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【摘要】科学突出的是探究，在探究中强调合作，科学教学中强调的是合作探究的有效性——如何通过科学教学提高学习科学的兴趣，如何让学生通过探究获得科学思维方法，又通过科学的思维方法去体验新的探究全过程，最终提高学生的科学素养呢？本文作者通过青岛版《科学》六年级上册第三单元的第三课《惯性》的课堂设计和点评，诠释了以上问题。
【关键词】合作；探究；思维；方法
1 演示实验（惯性小球）——创设问题情境
初步体验科学探究的几个环节：
图1：惯性小球结构示意图
教师：请看大屏幕惯性小球结构示意图。
问题1：支柱上端是什么形状？同时出示实验装置实物。
问题2：支柱和球是什么材料？（评：这两个问题都是老师提出的，是对学生有意观察能力的初步培养）。
问题3：原来钢片和钢球是静止的，当钢片运动状态改变（由静止变为运动）时，钢球能保持静止状态吗？
请同学们猜想（评：第三个问题的猜想，需要以日常生活经验为基础——诱发直觉思维。）
学生：上台演示实验后，全班同学惊奇情绪溢于言表（评：创设情境—激发兴奋之趣）
教师：根据看到的现象，你能提出一个问题或者疑问吗？用“为什么….”的句式把疑问表达出来？（评：鼓励学生根据观察的事实自己提出问题。）
学生：当钢片运动状态改变（由静止变为运动）时，为什么钢球能保持静止状态呢？（评：创设的情境激发了学生的疑问，疑问是一种学习主动性的体现；培养学生自己提出问题，是最精湛的教学艺术遵循的最高准则）
教师：那好吧，你猜想是什么原因呢？（评：演示实验提供的感性材料，做为猜想的基础，激发新的猜想——激活思维）
学生：猜想1、支柱顶端有凹坑；猜想2、支柱有磁性吸住了钢球；猜想3、钢球太重；猜想4、静止钢片受力改变了运动状态，静止钢球没受力所以保持静止状态。（评：学生的猜想是建立在演示实验现象的基础上，而不是凭空瞎想）
教师：猜想4可以理解为两层意思：一是钢片运动状态改变（由静止变运动）的原因是因为受了力，二是钢球本身就具有保持静止状态的习惯，或者说静止物体具有保持原来静止状态的属性（习惯），第一层意思安排以后专题研究，第二层意思做为猜想4的简化即：静止物体具有保持原来静止状态的属性。那么谁的猜想正确呢？用什么方法验证呢？（评：根据学生实验验证的心理--激发探究之趣）
2 实验探究——合作交流
2.1 小组合作探究之一：静止物体有保持原来静止状态的属性
教师：大屏幕展示以下内容（评：注意了实验探究由易到难的循序渐进性——引导思维）
2.1.1 探究内容：
纸条迅速抽出时，压在纸条上的金属柱、烧杯等物体保持原来静止状态吗？
2.1.2 自选器材：
光滑课桌面代替支柱；纸条代替钢片；大小不同的烧杯3个，轻重不等的金属块3个代替钢球；硬卡片、核桃等。（评：教师点播引导，根据探究内容选取器材）
2.1.3 制定计划、设计实验方案：
课桌面有无凹坑？有无磁铁？金属块轻重相等吗？（评：教师点播引导，设计实验时首先考虑必须控制哪些变量，怎么控制变量？）
2.1.4 实验过程（组内比赛产生的冠军，在班内冠军之间进行PK，是激励有效探究的手段；教师巡回指导是有效探究的保障）
①先分工后实验——把握观察重点是关键。
原来纸条、玻璃杯（或其它物体）是静止的，后来纸条由静止变运动时，重点观察的是：纸条上的物体能保持原来的静止状态吗？（评：组长做好分工是同伴合作的前提；有目的地观察是收集证据记录实验现象的前提）
②先交流观察到的现象——后比较现象的共同点——最后归纳结论抢先展示。
学生组内：每个人汇报自己观察到的实验现象（评：要求学生说出看到了什么？说明了什么？培养边看边想的观察分析习惯）
学生组内：共同分析比较所有实验现象有什么共同特点？（评：培养学生通过异中求同的比较法，发现共同特征并归纳出结论的习惯）
学生班内：每组推荐一名组内冠军作为中心发言人汇报：我们组做了哪几个实验？分析比较发现所有实验现象有什么共同特点？概况以上实验我们得到的结论是什么？（评：学生尝试用自己的语言对探究结果进行描述，发展了学生运用科学简洁准确的语言表述实验探究结果的能力，同时引导学生归纳结论时需要与探究目的相呼应；教师做一个倾听者和发现者）
组内其他同学可以补充（评：保证每个人积极参与，不能有旁观的现象）
2.1.5 实验结论：
学生：虽然烧杯（大小不等），金属块（轻重不同），（烧杯和金属块也不是一样的物体），但是大、小烧杯和轻、重金属块都保持原来静止状态。概况以上实验我们得到的结论是：静止物体具有保持原来静止状态的属性（评：学生归纳结论时，自觉地把结论与探究目的相呼应）
教师：你是如何排除另外几个猜想的呢？（评：为学生创设具体应用控制变量法分析论证的机会）
2.2 小组合作探究之二：运动物体有保持原来运动状态的属性
教师：引导学生观察板书的特殊排版提出新问题。
学生：那么运动物体有保持原来运动状态的属性吗？
教师：你是怎么猜想的？（评：这个问题的猜想借助直觉思维）你的猜想对吗？用什么方法验证呢？
学生：实验探究法（学生已经熟悉实验探究是学习科学的基本方法）
教师：请看大屏幕
2.2.1 探究内容：
驾驶汽车遇到障碍物突然刹车时的模拟实验，用来验证汽车突然刹车时，汽车上的物体还保持原来的运动状态吗？ 2.2.2 自选器材：小车6辆、圆柱形铜、铁、铝金属块各2个、双面胶带等（评：引导学生首先要明确探究的内容，然后围绕实验探究的内容思考选择哪些器材。）
图2.2小车遇障碍物时的情况
2.2.3 制定计划、设计方案：
引导学生围绕探究内容解决设计中遇到的具体问题：光滑的桌面上，用什么可以做障碍物？小车刚启动时，车上圆柱形铜、铁、铝金属块能随小车运动吗？这一现象说明了什么？为了完成这个实验的重点观察内容，做一个怎样的改进？（评：设计实验前对实验探究中遇到的具体问题设计出解决方案。这里设计的几个问题是实验中必然遇到的，教师没有告诉答案，而是让学生自己动脑筋想办法。学生经过几次这样的过程，就会逐渐掌握设计实验应从何处入手，应该考虑哪些因素；这里采取的组内分工--独立思考—小组讨论—班内交流的分类优化是有效探究的前提）
2.2.4 实验过程：（组内比赛产生的冠军，在班内冠军之间进行PK，是激励有效探究的手段；教师巡回指导是有效探究的保障）
①先分工后实验——抓住观察重点是关键。
原来小车、金属块（或其它物体）都是运动的；后来运动的小车遇障碍物由运动变静止时，车上物体保持原来的运动状态吗？（评：教师安排组长做好分工是同伴合作的顺利完成的前提，每位同学只能选择1至3种圆柱形金属块，横放竖放各做一次；重点观察车上物体）
②先交流后比较——归纳结论抢先展示
学生组内：每个人在汇报自己观察到的实验现象（评：要求学生说出看到了什么？思考或回答说明了什么？培养边看边想的观察分析习惯）；
学生组内：共同比较分析所有实验现象有什么共同特点？（评：培养学生通过异中求同的比较法，发现共同特征并逐渐养成比较归纳的习惯）
学生班内：每组推荐一名组内冠军作为中心发言人汇报：我们组做了哪几个实验？分析发现所有实验现象有什么共同特点？（评：学生尝试用自己的语言对探究结果进行描述，发展学生运用科学简洁准确的语言表述实验探究结果的能力）
教师：你还可以利用身边的物体设计出类式急刹车的实验吗？生活中有类式的例子吗？（评：让学生意识到科学不是偶然现象，需要反复重复实验，使得论证更加有力。）
学生：推窗户时手停止运动，窗户还继续向前运动；踢出去的足球离开脚时继续运动等。
2.2.5 实验结论：
学生：概括以上实验我们得到的结论是：运动物体具有保持原来运动状态的属性（评：学生归纳结论时，已经习惯结论与探究目呼应性）
2.3 分析归纳——概括总结。
教师引领学生：我们所做的这些实验，不管是静止状态的物体还是运动状态的物体，都有一个共同特点——保持的属性----保持原来状态的属性——原来是运动状态的——继续运动，原来是静止状态的继续静止，物体具有保持原来运动（或静止）状态的属性，这种属性称为惯性。实验告诉我们烧杯和金属块、橡皮和棋子等有惯性，虽然没法把所有物体都实验一遍，但是我们可以推论：所有物体都有惯性。（评：因为学生分析归纳能力并不成熟，只能让学生跟随老师初步尝试分析归纳法，在这里教师引导甚至讲解是有效探究的关键）
3 拓展活动——放飞思维
教师：其实生活中有很多惯性的事例，请看大屏幕：（评：知识服务于生活——激发成功之趣）
3.1 惯性源于生活——观察现象（展示图片），作为范例进一步认识惯性的应用。
3.2 生活中还有哪些惯性的事例（评：组内比赛产生的冠军，在班内冠军之间进行PK，是激励活跃思维的手段。
3.3以小组为单位讨论：为了防止急刹车、急转弯时造成的伤害，驾车和乘车时分别注意什么问题？（评：引导学生用科学知识解决生活中遇到的问题，形成科学知识提高生活质量的意识和社会责任意识）
4 课堂小结——提炼方法
教师：同学们总结一下，这堂课有哪些收获？
学生：通过实验探究的方法，知道了所有物体具有保持原来运动（或静止）状态的属性---惯性；在生活中惯性既有利也有害，我们应该利用科学方法趋利避害，让惯性为我们的生活服务。（评：学生虽然没有说出更多的科学方法，但是已经受到了潜移默化的科学方法熏陶，能通过科学的思维和方法去体验新的实验探究即可）
教师：还有哪些意外收获或者疑问呢？还有什么新发现？
学生：金属柱滚动一段距离总会停下来（评：这是课堂生成的宝贵资源）
教师：为什么滚动一段距离总会停下来呢？怎样才能一直运动下去呢？
这就是我们以后初中将会学到的牛顿定律，有兴趣的同学课下继续探讨这个问题。（评：在展示提升过程中，教师做一个倾听者和发现者，善于抓住课堂上新的生成，及时把“偶发事件”价值最大化---引向了课外探究。）
5 教学反思：
本课围绕惯性这个核心概念建立的过程中，以实验探究为主线，学生演示实验初尝探究之趣，两个合作探究实验由易到难，学生充分体验了“问题——猜想——设计实验——收集事实——归纳概括——得出结论”的实验探究过程。从开始的老师提出问题到后来学生自己提出问题，从直觉思维的猜想到发散思维的猜想，所有问题与猜想的提出，都以实验现象或事实为依据；从实验方案的设计到实验过程中事实的收集和比较分析都采取了组长分工——独立思考—小组讨论—全班交流的分类优化；学生在探究中获得了科学的思维和方法。
【关键词】合作；探究；思维；方法
1 演示实验（惯性小球）——创设问题情境
初步体验科学探究的几个环节：
图1：惯性小球结构示意图
教师：请看大屏幕惯性小球结构示意图。
问题1：支柱上端是什么形状？同时出示实验装置实物。
问题2：支柱和球是什么材料？（评：这两个问题都是老师提出的，是对学生有意观察能力的初步培养）。
问题3：原来钢片和钢球是静止的，当钢片运动状态改变（由静止变为运动）时，钢球能保持静止状态吗？
请同学们猜想（评：第三个问题的猜想，需要以日常生活经验为基础——诱发直觉思维。）
学生：上台演示实验后，全班同学惊奇情绪溢于言表（评：创设情境—激发兴奋之趣）
教师：根据看到的现象，你能提出一个问题或者疑问吗？用“为什么….”的句式把疑问表达出来？（评：鼓励学生根据观察的事实自己提出问题。）
学生：当钢片运动状态改变（由静止变为运动）时，为什么钢球能保持静止状态呢？（评：创设的情境激发了学生的疑问，疑问是一种学习主动性的体现；培养学生自己提出问题，是最精湛的教学艺术遵循的最高准则）
教师：那好吧，你猜想是什么原因呢？（评：演示实验提供的感性材料，做为猜想的基础，激发新的猜想——激活思维）
学生：猜想1、支柱顶端有凹坑；猜想2、支柱有磁性吸住了钢球；猜想3、钢球太重；猜想4、静止钢片受力改变了运动状态，静止钢球没受力所以保持静止状态。（评：学生的猜想是建立在演示实验现象的基础上，而不是凭空瞎想）
教师：猜想4可以理解为两层意思：一是钢片运动状态改变（由静止变运动）的原因是因为受了力，二是钢球本身就具有保持静止状态的习惯，或者说静止物体具有保持原来静止状态的属性（习惯），第一层意思安排以后专题研究，第二层意思做为猜想4的简化即：静止物体具有保持原来静止状态的属性。那么谁的猜想正确呢？用什么方法验证呢？（评：根据学生实验验证的心理--激发探究之趣）
2 实验探究——合作交流
2.1 小组合作探究之一：静止物体有保持原来静止状态的属性
教师：大屏幕展示以下内容（评：注意了实验探究由易到难的循序渐进性——引导思维）
2.1.1 探究内容：
纸条迅速抽出时，压在纸条上的金属柱、烧杯等物体保持原来静止状态吗？
2.1.2 自选器材：
光滑课桌面代替支柱；纸条代替钢片；大小不同的烧杯3个，轻重不等的金属块3个代替钢球；硬卡片、核桃等。（评：教师点播引导，根据探究内容选取器材）
2.1.3 制定计划、设计实验方案：
课桌面有无凹坑？有无磁铁？金属块轻重相等吗？（评：教师点播引导，设计实验时首先考虑必须控制哪些变量，怎么控制变量？）
2.1.4 实验过程（组内比赛产生的冠军，在班内冠军之间进行PK，是激励有效探究的手段；教师巡回指导是有效探究的保障）
①先分工后实验——把握观察重点是关键。
原来纸条、玻璃杯（或其它物体）是静止的，后来纸条由静止变运动时，重点观察的是：纸条上的物体能保持原来的静止状态吗？（评：组长做好分工是同伴合作的前提；有目的地观察是收集证据记录实验现象的前提）
②先交流观察到的现象——后比较现象的共同点——最后归纳结论抢先展示。
学生组内：每个人汇报自己观察到的实验现象（评：要求学生说出看到了什么？说明了什么？培养边看边想的观察分析习惯）
学生组内：共同分析比较所有实验现象有什么共同特点？（评：培养学生通过异中求同的比较法，发现共同特征并归纳出结论的习惯）
学生班内：每组推荐一名组内冠军作为中心发言人汇报：我们组做了哪几个实验？分析比较发现所有实验现象有什么共同特点？概况以上实验我们得到的结论是什么？（评：学生尝试用自己的语言对探究结果进行描述，发展了学生运用科学简洁准确的语言表述实验探究结果的能力，同时引导学生归纳结论时需要与探究目的相呼应；教师做一个倾听者和发现者）
组内其他同学可以补充（评：保证每个人积极参与，不能有旁观的现象）
2.1.5 实验结论：
学生：虽然烧杯（大小不等），金属块（轻重不同），（烧杯和金属块也不是一样的物体），但是大、小烧杯和轻、重金属块都保持原来静止状态。概况以上实验我们得到的结论是：静止物体具有保持原来静止状态的属性（评：学生归纳结论时，自觉地把结论与探究目的相呼应）
教师：你是如何排除另外几个猜想的呢？（评：为学生创设具体应用控制变量法分析论证的机会）
2.2 小组合作探究之二：运动物体有保持原来运动状态的属性
教师：引导学生观察板书的特殊排版提出新问题。
学生：那么运动物体有保持原来运动状态的属性吗？
教师：你是怎么猜想的？（评：这个问题的猜想借助直觉思维）你的猜想对吗？用什么方法验证呢？
学生：实验探究法（学生已经熟悉实验探究是学习科学的基本方法）
教师：请看大屏幕
2.2.1 探究内容：
驾驶汽车遇到障碍物突然刹车时的模拟实验，用来验证汽车突然刹车时，汽车上的物体还保持原来的运动状态吗？ 2.2.2 自选器材：小车6辆、圆柱形铜、铁、铝金属块各2个、双面胶带等（评：引导学生首先要明确探究的内容，然后围绕实验探究的内容思考选择哪些器材。）
图2.2小车遇障碍物时的情况
2.2.3 制定计划、设计方案：
引导学生围绕探究内容解决设计中遇到的具体问题：光滑的桌面上，用什么可以做障碍物？小车刚启动时，车上圆柱形铜、铁、铝金属块能随小车运动吗？这一现象说明了什么？为了完成这个实验的重点观察内容，做一个怎样的改进？（评：设计实验前对实验探究中遇到的具体问题设计出解决方案。这里设计的几个问题是实验中必然遇到的，教师没有告诉答案，而是让学生自己动脑筋想办法。学生经过几次这样的过程，就会逐渐掌握设计实验应从何处入手，应该考虑哪些因素；这里采取的组内分工--独立思考—小组讨论—班内交流的分类优化是有效探究的前提）
2.2.4 实验过程：（组内比赛产生的冠军，在班内冠军之间进行PK，是激励有效探究的手段；教师巡回指导是有效探究的保障）
①先分工后实验——抓住观察重点是关键。
原来小车、金属块（或其它物体）都是运动的；后来运动的小车遇障碍物由运动变静止时，车上物体保持原来的运动状态吗？（评：教师安排组长做好分工是同伴合作的顺利完成的前提，每位同学只能选择1至3种圆柱形金属块，横放竖放各做一次；重点观察车上物体）
②先交流后比较——归纳结论抢先展示
学生组内：每个人在汇报自己观察到的实验现象（评：要求学生说出看到了什么？思考或回答说明了什么？培养边看边想的观察分析习惯）；
学生组内：共同比较分析所有实验现象有什么共同特点？（评：培养学生通过异中求同的比较法，发现共同特征并逐渐养成比较归纳的习惯）
学生班内：每组推荐一名组内冠军作为中心发言人汇报：我们组做了哪几个实验？分析发现所有实验现象有什么共同特点？（评：学生尝试用自己的语言对探究结果进行描述，发展学生运用科学简洁准确的语言表述实验探究结果的能力）
教师：你还可以利用身边的物体设计出类式急刹车的实验吗？生活中有类式的例子吗？（评：让学生意识到科学不是偶然现象，需要反复重复实验，使得论证更加有力。）
学生：推窗户时手停止运动，窗户还继续向前运动；踢出去的足球离开脚时继续运动等。
2.2.5 实验结论：
学生：概括以上实验我们得到的结论是：运动物体具有保持原来运动状态的属性（评：学生归纳结论时，已经习惯结论与探究目呼应性）
2.3 分析归纳——概括总结。
教师引领学生：我们所做的这些实验，不管是静止状态的物体还是运动状态的物体，都有一个共同特点——保持的属性----保持原来状态的属性——原来是运动状态的——继续运动，原来是静止状态的继续静止，物体具有保持原来运动（或静止）状态的属性，这种属性称为惯性。实验告诉我们烧杯和金属块、橡皮和棋子等有惯性，虽然没法把所有物体都实验一遍，但是我们可以推论：所有物体都有惯性。（评：因为学生分析归纳能力并不成熟，只能让学生跟随老师初步尝试分析归纳法，在这里教师引导甚至讲解是有效探究的关键）
3 拓展活动——放飞思维
教师：其实生活中有很多惯性的事例，请看大屏幕：（评：知识服务于生活——激发成功之趣）
3.1 惯性源于生活——观察现象（展示图片），作为范例进一步认识惯性的应用。
3.2 生活中还有哪些惯性的事例（评：组内比赛产生的冠军，在班内冠军之间进行PK，是激励活跃思维的手段。
3.3以小组为单位讨论：为了防止急刹车、急转弯时造成的伤害，驾车和乘车时分别注意什么问题？（评：引导学生用科学知识解决生活中遇到的问题，形成科学知识提高生活质量的意识和社会责任意识）
4 课堂小结——提炼方法
教师：同学们总结一下，这堂课有哪些收获？
学生：通过实验探究的方法，知道了所有物体具有保持原来运动（或静止）状态的属性---惯性；在生活中惯性既有利也有害，我们应该利用科学方法趋利避害，让惯性为我们的生活服务。（评：学生虽然没有说出更多的科学方法，但是已经受到了潜移默化的科学方法熏陶，能通过科学的思维和方法去体验新的实验探究即可）
教师：还有哪些意外收获或者疑问呢？还有什么新发现？
学生：金属柱滚动一段距离总会停下来（评：这是课堂生成的宝贵资源）
教师：为什么滚动一段距离总会停下来呢？怎样才能一直运动下去呢？
这就是我们以后初中将会学到的牛顿定律，有兴趣的同学课下继续探讨这个问题。（评：在展示提升过程中，教师做一个倾听者和发现者，善于抓住课堂上新的生成，及时把“偶发事件”价值最大化---引向了课外探究。）
5 教学反思：
本课围绕惯性这个核心概念建立的过程中，以实验探究为主线，学生演示实验初尝探究之趣，两个合作探究实验由易到难，学生充分体验了“问题——猜想——设计实验——收集事实——归纳概括——得出结论”的实验探究过程。从开始的老师提出问题到后来学生自己提出问题，从直觉思维的猜想到发散思维的猜想，所有问题与猜想的提出，都以实验现象或事实为依据；从实验方案的设计到实验过程中事实的收集和比较分析都采取了组长分工——独立思考—小组讨论—全班交流的分类优化；学生在探究中获得了科学的思维和方法。