《簡單機械》教學案例分析
一、教學案例
課堂復習：
教師：杠桿有幾類？
學生：省力，費力和等臂杠桿。其中省力杠桿費距離，費力杠桿省距離。
新課教學：
教師：旗桿上的滑輪給我們帶來什么好處？
學生：可以省力。
教師演示：安裝定滑輪、安裝動滑輪。
教師提問： 滑輪有哪些特點呢？我們來利用實驗探究。
（板書）探究定滑輪、動滑輪的特點
教師提問：需要什么器材？
學生：鉤碼、滑輪、鐵架臺、刻度尺和彈簧測力計。
教師要求：分組進行實驗、要求設計表格并且把數據記錄入表格。
學生活動：安裝滑輪、測量。
學生筆記之一：
器材：彈簧測力計、鉤碼、滑輪、線、鐵架臺和刻度尺。
測鉤碼的重量測物體上升的距離線上升的距離結論定滑輪1 2 動滑輪1 2學生筆記之一：（表格）
鉤碼質量
上升高度
教師設計的表格和實驗數據：
種類
鉤碼重力（N）拉力的大小（N）鉤碼移動的距離（m）力移動的距離（m）鉤碼移動的方向力移動的方向定滑輪110.190.19上下動滑輪10.50.10.2上上教師分析評估：
⑴ 彈簧測力計倒掛。
⑵ 分析數據，得出結論：
① 定滑輪：不省力，不省距離，不費距離。
② 動滑輪：省一半力，費距離，不改變力的方向。
二、案例分析
1.明確探究目標，增強教學指向性
案例中的教學活動可以大致分為：問題的提出和實驗設計、實驗探究活動、分析評估等三個階段。
⑴實驗設計，探究目標要明確
教師在第一階段初始的復習提問，想通過杠桿的特點引導探究滑輪的特點，是一種類比的思想體現。對于新課的問題情景設置（旗桿上的滑輪）讓我們清醒地意識到學生對于滑輪的認知水平停留在力的大小盲目比較層次。從學生的感性認識過渡到科學探究的理性認知，教師要發揮堅定的主導作用，引導學生發現需要探究的目標。
如果不進行有效的過渡與引導，僅僅以為復習提問中有類比的思想，錯誤以為學生已經知道探究內容。只是簡單的提出問題：“滑輪有哪些特點？”。就讓學生選擇實驗器材、進行實驗。則學生的實驗探究目標會出現很大的差別。探究目標不會有針對性。接下來的探究方向就不會明確，達到的探究效果也會很有限。
⑵從筆記中發現問題
從學生設計的表格（筆記之一）中發現：①學生關注的是鉤碼上升的距離和繩子（應該是力移動的距離）上升的距離，意識到兩者之間的距離關系；②只注意到鉤碼的重量，沒有注意到拉力的大小，沒有意識到兩者之間的大小關系；③表格中也沒有發現力的方向關系。這是基礎比較好的學生筆記。
從學生設計的表格（筆記之二）中發現：學生只是孤立的列出了鉤碼質量和上升高度，顯然沒有意識到要探究的具體目標，這樣的探究結果不可能找到滑輪的特點，也不會意識到動滑輪和定滑輪可能會有區別。同時表格中列舉鉤碼的質量是概念理解錯誤，質量不會因利用滑輪而改變，也就沒有探究價值。應該探究利用滑輪之前、后力的關系。這是基礎比較差的學生筆記。
⑶教師參與的切入點
如果教師在探究的實驗設計之前利用類比的思想，引導學生發現利用定滑輪之前、后可能會出現力的大小有變化、力的方向有變化。學生會有明確、具體的探究目標──比較利用滑輪前后的拉力大小和方向；如果在動手實驗之前讓學生感受動滑輪和定滑輪拉動物體移動的距離，學生也會發現兩者前后移動距離的比較應該是探究目標之一。
假如教師在引導學生發現問題之后，以參與者身份繼續引導學生理順要探究比較力的大小、方向和力移動的距離關系。則學生在實驗表格的設計、器材的選擇和實驗操作的目標針對性會更強，得出正確的實驗結論可能性會更大。否則即使是進行了實驗探究，也只是流于形式，實驗結論只會由教師最后傳授、給出。學生不可能從中領悟到探究的意義和價值。
2.明確探究能力目標，在探究過程中培養能力
能力目標貫穿探究的全過程。一節科學探究課，不能只滿足于課程標準的知識目標，在課程標準要求的知識目標以外，還有科學探究內容目標。科學探究既是科學方法又是科學內容。以本節為例，課程標準的知識目標要求是認識定滑輪和認識動滑輪。為了解層次，也是知識要求的最低層次。本節科學探究，作為科學內容目標還涉及到：理解、應用等能力層次的培養和要求。
⑴ 科學探究中的應用能力培養
應用能力包含測量、使用、簡單計算和解釋現象等。教師在介紹滑輪的時候，選擇的是自己演示安裝定滑輪和動滑輪。如果改為學生探究安裝定滑輪和動滑輪。教師提出一個小小的探究目標：給你一個滑輪，試一試，能夠進行幾種形式的安裝？動一動，觀察它們的效果相同嗎？學生會在動手實踐中熟悉使用滑輪的安裝方法，觀察、發現滑輪安裝的不同方法，比較并對滑輪進行分類，對動滑輪和定滑輪有具體的感性認識。在接下來的動手實際使用和測量過程中會更熟練，應用能力培養和提高水到渠成。
⑵科學探究中的理解能力培養
理解能力包含：釋義、舉例、分類、說明、比較、判斷、歸納、推理等。
設計表格，是本節培養理解能力的重要途徑。從提供的學生設計表格（一）發現：這是一個能力比較強的學生，學生已經具有初步比較動滑輪和定滑輪的意識；同時注意到探究目標中使用機械前后力的移動距離比較。從提供的學生設計表格（二）發現：有的學生還不具備這種比較與判斷動滑輪與定滑輪、比較與判斷使用機械前、后力移動距離的意識和能力。所以在探究的過程中應該有意識的引導、訓練學生設計實驗表格的方法，培養設計實驗表格的能力。實驗表格不僅具有記錄實驗現象、收集實驗數據的單一功能，更重要是對實驗現象、數據通過列表的形式，進行比較、判斷，在此基礎上進行歸納推理，發現并且得到科學結論。所以表格的設計與應用，可以在得到實驗結論的同時培養理解能力。