《苹果为什么会落地》教学设计
福建省漳州市实验小学余丽滨
（参加“2007年福建省基础教育新课程小学科学学科教学设计大赛”获一等奖）
《苹果为什么会落地》是苏教版小学《科学》四年级下册“无处不在的力”单元中的第三课。
“无处不在的力”单元着重引导学生建立一些有关力的一般概念，同时通过学习牛顿第一定律以及二力平衡条件，进一步认识力是物体运动状态发生改变的原因，并通过对重力、摩擦力和阻力的研讨，使抽象的概念在研讨中逐步得到理解和深化。本单元由《力在哪里》、《物体形状改变以后》、《苹果为什么会落地》、《摩擦力的秘密》、《做小车》五课组成。《苹果为什么会落地》从感性认识物体为什么总会落地开始，认识地面上的任何物体都受到地球引力的作用，上升到物体都有重力的理性认识。
【学生学习情况分析】
学生经过学习前一单元《物体的运动》和本单元《力在哪里》、《物体形状改变以后》两课，对力已有了初步体验与感受，但力的概念仍是比较抽象且难于理解，我们既要让学生通过课堂的学习活动从多方面感知力、认识力，又要在学习活动中避免过早过生硬的给出力的三要素的概念，这样的教育现状下如何把握教学的广度与深度是很具难度的。《苹果为什么会落地》中“牛顿发现地球引力”的故事，介绍牛顿对观察到苹果落地的现象如何进行思考和研究的过程，体现出爱因斯坦讲的“提出一个问题，比解决一个问题更重要”的伟大意义，学生对此课内容的学习充满了期待与热情。
【设计思想】
本课将组织学生立足于自身的生活经验，透过“苹果落地”、“抛文具”、“给引力打比方”、“准确轰炸目标”等活泼有趣的活动，再现重力与引力的现象并进行有系统、有层次的探讨与研究活动。引导学生经历像大科学家牛顿发现引力和重力的经历，进一步认识科学与生活的息息相联。
【教学设计】
教学目标：
科学知识
1、认识地球上的万物都具有竖直向下的重力，物体重力是由于地球引力引起的。
2、知道物体由于受到地球引力的作用，总要竖直下落。
过程与方法
1、能够收集相关事例来说明重力的普遍存在。
2、能够通过实验感受到物体重力的方向。
情感、态度与价值观
1、感受科学活动和探究的乐趣。愿意与其他同学交流自己的看法和意见。
2、体会到任何科学认识都来源于科学实践，科学认识与生活是息息相关的。
教学重点：
1、认识到由于地球的吸引会使物体受到力——重力，重力是物体受到地球引力产生的。
2、认识重力的方向是竖直向下的。
教学难点：
1、认识重力的方向是竖直向下的。
2、不管物体处在地球上什么位置，受到重力的方向总是指向地球的中心。
教学准备：
模拟图示、棉线、杯子、建议卡、学生身边的任意文具、标示重力的箭头贴
【教学过程预设】
（一）导入新课
1、（出示一粒苹果，高举后放开，苹果下落。重复演示。）提问：苹果为什么最终都要落到了地上，不会往上飞？这是为什么呢？
2、交流。
（设计意图：通过问题，了解学生的知识前概念情况。）
（二）认识引力的存在
1、活动体验
（1）活动：每位学生从自己身边找出一样轻便的东西向上抛出，观察体验物体会落地。
（2）提问：物品总是要落到地面，这是为什么呢？
（3）试解释、交流。
（4）介绍牛顿发现地球引力并提出地面上任何物体都受到引力作用科学观点的背景故事。
（设计意图：教师及时介绍牛顿发现地球引力的背景故事，让故事中的牛顿发现引力的过程引出引力的概念，显得适时、必要、自然。）
2、质疑梳理
（1）问题：受到支撑或停留在空中的物体是否也受引力的作用。
（2）提出自己的观点和看法。
3、明晰引力与重力的关系。
（1）讲解：地球有引力，地球的引力会作用于地球上的任何物品。像这样由于地球的吸引而使物体受到的力我们称之为重力，任何物体都受到重力作用，物体重力是由于地球引力引起的。
（2）举例：哪些物体受到重力作用。
（3）小结：不管有没有物体，地球的引力总是存在的。只要有物体存在，物体就会受到地球引力的作用，所以，任何物体都具有重力。（板书：地球有引力，物体受引力作用产生重力。）
（三）认识重力的方向
1、游戏活动
（1）“准确轰炸目标”游戏规则：同学两人一组，利用身边的各种文具材料作为实验用品开展活动。每次活动由其中一位同学在地面上先放一个小物体，另一位同学将一件文具用品拿到高处描准目标后松手，让用品自由下落，准确轰炸下面的目标。边活动边思考：上面物品应在怎样的位置才能准确打击到下面的物品。实验结果说明了什么？
（2）活动、交流。
（3）讲解：下落的物品要与地面目标物品同处于竖直的位置，重力的方向是竖直向下的。
2、画单个物体的重力图示
（1）问题：你能画出苹果的重力图示吗？
（2）试画并展示。（用箭头贴指示出物体的重力，注意箭头贴的出发点与方向。）
（3）指导画规范的物体重力的图示，并讲解：重力是作用在物体上的力，重力的方向是竖直向下的，竖直方向是当地的水平方向构成直角（画图示讲解），就是我们前面做的物体下落的方向。
（设计意图：学生要画出正确的单个物体受到的重力的图示，困难比较大，力的图示是教学的难点，因此，教师的指导就显得十分必要。）
（1）（出示图片）问题：有8个物体分别处于地表上空不同的方位并即将下落，那么，它们将如何下落呢？它们受到的重力方向各是怎样的？
（2）在模拟图示上用彩笔画出物体下落的路径。
（3）展示交流。
（4）评价。
（5）问题：为什么这8个物体受到重力的方向不一样？你有什么新的发现？
（6）讨论交流。
（7）讲解：物体不管在地球上什么位置，都有重力，重力的方向总是竖直向下，都指向地球的中心。
（四）拓展应用
1、挑战重力活动：根据科学书第46页的实验方法，教师指导学生借助带棉线的塑料杯进行挑战重力的体验活动。
2、交流。
3、想一想，如果地球没有引力，将会产生什么结果？
4、交流。
5、总结：生活中处处有科学，科学就存在于生活的每件小事中。如果你能留意发生在身边的事，如果你在发现的基础上能做个细心人，相信同学们也能提出自己独特的科学见解，也许有一天这些见解还会成为新的科学真理呢！
附：板书设计（略）
【课后小结与反思】
基于“创造条件促进学生的自主有效地活动为出发点”的精神，我在备课之际格外注意做以下三件事：一是，调查了解学生对于将学习内容的兴趣指向和已有经验（即前概念）水平及水平差异等各种学习的状况。二是，再学习课程标准的。通过再学习，不仅强化课程教育的中心理念，明确课堂教学活动应具有的指向目标，还找出了本课学习应落实的具体培养目标。三是，结合教材编写专家提供的教学参考书，仔细品读教材，认真研讨教学专家所设计的每一个教学活动环节，认识教材活动设计的目的与意义。
以上三件事，最需花时间的是第三件事，因为，与教材文本进行的交流，绝不仅是读清教材的每一个活动要求那么简单。课程改革提出的“用教材”的理念指引着我们，所以说：尊重教材，切莫等于崇拜教材。经过对教材的体捂与研究，我发现教材中有些地方值得商榷。商榷之一：在按教材的设计进行体验性学习的过程中，我没能感受到教材编写者所期望让学生体验的学习乐趣。思考后，我认为学习的乐趣体验不如意，可能与学生现今所处的生活环境令他们拥有着很丰富的视野有关系。就牛顿与苹果的故事，绝大多数学生早在学龄前阶段已通过各种不同的途径有所了解，并知道有引力，一些同学还知道重力。所以，以这样一个学生都已知的故事展开教学，虽能引起学生的一定学习热情，但热情的强度不会太大，持续的时间也不会太久，应考虑适当延伸活动。商榷之二：教材出示牛顿的第一个解释，接着让学生通过抓尺子的活动去体验牛顿所作出的第一个解释。而后，牛顿第二个解释的学习方式重复了牛顿的第一个解释的学习模式。这样安排的活动环节，学生虽看似经过了“动手”学习，然而，正所谓“‘动手’只是一种手段，‘动脑’才是目的，‘动手’并不一定会‘自动地’促进‘动脑’”，由于在学生的每次活动开始之前，都已经明确知道了最终解释，活动仅是去验证，不需要自己再去思考、去解释、去得出自己的结论，所以，我认为这样的活动设计也值得商榷。商榷之三：教材中关于牛顿的第一个解释的描述中的最后一句“它使地球上的万物都具有垂直向下的重力”，并不是正确的重力特征的描述。还有，对于抓尺子活动前，教材设计的引言“我们来做一个和重力赛跑的游戏”，这之中的“和重力赛跑”的表述与教材的教学目标相勃。“一位同学拿着一根长尺，从高处往下丢落，另一位同学在下面接住”，这个活动要解决什么问题？是解决自由落体的下降速度变化还是训练学生接物的反应速度？我认为教材中这个拦截活动，容易产生重力与速度有关系的误导，这节课要解决的是重力的方向是怎样的，因此，我设计“准确轰炸目标”的活动能解决物体受竖直方向的重力作用竖直下落的教学难点。
怎样让教学活动围绕“物体落地”这一主题展开，层层深入，并富有儿童情趣，符合儿童的认知规律？怎样让学生既“动手”又“动脑”，通过对自己活动作出的个性解释，从而认识引力，认识重力？怎样避开专业而抽象的术语和定义，让学生形象、直观、生动有趣地表述出自己新建构的引力与重力的概念？此外还有，怎样处理活动中教与学的关系？怎样促进活动中的生生与师生间的互动？选择怎样的材料，才能即简约、方便、实惠，又有效的保障学生活动的开展？怎样处理好材料的出现、使用与控制？……思考着这些问题，我大胆改变了原教材对教学内容的设计、表述及呈现次序，经过多次对教学活动设计的选择与实践，我对《苹果为什么会落地》一课的教学过程做了以上的预设安排。
由于备课的精心、细心、尽心，本课教学活动落实了教学预设的各项教学目标，通过学生对生活中类似苹果落地和旋转的桶中物体不会掉落的现象的体验与分析，既认识重力——地球引力，又接触了地球引力可以被克服的知识；既讨论了学生们都会想到的问题，又恰到好处地介绍了牛顿的思考，引发学生关注身边的现象，促成学生敢于思考、善于思考身边事物的变化。本课在公开教学活动中受到的在场听课的教授、专家、教师的一致好评。
【专家点评】
《苹果为什么会落地》注重教材解读，用教材并完善教材，以创设“准确轰炸目标”活动最为典型。全课的活动设计合理，且关联性强，以学生为主体，极力创造出了让学生更主动学习的环境与条件；活动的探究指向明确，层层深入，层层递进；活动材料选择典型而有效；善于将抽象与专业的术语，转化为具体的表象，如引导学生利用一个箭头卡片表示出物体受重力而下落的路径及给引力打比方；记录的转化有艺术，以图、线的表征描述为主，并巧妙地通过图、线应有的位置的指导，渗透了相关的知识概念要素。关注教学细节的处理，不论是预设还是面对知识的生成，这样的学习方法对于以直观和具体为主要思维方式的小学生而言是非常需要而有效的。
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