怎樣用力的呢？（畫圖）兩次運送飯箱的力的方向都不一樣。那阿姨們使用斜面推送飯箱真的輕松省力很多嗎？

學生回答：會很省力。

談話：你能否設計一個實驗來驗證使用斜面提升重物時能省力？

設計意圖：給予學生充分的思考時間，針對某一個學生的想法進行集中評價和提醒，鼓勵學生積極思考，嘗試獲得最合理的實驗方法。

提問：單獨看在沿斜面上拉物體用的力是不能判斷斜面是否省力的，我們還需要做個比較，和什么進行比較呢？

學生回答：與直接提起重物所用的力相比。

談話：每個同學都在思考，而且很有可能每個人想法都不一樣，那能不能把我們的設計想法畫出來呢？用文字描述或者畫圖來表示我們的想法。

談話：老師發現每個同學的想法都不一樣，有的想法很好，有的想法可能還需要再完善一下，小組內可以討論一下，向同桌介紹一下自己的想法，看看哪個同學的想法是最合理完美的，每一組形成一份最完善的實驗設想謄抄到展示板上。

談話：我們可以先將每一組的設計分類，并且請幾名同學對照別組設計進行自評，利用這樣的句式進行自評互評：我的最初想法是……我們小組討論后的統一想法是……我覺得……

設計意圖：讓每一個學生嘗試用圖畫的形式畫出實驗方法，在畫的同時也給予了思考、修改、完善的機會。再讓小組學生互相展示實驗方法，互相評價進行取舍，最后統一成一個最優實驗方案。通過各組互評，分類分析找出最合理最可行的實驗方法。這一環節主要是促使所有學生都能主動參與，在質疑、評價、修改和確認方案的過程中調動思維參與，逐漸增強科學思維的邏輯性。

談話：老師課前的設計與大部分同學的設計是一樣的，首先制造出一個斜面，用彈簧測力計測量沿斜面拉動飯箱的拉力和直接拉起飯箱的拉力。

提問：那這個實驗中，應該注意什么事項，才能讓我們的實驗數據科學合理？

學生依據平時的實驗習慣進行回答。

播放視頻，視頻中關鍵地方字幕重點標注。

談話：實驗過程中，我們還需要記錄，把平均值寫在展示板上，并且用畫圖方式1∶1展示你們的裝置。提醒要寫大一點、清晰一點。畫完后張貼在黑板上。

提問：通過分析數據，你能得出什么結論呢？

學生思考，回答。斜面可以省力。

設計意圖：通過播放視頻了解實驗的大概過程及注意事項，再匯總小組記錄的數據，"以畫圖方式1∶1展示斜面裝置，標出拉力的平均值。每一組的斜面裝置都不相同，每一小組只需要做一組實驗，求得平均數即可。使用大展示板，增加學生可參考的實驗數據數量，給予更多時間觀察、對比、思考。

展開展示板：你發現了什么？

談話：每個斜面省的力有多有少，你覺得斜面省力多少與什么有關？學生猜測。

提問：怎么證明你的想法？

談話：那我們就根據省的力由少到多進行排序，排序后看看你能發現什么啟示呢？

學生觀察思考，嘗試回答。

談話：隨著省的力越來越多，斜面的長度越來越長。將物體提升相同高度的時候，斜面越長就越省力。在斜面高度相同的情況下，斜面越長它的坡度就越小，所以我們把斜坡的啟示轉化一下：斜面坡度越小，就越省力。

設計意圖：通過橫向對比每組實驗數據，發現沿斜坡的拉力始終比豎直提升的拉力要小，可以引導學生歸納出“斜面可以省力”的結論；再通過縱向對比所有組的實驗數據，發現每一組沿斜坡的拉力都不一樣，以此引出學生思考斜面省力程度與什么有關。鼓勵學生認真思考，仔細觀察各組的展示板，觀察是否能得出斜面省力程度與斜面長度或者坡度之間關系的結論。

（三）整理歸納，體驗斜面變形

談話：我們了解斜面真的可以省力，那我們再看一下送飯阿姨使用斜面推送飯箱的過程，好像也并不是很輕松，需要兩個人往上推。通過這節課學習，你可以給出什么建議讓阿姨們使用斜面送飯不再那么辛苦？

學生回答。

談話：把這個斜面建得更長一些，阿姨們會不會更輕松一點呢？可是這樣建造有沒有什么影響呢？

設計意圖：本環節的設置主要是回歸到起初的情境中，利用所學知識解決實際生活中的問題，而實際生活中的問題也不能完全使用實驗思維進行思考解決，這時就非常考驗學生的創新思維了。

談話：在高度一定的情況下，斜面越長，坡度越小越省力。除了直接增加斜面的長度，還有沒有其他的方法？

學生回答：將器材做成彎曲形狀就能在有限空間內達到足夠省力的要求。

設計意圖：調動學生生活經驗，從而發現并不是所有的斜面都是直的，也有“彎曲”的，以此發現斜面的變形。在學生習得科學知識之后，就要把學生的思維引向生活，通過對生活中問題的解釋來實現學以致用的目的。

二、教后反思

學生在學習科學的過程中，能否像科學家那樣真正地經歷深層次的探究過程，過程中其能力及思維是否得到提升，關鍵在于師生是否能直面兩個問題：學生缺乏思維直接參與的學習活動；小組合作的現狀也不利于絕大多數同學的學習，表層討論如同蜻蜓點水一般，點到即止，并未深挖。那如何促使學生參與科學課堂教學，實現思維品質的提升，我覺得需要做到以下幾點。

（一）問題設置提高學生科學思維的邏輯性

在情境導入后，實驗操作開始前和結束后，教師都應該設置精心設計的、具有明確指向的關鍵問題或鏈式問題，比如“你能否設計一個實驗來驗證使用斜面提升重物時能省力呢？”單獨看在沿斜面上拉物體用的力是不能判斷斜面是否省力的，我們還需要做個比較，和什么進行比較呢？斜面省力多少到底與什么有關呢？……最好是在大屏幕上展示相關問題，讓學生眼、耳、腦并用，增加對問題的理解。并且需要留足時間和空間讓學生思考問題，教師還需要幫助學生排除一切擾亂思考的因素，例如讓學生獨立思考、把握器材實驗單收發的時機等。然后可以在組內討論現象與問題的聯系，形成本組的統一結論，學生在經過一系列過程后解決了關鍵問題，其大腦中也會自主構建科學知識體系，實現培養學生核心素養的總目標。關鍵問題提出的目的，就是引導學生利用觀察、猜測、操作、推理等方法分析問題和解決問題，使其理解結果的形成過程，獲得科學的基本活動經驗。所以問題設計要追求“少而精”且層級遞進的原則，使學生在課堂上有足夠的動手實踐和獨立思考的時間與空間，并且真正經歷一次完整的探究活動。要判斷學生思維在整個活動中是否有提升，語言描述和動手實踐是檢驗的依據。教師可以要求學生把自己最初的想法和經過討論后整合的統一想法一并匯報展示，引導學生用一定的句式：“我的最初想法是……我們小組討論后的統一想法是……”引導學生用科學嚴謹的語言匯報實驗過程及結論。這樣的匯報，一方面可以留意學生是否把問題與現象一一對應，觀點是否基于相關證據而發表；另一方面也避免小組學生內人云亦云、習慣從眾的懶惰學習方式。學生在解決關鍵問題和鏈式問題后，通過組織語言描述想法，仔細聆聽他人發言，及時質疑異議，因此增強了學生思維的邏輯性和批判性。

（二）科學記錄提供有效的數據資源

科學記錄單作為實驗記錄的載體，能夠為整個課堂活動提供有效的數據資源。一張合理、科學的實驗記錄單對于本節課的目標以及最終目標的完成都有著至關重要的作用。在學生興趣及關注度逐漸降低的情況下，記錄單可以有效地保證探究活動的系統性，讓科學探究及科學思維變得更加整體及連貫。教師可以通過記錄單把探究活動整體分解成一個個既有相互聯系又相對獨立具體的小任務。學生在試圖解決這一個個小任務后，再進行適當的整理和合理的分析，逐步在大腦中建構整體的思維導圖。教師通過精心設計的實驗記錄單，讓學生學會觀察及找尋整體與局部、局部與局部之間的聯系，從整體出發，提升學生思維品質的整體性。

數據記錄后，學生還需要進行合理分析，有的時候還需要和其他小組的數據進行對比。這里的呈現方式也需要認真選擇。表格、繪圖、統計圖等方式都可以讓學生思維過程可視化，方便教師對學生記錄過程進行監督和反饋。本課兩個過程分別提供每個小組一張實驗記錄單，要求學生畫圖、記錄和計算兩種拉力的平均值，還需要畫出斜面的實際長度。而展示板則匯聚了以上所有數據，并以合理的布局形象呈現，還原了小組實驗場景。

（三）情境再現增強學生科學思維的創造性

科學課程要培養學生的核心素養，最終指向適應個人終身發展和社會發展的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。而創新思維則體現在從不同角度分析和思考問題，提出新穎而有價值的觀點和解決問題的方法。從一定層面上來說，科學學習實際就是一個問題解決的過程。根據情境或者現象提出需要研究的問題，運用科學思維方法對問題進行研究，收集、整理數據，使問題能用科學觀念進行解釋。再現的情境可以與前期導入的情境不同，也可以是更生活化的情境，通過再現情境，驅動學生快速內化知識，舉一反三，解決問題，完成一次又一次有意義的科學探究。當然實際生活中的問題不能完全使用實驗思維進行思考解決，可能還需要考慮各種環境因素，所以鼓勵學生采取不同的思路或者從不同方向來研究同一個問題，以增強學生科學思維的創造性。學生在學習了解了斜面省力的秘密后，嘗試思考在現實生活中，如何建造既能省力又能節省空間的斜面，以此引起學生發散思維，鼓勵開拓思路，從而實現對學生科學思維品質的提升。

三、結語

一節高效的科學課，最終目標指向學生的整體能力的提升。紙筆練習以及師生對話情況一定層面上可以檢測出學生本節課的掌握程度。但是思維品質的提升是一個長期的過程，是需要學生思維持續有效參與、慢慢累積發生質變的過程。缺乏思維參與的探究是盲目的，沒有思維碰撞的實驗總結也只是完成了探究流程。當然，科學課堂的參與，不僅僅是學生思維的參與，還有學生行為、認知和情感的參與。關注學生思維的參與，有意識地引導學生主動思考，才能提升學生思維的品質，更有利于培養學生的核心素養。

參考文獻

[1]郝興敏.為促進學生的思維發展而教：“斜坡的啟示”一課教學過程實錄及反思[J].實驗教學與儀器，2016（10）：58-59，66.

[2]王彥玲.課堂關鍵問題引領促進學生深度學習[J].教育實踐與研究，2023（13）：20-22.