给学生一个自由探究的空间的教学

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1、给学生一个自由探究的空间摘要：为培养学生的自主学习能力，我将“铰链四杆机构的基本性质”这节课采用让学生自主探究的方法来完成。学生通过探究，提高了自主学习能力，体验科学探究的一般过程，领悟科学研究方法。关键词：自主学习，自主探究，小组合作[案例背景]本节课选自我在学校开设的一节公开课，是劳动与社会保障出版社出版的《机械基础》第三版第五章第二节“铰链四杆机构的基本性质”。选用这节课的原因是“曲柄存在条件”是教学中的难点，如果采用教材上的推导过程来分析，结论的得出有点牵强附会，为了得到一个完美的结论，我

2、采用了让学生自主探究的方法，结果较顺利地解决了这一教学的难点。我认为这节课上得有收获、有价值，对我的课题《培养学生自主学习能力的研究》很有帮助。[案例展示]教学目标：1.认知目标：了解曲柄存在条件，掌握曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构的构成条件。2.能力目标：培养学生的自主学习能力，动手操作能力，归纳和演绎等推理方法的能力。3.情感目标：培养学生的团结协作精神。教学重点：1.曲柄摇杆机构构成条件2.双曲柄摇杆机构构成条件3.双摇杆机构构成条件教学难点：曲柄存在条件教学准备：用木材自制的两个铰链

3、四杆机构，用FLASH制作的相应内容的动画，课件展示台，投影仪一套，手提电脑。学生准备：每一组自制两个铰链四杆机构：一个是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，另一个是最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和。教学过程：一、复习相关内容，由学生回答问题1．曲柄和摇杆的定义2．三种基本形式铰链四杆机构的定义二、情意引入：通过课件及两个实物模型演示三种基本形式铰链四杆机构的运动过程，引起思考：①曲柄存在必须满足什么样的条件？②曲柄摇杆机构、双曲柄机构及双摇杆机构的构成条件是什么？三、实验

4、探究：1．学生分组进行实验探究实验说明：第一个机构模型四杆长度为：AB＝50mm,BC=120mm,CD=110mm,AD=70mm。第二个机构模型四杆长度为：AB＝65mm,BC=120mm,CD=110mm,AD=70mm。提示学生：实验时可边操作边讨论：以何杆为主动件才能使现象更明显。实验方案：有无曲柄何杆为曲柄实验1：第一个机构：以AD为机架以AB为机架以BC为机架以CD为机架实验2：第二个机构：有无曲柄以AD为机架以AB为机架以BC为机架以CD为机架2．小组讨论，汇报实验情况3．由实验现

5、象分析归纳曲柄存在条件：①连架杆与机架中必有一个是最短杆；②最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。一、实验拓展：各组再重复实验过程，归纳三种基本类型铰链四杆机构的构成条件：曲柄摇杆机构构成条件：1．最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；2．以最短杆的相邻杆为机架。双曲柄摇杆机构构成条件：1．最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；2．以最短杆为机架。双摇杆机构构成条件（1）满足第二个条件，但第一个条件不满足，就可构成双摇杆机构：1．当最短杆与最长杆长度之和小于或

6、等于其余两杆长度之和；2．以最短杆的相对杆为机架。（2）第二个条件不满足，也可构成双摇杆机构：1．当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和；2．无论以哪根杆为机架，均可构成双摇杆机构。巩固练习：判断下列各铰链四杆机构类型？五、作业：P97的第9、10、11题[案例分析]本案例是一个探究式学习的课堂教学设计，整个设计贯穿了学生自主建构知识这一主线，抓住了探究式学习的本质和核心，充分调动了学生学习的主动性，具有出以下几个特点。1．本案例突破了课本上理论推导得出结论的局限性，鼓励学生大胆设计，勇于尝

7、试有别于课本的新方式。课本上的推导过程如下：如图5-17所示曲柄摇杆机构已知：AB=a，BC=b，CD=c，AD=d,观察曲柄和连杆的两次共线位置第一次共线时：AC1D构成一个三角形，有两边之和大于第三即：b－a+c＞da+d＜b+c；b－a+d＞ca+c＜b+d.第二次共线时：AC2D构成一个三角形，有两边之和大于第三边。即：a+b＜c+d.考虑到两次共线正好四杆都重合成一直线，有：（1）a+d≤b+c；（2）a+c≤b+d；（3）a+b≤c+d.以上三式两两相加，经简化后可得：a≤b；a≤c；

8、a≤d；由以上各式可得曲柄存在条件：（1）连架杆与机架中必有一个是最短杆；（2）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。上述两个条件必须同时满足，否则铰链四杆中无曲柄存在。可以看出，曲柄存在条件的得出过于仓促，学生对于条件（1）的得出并不理解，因为从推倒过程看，连架杆是最短杆加上条件（2）有曲柄存在可以理解，但机架是最短杆加上条件（2）也有曲柄存在，让人觉得有些牵强附会，百思不得其解。但是若用自制铰链四杆机构模型，让学生在课堂上动手摇一摇，让每一个杆件作机架试一试，再通