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在教学《苹果为什么会落地》一课后，我们发现活动设计与教学实际情况出入较大。教师对学生判断的“理所当然”，影响了教学设计的针对性，导致学生在实际学习中要经受不小的挑战。如何准确而合理地制定教学目标？学生学习过程中遇到的困难是什么？该设计怎样的探究活动来帮助学生克服困难，走向成功？教师只有做实这些“精致化”工作，才能帮助学生搭建“脚手架”克服困难，引导他们有效地参与探究活动。
一、探究活动与教学目标要契合
学生对地球引力并不陌生，他们甚至能说出地球引力的存在，而要结合现象去分析和解释则有难度。因此，从学生实际出发，结合课程标准，合理地确定本课的教学目标是教学设计的关键。本节课重难点在于让学生通过丰富的体验活动感受到地球引力，并判断物体受到地球引力的方向，解释与地球引力相关的现象。
结合教材与学生实际，我们制定了本节课的教学目标：
了解地球引力研究的科学史，知道牛顿的贡献；
认识地球引力，知道地球引力的方向；
能解释与地球引力相关的一些现象；
能利用纸团等简单材料研究地球引力现象；
意识到科学就在我们身边，只要仔细观察研究就能有所发现。
目标确定后，接下来就要整理教材，有目的地选择教材上呈现的探究活动，确保探究活动与教学目标更契合。每个探究活动的定位、组织要非常明确，要符合儿童的动手特点，能为顺利实现教学目标提供帮助。
二、探究活动与亲历体验要对接
在课堂教学中，要使探究活动与学生的亲历体验对接，教师就要对每项探究活动有全面的了解，精心设计符合学生亲历体验的活动细节，如探究活动的时间怎样规划，探究中可能会出现什么困难，通过探究学生能得出什么结论，还有哪些后续的探究主题等。教师只有把探究活动的细节思考清楚，才能保障学生的探究富有成效。
活动一：当回小牛顿，探究地球引力方向
师：在1666年的一天，牛顿躺在花园里沉思。突然，一个成熟的苹果从树上掉了下来，正好砸在他的头上。他想到了一个问题——为什么苹果总是落到地上，而不是落向天空？你觉得会是什么原因呢？
生：引力。
师：今天我们也来当一回牛顿，用材料盒里的物品来模拟苹果，一起经历牛顿发现的过程。活动要求：要使物体自由下落，可以向上抛，也可以斜着抛；要注意控制落点的范围，不要刻意阻挡；认真观察思考，这些东西最终都掉在哪里？掉落的方向怎样？
（学生分组活动。）
生：这些物体最终都掉落在桌面上，有的东西下落得快，有的下落得慢；重的物体是直线下落的，气球下落的时候歪歪扭扭。
生：我发现物体都落到了桌面上。
生：乒乓球、纸条等物体最终下落的方向都是向下的。
师：大家发现，不论把物体抛向哪个方向，最终它们都是向下落。老师这里准备了一个铁架台，上面挂着重物（如图1所示），如果将这根绳子剪断，重物的下落方向是怎样的？
生：垂直向下。
师：是不是这样？请你来试一试，大家仔细观察。
（学生上台，用剪刀剪断细绳。）
师：我们把这样的下落方向叫做竖直向下。
（教师画出重物受地球引力的方向，如图2所示。）
师：如果是这种物体呢（如图3所示）？有什么特点？
生：是挂着的。
师：那它受到的地球引力方向是怎樣的呢？
生：竖直向下。
生：斜着向下。
师：谁来试一试？请大家仔细观察。
（学生上台操作演示。）
生：重力方向是沿着重心竖直向下的（学生画图，如图4所示）。
师：请一个同学在记录纸的图上画出它受到的引力方向。
对小学四年级学生而言，较为困难的是认识力的方向。设计一个关于地球引力方向的探究活动，就是想引导他们感受地球引力的特点，从而认识力的大小、方向和作用点。教师精心设计关于引力方向的对比探究活动，让学生对水平物体和非水平物体所受重力的方向有了更清晰的理解，有效突破了教学难点。
师：这是一个地球仪，上面有一个旅行家，他喜欢到处旅行，一开始在地球的顶端（北极）旅行，他受到的地球引力是怎样的？
生：竖直向下。
师：现在旅行家在赤道附近，他受到的地球引力的方向是怎样的呢？如果跑到了地球底端的南极去了，受到的引力方向又是怎样的呢？请同学们在纸上面画一画。
（学生自己画图，之后投影展示、点评。）
师：我们来看看这位同学画的情况（展示记录）。
生：老师，他画得不对。因为在南极，受到地球引力的方向仍然向下的话，旅行家就会飞向太空，怎么可能还在地球上呢？
生：我认为不管在地球的什么地方，都应该指向地球内部（如图5所示）。
师：地球内部的中心，常称为地心。同学们拿出自己带来的小地球仪，和旅行家一起旅行，在地球的南北极和赤道附近，分别感受一下所受地球引力的方向。
（学生活动，教师提醒他们在记录纸上更正不正确的画法。）
生：我认为不管在地球的哪个位置，都受到地球引力。
生：不管在哪里，受到地球引力的方向都竖直地指向地心。
如果按教材安排直接呈现这个探究活动，学生较难理解“指向地心，竖直向下”。有了前一个探究活动的铺垫，这个递进活动让学生进一步感受并理解地球引力的方向。学生只有亲自体验了，才能印象深刻，从而进行上位的抽象概括。
活动二：游戏“抓尺子”，与引力“赛跑”
师：现在我们知道了地球引力和它的方向，接下来做一个与地球引力赛跑的游戏——抓尺子。 （师生一起讨论“抓尺子”游戏的比赛规则。）
师：请一个同学到讲台上来，与老师一起合作玩一玩。
（师生示范后，学生两人一组展开活动，之后交流汇报。）
生：当我抓到尺子的时候，感觉到尺子有一种力，把我的手向下拉。
生：我感到地球的引力很大，如果不注意就抓不住。
生：我每次都发现尺子是竖直向下落的，说明地球引力的方向是竖直向下，指向地心的。
游戏体验不能仅停留在营造快乐的氛围层面，游戏的目的是为了提升学生对引力的感受和对方向概念的深层理解。如何提高游戏成功率？显然，游戏规则的制定很重要。师生一起商量比赛规则，学生会明白为什么这样要求，这比教师冷冰冰地出示课件要求好多了，而且他们对游戏的目的更加明确。游戏后的交流，学生畅所欲言，在相互激发和倾听中不断受到启发，增强了对地球引力及其方向的认识。
活动三：制造“人工卫星”，解密“离心力”
师：地上所有物体都受到地球的吸引力，火箭又是怎样上天的呢？
（播放火箭升空视频。）
生：火箭有燃料的推力。
師：卫星在围绕地球转的时候为什么没有掉下来呢？下面我们做一个小活动，请大家边活动边思考。同学们将系着线的乒乓球甩动起来，将球以不同的速度甩动，感受球速不同时线上的拉力有什么不同。
（学生活动。）
生：乒乓球甩得快，线上的拉力就大；甩得慢，线上的拉力就小。
师：如果乒乓球的速度再慢一点呢？
生：乒乓球就会掉下来。
师：那这个时候线上还有对你手的拉力吗？
生：没有了。
师：这和卫星绕地球转有什么相似之处呢？
生：我觉得卫星相当于乒乓球，线相当于地球的引力。
生：正因为有地球引力，卫星才能绕地球转动。
生：卫星绕地球转的速度应该是非常快的。如果慢的话，就会掉下来。
师：说得太好了！月球就是因为受地球引力的影响，以飞快的速度绕地球公转，成为地球的卫星。
第三个探究活动引导学生对地球引力的研究更深一层。近地、远地轨道物体有没有受到地球引力呢？我们认为，这节课可以涉及这个问题。探究活动中，学生用系线的乒乓球模拟“卫星”，通过力度与角度的不断变化，获得了对应的感受，让看不见的地球引力变得直观可感，较好地为学生理解万有引力和离心力提供了感性经验的支撑。
三、探究活动与教学组织要精致
探究活动要为学生的探究学习服务，一节课里的每个探究活动，均应有目的性。同时，前一个活动与后一个活动间应该有层次性和递进性，前一个活动出了问题，必将影响后续探究。这就是精致的另一层含义：一节课整体的活动设计，既要有统筹的顶层设计，又要有具体设计。
《苹果为什么会落地》一课的总体思路是：发现地球引力——感受并了解地球引力的方向——迁移应用。整节课的探究活动丰富、有趣，有鲜明的层次。
首先，通过让学生开展扔东西活动，真切感受地球引力的存在。材料呈现了纸团、气球、小铁块、小木块等不同重量的物体，让学生感受到物体重量、形状、大小尽管不同，但最终都要落向地面，真实感受地球引力的存在。教师在设计探究活动的材料时，使每个小组不同材料的重量、形状、材质各不相同，这样，学生获得的信息会更丰富，更便于学生发现规律。
其次，精心设计两个探究活动，重点研究地球引力的方向。对于地球引力的方向，学生的前概念是物体都是向下落的，但是具体怎样不清楚，所以教师设计相应的活动帮助学生理解，分两个层次设计：
第一层次，让学生知道物体受到的地球引力是竖直向下的。活动中学生发现，悬挂重物的绳子断了，重物是直线下落的，这样的方向叫做竖直向下。
第二层次，这种力是指向地心的。活动中，学生剪断斜挂着尺子的细线，观察尺子下落的过程，发现斜挂着的尺子也是竖直向下落的。
有了第一层次的基础，第二层次就不难了。至此，学生才明白地球上的物体，受到的地球引力的方向都是竖直向下。接着，研究地球仪上的小纸人在位置不断变化时所受引力情况，学生通过画、演、说等活动，逐步理解地球引力的方向是竖直向下，指向地心的。
再次，对拓展活动作了改进。用带线的乒乓球取代装水的桶，是考虑到装水的桶在具体活动时有一定的局限性，只有达到一定速度水才不会掉出来，而且如果操作不当，还有可能将水甩到自己或者他人身上。改用绳子的一端系着乒乓球，操作更加方便了，学生的活动就是甩系着乒乓球的绳子，甩动的速度要有快有慢，活动过程中，他们认真体会绳子上传来的对手的拉力，对引力的认识也更加具体。
江苏省常州市金坛市
西城实验小学（213299）
一、探究活动与教学目标要契合
学生对地球引力并不陌生，他们甚至能说出地球引力的存在，而要结合现象去分析和解释则有难度。因此，从学生实际出发，结合课程标准，合理地确定本课的教学目标是教学设计的关键。本节课重难点在于让学生通过丰富的体验活动感受到地球引力，并判断物体受到地球引力的方向，解释与地球引力相关的现象。
结合教材与学生实际，我们制定了本节课的教学目标：
了解地球引力研究的科学史，知道牛顿的贡献；
认识地球引力，知道地球引力的方向；
能解释与地球引力相关的一些现象；
能利用纸团等简单材料研究地球引力现象；
意识到科学就在我们身边，只要仔细观察研究就能有所发现。
目标确定后，接下来就要整理教材，有目的地选择教材上呈现的探究活动，确保探究活动与教学目标更契合。每个探究活动的定位、组织要非常明确，要符合儿童的动手特点，能为顺利实现教学目标提供帮助。
二、探究活动与亲历体验要对接
在课堂教学中，要使探究活动与学生的亲历体验对接，教师就要对每项探究活动有全面的了解，精心设计符合学生亲历体验的活动细节，如探究活动的时间怎样规划，探究中可能会出现什么困难，通过探究学生能得出什么结论，还有哪些后续的探究主题等。教师只有把探究活动的细节思考清楚，才能保障学生的探究富有成效。
活动一：当回小牛顿，探究地球引力方向
师：在1666年的一天，牛顿躺在花园里沉思。突然，一个成熟的苹果从树上掉了下来，正好砸在他的头上。他想到了一个问题——为什么苹果总是落到地上，而不是落向天空？你觉得会是什么原因呢？
生：引力。
师：今天我们也来当一回牛顿，用材料盒里的物品来模拟苹果，一起经历牛顿发现的过程。活动要求：要使物体自由下落，可以向上抛，也可以斜着抛；要注意控制落点的范围，不要刻意阻挡；认真观察思考，这些东西最终都掉在哪里？掉落的方向怎样？
（学生分组活动。）
生：这些物体最终都掉落在桌面上，有的东西下落得快，有的下落得慢；重的物体是直线下落的，气球下落的时候歪歪扭扭。
生：我发现物体都落到了桌面上。
生：乒乓球、纸条等物体最终下落的方向都是向下的。
师：大家发现，不论把物体抛向哪个方向，最终它们都是向下落。老师这里准备了一个铁架台，上面挂着重物（如图1所示），如果将这根绳子剪断，重物的下落方向是怎样的？
生：垂直向下。
师：是不是这样？请你来试一试，大家仔细观察。
（学生上台，用剪刀剪断细绳。）
师：我们把这样的下落方向叫做竖直向下。
（教师画出重物受地球引力的方向，如图2所示。）
师：如果是这种物体呢（如图3所示）？有什么特点？
生：是挂着的。
师：那它受到的地球引力方向是怎樣的呢？
生：竖直向下。
生：斜着向下。
师：谁来试一试？请大家仔细观察。
（学生上台操作演示。）
生：重力方向是沿着重心竖直向下的（学生画图，如图4所示）。
师：请一个同学在记录纸的图上画出它受到的引力方向。
对小学四年级学生而言，较为困难的是认识力的方向。设计一个关于地球引力方向的探究活动，就是想引导他们感受地球引力的特点，从而认识力的大小、方向和作用点。教师精心设计关于引力方向的对比探究活动，让学生对水平物体和非水平物体所受重力的方向有了更清晰的理解，有效突破了教学难点。
师：这是一个地球仪，上面有一个旅行家，他喜欢到处旅行，一开始在地球的顶端（北极）旅行，他受到的地球引力是怎样的？
生：竖直向下。
师：现在旅行家在赤道附近，他受到的地球引力的方向是怎样的呢？如果跑到了地球底端的南极去了，受到的引力方向又是怎样的呢？请同学们在纸上面画一画。
（学生自己画图，之后投影展示、点评。）
师：我们来看看这位同学画的情况（展示记录）。
生：老师，他画得不对。因为在南极，受到地球引力的方向仍然向下的话，旅行家就会飞向太空，怎么可能还在地球上呢？
生：我认为不管在地球的什么地方，都应该指向地球内部（如图5所示）。
师：地球内部的中心，常称为地心。同学们拿出自己带来的小地球仪，和旅行家一起旅行，在地球的南北极和赤道附近，分别感受一下所受地球引力的方向。
（学生活动，教师提醒他们在记录纸上更正不正确的画法。）
生：我认为不管在地球的哪个位置，都受到地球引力。
生：不管在哪里，受到地球引力的方向都竖直地指向地心。
如果按教材安排直接呈现这个探究活动，学生较难理解“指向地心，竖直向下”。有了前一个探究活动的铺垫，这个递进活动让学生进一步感受并理解地球引力的方向。学生只有亲自体验了，才能印象深刻，从而进行上位的抽象概括。
活动二：游戏“抓尺子”，与引力“赛跑”
师：现在我们知道了地球引力和它的方向，接下来做一个与地球引力赛跑的游戏——抓尺子。 （师生一起讨论“抓尺子”游戏的比赛规则。）
师：请一个同学到讲台上来，与老师一起合作玩一玩。
（师生示范后，学生两人一组展开活动，之后交流汇报。）
生：当我抓到尺子的时候，感觉到尺子有一种力，把我的手向下拉。
生：我感到地球的引力很大，如果不注意就抓不住。
生：我每次都发现尺子是竖直向下落的，说明地球引力的方向是竖直向下，指向地心的。
游戏体验不能仅停留在营造快乐的氛围层面，游戏的目的是为了提升学生对引力的感受和对方向概念的深层理解。如何提高游戏成功率？显然，游戏规则的制定很重要。师生一起商量比赛规则，学生会明白为什么这样要求，这比教师冷冰冰地出示课件要求好多了，而且他们对游戏的目的更加明确。游戏后的交流，学生畅所欲言，在相互激发和倾听中不断受到启发，增强了对地球引力及其方向的认识。
活动三：制造“人工卫星”，解密“离心力”
师：地上所有物体都受到地球的吸引力，火箭又是怎样上天的呢？
（播放火箭升空视频。）
生：火箭有燃料的推力。
師：卫星在围绕地球转的时候为什么没有掉下来呢？下面我们做一个小活动，请大家边活动边思考。同学们将系着线的乒乓球甩动起来，将球以不同的速度甩动，感受球速不同时线上的拉力有什么不同。
（学生活动。）
生：乒乓球甩得快，线上的拉力就大；甩得慢，线上的拉力就小。
师：如果乒乓球的速度再慢一点呢？
生：乒乓球就会掉下来。
师：那这个时候线上还有对你手的拉力吗？
生：没有了。
师：这和卫星绕地球转有什么相似之处呢？
生：我觉得卫星相当于乒乓球，线相当于地球的引力。
生：正因为有地球引力，卫星才能绕地球转动。
生：卫星绕地球转的速度应该是非常快的。如果慢的话，就会掉下来。
师：说得太好了！月球就是因为受地球引力的影响，以飞快的速度绕地球公转，成为地球的卫星。
第三个探究活动引导学生对地球引力的研究更深一层。近地、远地轨道物体有没有受到地球引力呢？我们认为，这节课可以涉及这个问题。探究活动中，学生用系线的乒乓球模拟“卫星”，通过力度与角度的不断变化，获得了对应的感受，让看不见的地球引力变得直观可感，较好地为学生理解万有引力和离心力提供了感性经验的支撑。
三、探究活动与教学组织要精致
探究活动要为学生的探究学习服务，一节课里的每个探究活动，均应有目的性。同时，前一个活动与后一个活动间应该有层次性和递进性，前一个活动出了问题，必将影响后续探究。这就是精致的另一层含义：一节课整体的活动设计，既要有统筹的顶层设计，又要有具体设计。
《苹果为什么会落地》一课的总体思路是：发现地球引力——感受并了解地球引力的方向——迁移应用。整节课的探究活动丰富、有趣，有鲜明的层次。
首先，通过让学生开展扔东西活动，真切感受地球引力的存在。材料呈现了纸团、气球、小铁块、小木块等不同重量的物体，让学生感受到物体重量、形状、大小尽管不同，但最终都要落向地面，真实感受地球引力的存在。教师在设计探究活动的材料时，使每个小组不同材料的重量、形状、材质各不相同，这样，学生获得的信息会更丰富，更便于学生发现规律。
其次，精心设计两个探究活动，重点研究地球引力的方向。对于地球引力的方向，学生的前概念是物体都是向下落的，但是具体怎样不清楚，所以教师设计相应的活动帮助学生理解，分两个层次设计：
第一层次，让学生知道物体受到的地球引力是竖直向下的。活动中学生发现，悬挂重物的绳子断了，重物是直线下落的，这样的方向叫做竖直向下。
第二层次，这种力是指向地心的。活动中，学生剪断斜挂着尺子的细线，观察尺子下落的过程，发现斜挂着的尺子也是竖直向下落的。
有了第一层次的基础，第二层次就不难了。至此，学生才明白地球上的物体，受到的地球引力的方向都是竖直向下。接着，研究地球仪上的小纸人在位置不断变化时所受引力情况，学生通过画、演、说等活动，逐步理解地球引力的方向是竖直向下，指向地心的。
再次，对拓展活动作了改进。用带线的乒乓球取代装水的桶，是考虑到装水的桶在具体活动时有一定的局限性，只有达到一定速度水才不会掉出来，而且如果操作不当，还有可能将水甩到自己或者他人身上。改用绳子的一端系着乒乓球，操作更加方便了，学生的活动就是甩系着乒乓球的绳子，甩动的速度要有快有慢，活动过程中，他们认真体会绳子上传来的对手的拉力，对引力的认识也更加具体。
江苏省常州市金坛市
西城实验小学（213299）