在2005年浙江省小学科学课堂教学评比中，我执教《摆的研究》一课获得一等奖。在几次教学实践的磨砺中，我对该课有了一些研究，也对科学课的教学有了自己的思考，现对有关问题做一梳理和反思。
一、课堂教学要依据学生实际水平有效处理教材
关于教材，路培琦老师曾有很经典的论述：“课本课本，教学的根本；教材教材，教学的素材。”的确，教材只是为教师和学生提供了一个思路、一个依据和一种范例，教师应根据学生的需求和实际情况进行调整，即有“用教材”的意识。
《摆的研究》选自教育科学出版社小学《科学》五年级下册“时间”单元中“用摆计时的钟”和“测量摆的快慢”两课的部分内容。我在学习内容、实验设计、材料选择等方面，依据学生实际情况做了处理。1、学习内容：在原教材中，《摆》共安排三个课时内容：“发现问题并讨论完成方案”、“测量摆的快慢”、“进一步研究当摆长缩短一半时摆快慢的变化”。在实际教学中，我发现：一节课绝大部分时间在讨论方案，可能有它的价值，但学生的学习热情不高。只说不做，学生特没劲。就算方案设计得再严密，但到下一节科学课时，学生能记住多少，还不是要重新复习计划后再实验？针对以上两点，我尝试着对原教材的内容进行整合，将教学活动重点定位于“研究摆的快慢与什么因素有关活动的方案设计、实验和交流”，所以就设计了这一课《摆的研究》。2、实验设计：原教材中采用单摆进行对比实验，可实际教学中发现以下弊端：一是延长了活动时间，活动显得拖沓，不紧凑；二是不利于学生进行精确的科学观测，分开两次做对比实验，计时的操作难度高，总是存在一些细微误差，学生的研究受主观影响较大，往往会以臆想的结果来代替实验现象。于是我采用双摆形式，把学生完成一次对比实验时间缩短一倍，提高了效率。而且采用双摆“同进退”，便于学生直观地进行观测研究。3、材料选择：五年级学生在研究摆的快慢实验中，对几个变量实现精确控制具有相当的难度。如果实验材料稍微有一些小毛病，就会直接影响到研究结果的准确性。因此，实验材料一定精心选择，把干扰因素对实验结果的影响控制到最小。在对摆线的选择上，我曾试过很多：绳子太粗，摩擦力和阻力过大；用纱线和棉线不经摆，易断；用尼龙线会伸缩，影响摆长……还用了涤纶线、钓鱼线、绣线等等，都存在不足，最后采用工业用缝纫线，干扰因素影响最小。对于摆锤，教材推荐用大小螺帽表示轻重两种不同重量的摆锤。其实当两根摆线长短一样绑上大小两个螺帽后，实际长度就会发生变化，大螺帽的摆线要比小螺帽长（因为大螺帽直径比小螺帽长）。我将材料换成用原来“沉浮实验盒”中的小吊桶（大小高低都一样），在吊桶里分别装大小相同的塑料块和金属块，就很好地解决了以上问题。我的感受是吃透教材、吃透学生相当重要，不同的学生，对教材的把握会有所不同。这也许是对教师要求的科学素养之一吧。
二、课堂教学要追求三维目标的有机整合
对儿童来说，知识的获得主要通过感性经验的积累，技能的形成需要反复的模仿练习，态度的形成需要通过实践和体验的过程。关键是，如何通过活动有机地整合这三个维度，达到理想的教学状况：学生在兴趣盎然中，通过一定的过程和方法，掌握了知识和技能，培养了科学态度。在本课教学中，充分挖掘教材的科学内涵和教学内涵，通过学生的学习活动已最大限度地让三维目标实现有机整合。
本课目标设定为：能够使用“控制变量”的实验方法搜集影响摆的快慢因素的证据，通过测量搜集、记录数据，并选择有效的数据支持证据；能够对影响摆的快慢有哪些因素作出假设，能够根据假设进行验证；体会反复实验获取可靠测试结果的重要性，体验在摆的实验中对变量的精确控制可以提高实验的准确性。课从学生觉得新鲜、感兴趣的观察摆钟入手，让学生动手玩玩摆，创设生动活泼的教学情境，激发学生探究的兴趣。让学生从玩摆中发现问题：为什么相同时间里摆动次数却不一样，可能与什么因素有关？问题意识顺应被激发，学生的思维很自然转入对问题的假设上来；在深度讨论中明确该实验的研究方案，让学生对实验中的细节加以关注，体现动手之前先动脑的科学研究思路，严谨的科学态度的培养目标蕴涵其中。在汇报交流中我们可以发现：学生在探索摆长、摆幅、摆锤重量和摆的快慢有无关系的经历中，有的小组成功了，也有的小组失败了，他们花了很多的时间和精力，结果却和科学的结论有偏差甚至相反。但在此过程中，每一学生都获得新知和体验，这也正是一个人的学习、生存、生长、发展、创造所必须经历的过程，也是一个人的能力和智慧发展的内在要求。在这里，知识、能力、情感有机的交融在一起，最大限度的整合了三维目标的达成。在课将告结束时，我问学生：现在你们有什么想法？学生的回答意味深长：做实验真不容易。我想在场的每一位学生或听课老师都能深深体会到这“不容易”中所包含的意味。
三、在课堂教学过程中体现科学课的特点---渗透对科学本质的理解。
科学的本质之一就是“实证”。科学是要讲证据的，科学是可以重复检验的，这就是“实证意识”。如何收集有效和可靠的证据成为本课教学活动的一个重要任务。追求实验的“精确性”以收集有效证据，让精确实验的思想渗透在每一个教学细节中，诠释着科学课堂中实证意识的教学，成了本课的一大亮点。从以下几个片段的设计和教学可窥见一斑：
“实验中我们还应该注意什么”——师生深度研讨实验方案体现重复检验的科学思想。
帮助学生形成科学合理的探究方案是整个摆的探究活动成功和失败的关键，那么，舍得花时间对实验中相同和不同因素的控制的深度研讨就成为极具价值的活动了。这个活动我设计了四个不同层次的问题展开讨论：1、当我们遇到一个问题和多个变量有关时，可以怎么研究？2、能不能用两个不同重量的摆锤来研究摆长问题？3、每一个对比实验中相同的因素和不同的因素分别又是什么？4、为了让我们的研究更加科学，操作更加精确，实验中我们还应该注意些什么？特别在第四个问题的讨论，有如下精彩的课堂场面：
师：明确了这些因素的控制，大家再讨论一下，如果让我们的研究更加科学，操作更加精确，在实验中我们还要注意些什么？（学生相互讨论1分种后）
生1：实验多做几次会好些。
师：为什么你这样认为？
生1：一次可能有凑巧。
师： 有道理，那你觉得做几次比较合适？
生1：三四次吧。
师：行！就听你的，我们每一组也争取都做三次，实验中有干扰的不算，如果还有时间，可以多做几次，好吗？（学生鼓掌）
师： 又有一个新问题，三次实验有三个数据，怎么处理？
生：可以取平均数。
师： 还有什么我们也要注意的？
生2：那些要控制好！
师： 哪些？
生2：就是那些相同和不同的因素。
师： 是的，你觉得要让两次实验中相同因素完全相同，操作中应该注意什么？
生3：两个实验最好同时做。
师： 这样有什么好处？
生3：计时会比较准确。
师：有道理吗？（学生鼓掌）
这是一组引发“头脑风暴”的问题，强调了“动手之前先动脑”。让学生先明确每个实验中一定要保持相同和一定要保持不同的因素是什么，运用“控制变量”的方法收集有效证据。尤其是引导学生对实验操作细节加以关注：做三次以上——重复做；求平均数——计数要求简单性；同时做，由一个人操作——减少误差……，强调了测量要客观、精确，它将影响证据的可靠性，充分渗透实证意识。
“这些数据说明什么”——让证据说话的科学态度和方法。
什么是证据，科学事实、科学数据就是证据。科学探究要重证据，应通过定量观察、测量、记录搜集科学事实和可靠证据。本课中学生要非常严谨地做好数据的记录和整理。本课出现三次运用数据，一是让学生在玩摆后把自己组的数据公布与众。由于都是学生自己做的摆，都是在十秒钟时间，所以学生根据数据很自然产生问题：为什么摆动的次数会不一样？从而顺理成章地把学生的思维引向对问题的假设。二是学生在研究过程中要认真记录下自己小组的研究数据，根据数据，形成自己的研究结论。三是在向大家汇报交流时能向大家阐述自己证据获得的经过，依据可靠的数据来解释。让学生在科学探究的过程中学会尊重数据（证据），让证据说话的科学态度。
“问题出在哪里”——在汇报交流中引导贩私、质疑的精神。
尽管学生在动手之前对实验精确操作有了一定的认识，但实际中还是会出现这样那样的问题，导致研究出现误差。及时引导学生对自己活动进行跟进反思就显得尤为重要。在交流摆锤研究结果的教学组织中，我设计了这样有结构意义的体验活动：1、学生汇报关于摆锤重量是否影响摆的快慢的结果，出现不一致的意见，大部分组的结果表明是“有关系”的。2、组织学生进行反思：大家研究的结果不同，大家觉得问题出在哪里? 讨论找出其不规范或不正确操作而影响实验精确性的地方；3、现场验证演示，请“错得最离谱”的一组现场演示，在集体指挥下，严格控制相关变量，达到实验成功。教师还将“告诉”学生“科学家在研究摆锤问题时，除了要控制好相同的和不同的因素之外，还是在真空状态下做这个实验的。”学生在这样有梯度的三个递进活动中，经历着对自己的研究过程进行重新梳理和回顾，达到对“精确控制因素”的再认识，深刻体验对科学研究要持严谨的态度。需要说明的是，现场教学由于是借班上课，预设中安排错的最离谱的小组来现场演示的环节，因教学时间关系，只能忍痛割爱了！
“教学永远是门遗憾的艺术”。由于关注了每一个活动的质量，出现了教学时间不足而导致结尾有匆匆收场之嫌。教学活动如何“瘦身”？章鼎儿老师提出把“认识摆钟”部分去掉、简化“摆的组成部分”和指导做摆、或者不要研究三个问题，只研究“摆长问题”，把“摆锤重量问题”和“摆幅问题”留到下节课研究等方案，这也是我在进一步改进教学中值得深思的，我将继续探索研究。