◇（江蘇：淮安生態(tài)文化旅游區(qū)楓香路小學(xué)）

《擺的研究》是教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊第三單元“時(shí)間的測量”第六課，是一節(jié)十分典型的動手實(shí)驗(yàn)的科學(xué)課，不少老師反映在教學(xué)這一課時(shí)，會遇到以下幾個(gè)問題。

成功率不高。傳統(tǒng)的擺是由擺繩、擺錘和鐵架臺組成。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，因?yàn)榉N種原因，如，操作角度的問題、擺繩的問題、擺角的問題，會發(fā)生擺撞擊鐵架臺豎桿的情況，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)終止，不得不從頭再來。一而再，再而三，直接影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

效率不高。擺得快慢可能跟擺錘、擺長、擺幅這三個(gè)因素有關(guān)。有些老師選擇兩個(gè)因素進(jìn)行研究，另一個(gè)因素下節(jié)課研究；有些老師先選擇一個(gè)因素展開教學(xué)，其他兩個(gè)因素作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的項(xiàng)目。不管選擇哪種方式，大家一致認(rèn)為課的容量太大，不易完成。加之上述成功率不高這一重要因素的影響，所以，能順順利利上好這節(jié)課的不多，效率不高。

精度不高。擺的研究，因?yàn)樯婕耙蛩剌^多，對擺本身的構(gòu)成要求較高，對學(xué)生的操作要求也十分高，就決定了這是一個(gè)較高難度的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)際操作過程中，對擺長的把握、對擺角的控制、對擺幅的控制以及計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的同步問題等方面，都表現(xiàn)出參差不齊的水平，在分析數(shù)據(jù)時(shí)就不易得出具有說服力的結(jié)論，精度不高。

針對上述出現(xiàn)的一系列問題，我請教了一些專家，自己也做了深入的思考和實(shí)踐，取得了較好的效果，分享如下。

一、改進(jìn)了傳統(tǒng)擺的結(jié)構(gòu)

針對小學(xué)生操作傳統(tǒng)擺的過程中不易掌控?cái)[角、不易改變擺線長度、易撞桿這些問題，我對傳統(tǒng)擺的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了必要的改進(jìn)。我用熱熔膠將量角器固定在一根塑料尺上，在靠近量角器90°線的塑料尺上鉆一個(gè)孔，然后再將配有量角器的塑料尺固定在鐵架臺上，改進(jìn)的擺就做好了。對于擺線，可以在線的一端系上回形針，將回形針折成鉤狀，便于掛重物，也便于更換重物。為了便于操作，還可以在線上10 厘米畫上標(biāo)記。改進(jìn)后的擺，學(xué)生容易控制擺的幅度，容易改變擺線的長短，因?yàn)榱拷瞧鞯淖韪?，減少了撞桿的機(jī)會，成功機(jī)會大大增加。

二、引入了數(shù)字化傳感器

如何解決擺的實(shí)驗(yàn)次數(shù)多、費(fèi)時(shí)、比較單調(diào)這一問題，我及時(shí)引入數(shù)字化傳感器——光電門。本節(jié)課引入了數(shù)字化傳感器，其目的不是簡單地追求數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)，而是為了降低實(shí)驗(yàn)的難度，解決因?yàn)榇罅恐貜?fù)實(shí)驗(yàn)而導(dǎo)致的時(shí)間緊張這一難題。實(shí)踐證明，使用了數(shù)字化傳感器，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情得以激發(fā)，操作難度降低了，計(jì)數(shù)難度降低了，實(shí)驗(yàn)的精確度提高了，實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)得以及時(shí)記錄和呈現(xiàn)，這為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析提供了十分重要的保障。同時(shí)，通過數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺的學(xué)習(xí)，改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，為學(xué)生的深度思考提供了較好的時(shí)空保障，為他們的研究和學(xué)習(xí)提供了豐富的展示和交流的平臺，將學(xué)生的學(xué)習(xí)活動引領(lǐng)到獨(dú)立思考、合作學(xué)習(xí)、共同分享這樣一種民主和諧的氛圍中來。

三、進(jìn)行了必要的學(xué)科融合

世界是關(guān)聯(lián)的。基于這樣的理念，在本節(jié)課中，我凸顯了科學(xué)與數(shù)學(xué)的關(guān)聯(lián)和科學(xué)與信息技術(shù)的關(guān)聯(lián)。

（一）科學(xué)與數(shù)學(xué)學(xué)科相關(guān)聯(lián)

科學(xué)原本就和數(shù)學(xué)聯(lián)系得十分緊密。本節(jié)課與數(shù)學(xué)相關(guān)聯(lián)具體表現(xiàn)在：分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)適時(shí)引用了統(tǒng)計(jì)圖表。這樣的適度關(guān)聯(lián)帶來了兩個(gè)好處。一是適時(shí)引用統(tǒng)計(jì)圖表，使學(xué)生直觀感受到擺長對擺快慢的影響。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用電腦現(xiàn)場生成Excel 和折線統(tǒng)計(jì)圖，借助折線統(tǒng)計(jì)圖，學(xué)生更加直觀地感受到擺長對擺快慢的影響，其視覺沖擊力是很強(qiáng)的。二是學(xué)生借助折線統(tǒng)計(jì)圖進(jìn)行了合理的猜測和推斷。他們根據(jù)統(tǒng)計(jì)圖增減變化的趨勢，進(jìn)行了大膽的猜測，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了反復(fù)的驗(yàn)證。如，在研究擺線分別為10厘米、20厘米、40 厘米的基礎(chǔ)上，根據(jù)呈現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)圖進(jìn)行了大膽猜測：當(dāng)擺線為30 厘米時(shí)，擺的速度如何？當(dāng)擺線為50 厘米時(shí)，擺的速度又如何？這樣就把學(xué)生的科學(xué)思維適時(shí)引領(lǐng)到了一個(gè)新高度，同時(shí)讓學(xué)生認(rèn)識到大膽猜測與小心驗(yàn)證相結(jié)合的科學(xué)探究的基本方法。

（二）科學(xué)與信息技術(shù)相關(guān)聯(lián)

隨著信息技術(shù)手段的日益發(fā)達(dá)，其對科學(xué)的學(xué)習(xí)探究產(chǎn)生了積極的影響。傳統(tǒng)《擺的研究》一課一般都是采用人工計(jì)時(shí)、人工計(jì)數(shù)，這樣的操作簡單易行，但因?yàn)橛?jì)時(shí)和計(jì)數(shù)不易同步，會造成數(shù)據(jù)的偏差。使用了光電門和專門的處理軟件，使得計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)同步進(jìn)行，在獲得大量數(shù)據(jù)的同時(shí)，借助專用軟件，對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動記錄、自動計(jì)算等處理，節(jié)省了大量的時(shí)間，保證了計(jì)算的精準(zhǔn)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供了重要的基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)過程中和處理數(shù)據(jù)時(shí)，我們借助大屏進(jìn)行了多屏互動，為組際交流和全班交流提供了很好的平臺。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中，就會有意識地觀察比較研究主題相同組的相關(guān)數(shù)據(jù)，在對比中尋找不同，引發(fā)思考，及時(shí)驗(yàn)證。這樣的處理使學(xué)生意識到平日里學(xué)習(xí)的信息技術(shù)手段有了用武之地，他們能制作Excel來統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，能生成統(tǒng)計(jì)圖表，能借助統(tǒng)計(jì)圖表進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，能進(jìn)行合理的猜測及預(yù)判。這樣的處理為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了嶄新的方式，為他們的深度思考和交流提供了更多的空間和可能。

本節(jié)課立足于將傳統(tǒng)手段與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有機(jī)融合，改進(jìn)傳統(tǒng)技術(shù)方面的不足，及時(shí)引用先進(jìn)的技術(shù)手段，取長補(bǔ)短，相得益彰。這樣的課堂降低了實(shí)驗(yàn)的難度，增加了實(shí)驗(yàn)的精度，豐富了實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)處理的時(shí)間，拓展了學(xué)生研究的時(shí)間和空間。這些為學(xué)生的科學(xué)探究提供了多樣的學(xué)習(xí)平臺，為學(xué)生的深度學(xué)習(xí)提供了多種機(jī)會和可能，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升了學(xué)生科學(xué)探究的能力和素養(yǎng)。