淺議科學(xué)教具創(chuàng)意改進(jìn)的常用策略

摘 要：科學(xué)探究離不開(kāi)教具學(xué)具的使用。作為一線(xiàn)教師，在平時(shí)的教學(xué)中，教具學(xué)具的短缺或配套器材的先天不足已成為制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)的瓶頸。創(chuàng)意改進(jìn)教具是科學(xué)教師的職責(zé)，通過(guò)對(duì)教具的改進(jìn)，提高科學(xué)探究實(shí)效。

關(guān)鍵詞：變不便為方便； 變抽象為直觀(guān)； 變模糊為精確； 變零碎為整合

中圖分類(lèi)號(hào)：G623．6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-3315（2012）02-113-001

教具對(duì)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、提高教學(xué)質(zhì)量具有十分重要的作用。現(xiàn)代認(rèn)知理論告訴我們：人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官在認(rèn)識(shí)世界的過(guò)程中扮演著獨(dú)具特色的作用，科學(xué)再現(xiàn)、形象展示和過(guò)程體驗(yàn)是重要的學(xué)習(xí)手段，對(duì)于理解、分析、記憶、探究都十分重要。課堂要豐富多彩，教學(xué)活動(dòng)要生動(dòng)活潑，都需要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和教具的強(qiáng)有力支撐。需要我們結(jié)合學(xué)科具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，積極開(kāi)發(fā)教具，讓教具發(fā)揮更大的作用。筆者在十多年的科學(xué)教學(xué)中，根據(jù)“四變”策略對(duì)創(chuàng)意改進(jìn)教具進(jìn)行了嘗試，取得了較好的效果。

策略一：變不便為方便

如三上第四單元《水和空氣》“空氣占據(jù)空間嗎”一課中介紹了“壓縮空氣有彈性”這個(gè)概念，并讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)體會(huì)：用兩只注射器，分別抽進(jìn)同樣多的水和空氣，然后用手指堵住管口，用同樣大小的力向下壓活塞，我們觀(guān)察到什么？它們有什么不同？通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生感受到，水是壓不下去的，空氣可以壓下去，但一松手，活塞有彈了回來(lái)，說(shuō)明壓縮空氣有彈性，但水沒(méi)有這個(gè)性質(zhì)。一堂課下來(lái)，學(xué)生用來(lái)堵住管口的手指都紅了，還有一不小心松開(kāi)，水都流出來(lái)產(chǎn)生意外，非常不便。老師也有這個(gè)體驗(yàn)。那如何來(lái)改變這個(gè)不便呢？非常簡(jiǎn)單，只要把注射器的活塞拉到三分之二這個(gè)位置，然后把注射器的管口放在酒精燈上微微加熱軟化，在玻璃上輕輕一按，就把口封住了，學(xué)生用這樣的器材做實(shí)驗(yàn)，既方便，效果又好。

策略二：變抽象為直觀(guān)

科學(xué)課需要學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究，也需要教師的演示實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)最重要是體現(xiàn)直觀(guān)性，但有的實(shí)驗(yàn)非常抽象，就需要教師進(jìn)行教具的創(chuàng)意改進(jìn)，變抽象為直觀(guān)。

如五下第四單元《地球的運(yùn)動(dòng)》“證明地球在自轉(zhuǎn)”介紹了傅科擺來(lái)證明地球自轉(zhuǎn)這一內(nèi)容。為了證明地球在自轉(zhuǎn)，在1851年的巴黎，傅科在國(guó)葬院大廳的穹頂上懸掛了一條67米長(zhǎng)的繩索，繩索的下面是一個(gè)重達(dá)27千克的擺錘。擺錘的下方是巨大的沙盤(pán)。每當(dāng)擺錘經(jīng)過(guò)沙盤(pán)上方的時(shí)候，擺錘上的指針就會(huì)在沙盤(pán)上面留下運(yùn)動(dòng)的軌跡。按照日常生活的經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)碩大無(wú)比的擺應(yīng)該在沙盤(pán)上面畫(huà)出唯一一條軌跡。但在試驗(yàn)中人們驚奇地發(fā)現(xiàn)，傅科設(shè)置的擺每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期的擺動(dòng)，在沙盤(pán)上畫(huà)出的軌跡都會(huì)偏離原來(lái)的軌跡，并且是沿順時(shí)針?lè)较虬l(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于擺能保持?jǐn)[動(dòng)方向不變，這恰好證明了地球在旋轉(zhuǎn)，人們終于看到了地球在自轉(zhuǎn)。

如何能再現(xiàn)這樣的情景呢？像傅科那樣做根本辦不到，看一段視頻沒(méi)有臨場(chǎng)感，效果也不明顯。為了讓學(xué)生親眼見(jiàn)證這一現(xiàn)象，我把一個(gè)畫(huà)有刻度的圓形底盤(pán)安裝在一個(gè)慢速電機(jī)上，由開(kāi)關(guān)來(lái)控制轉(zhuǎn)動(dòng)。在底盤(pán)一側(cè)固定一個(gè)豎桿，上面連接一根橫桿，系上擺繩，下端掛有擺錘，正對(duì)底盤(pán)的中心。在讓擺擺動(dòng)起來(lái)后，啟動(dòng)電機(jī)，底盤(pán)慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)，雖然底盤(pán)在慢慢勻速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，但擺的的方向始終保持不變，反過(guò)來(lái)證明了地球的自轉(zhuǎn)。

策略三：變模糊為精確

在實(shí)際探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，往往會(huì)出現(xiàn)教具使用中的一些難點(diǎn)問(wèn)題，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)論的不確定性。我們可以創(chuàng)意改進(jìn)教具，變模糊為精確。

如五下第三單元《時(shí)間的測(cè)量》“擺的研究”一課，要求學(xué)生通過(guò)探究了解“擺”的快慢與什么因素有關(guān)。學(xué)生往往會(huì)聯(lián)想到擺的快慢可能會(huì)與擺錘、擺長(zhǎng)、擺幅等因素有關(guān)。而小學(xué)目前還沒(méi)有配套研究“擺”的實(shí)驗(yàn)器材，只能用鐵架臺(tái)等材料做一個(gè)簡(jiǎn)易的擺來(lái)作探究，擺繩長(zhǎng)短、擺幅大小不能方便地控制，或直觀(guān)地觀(guān)察到，實(shí)驗(yàn)結(jié)論就比較模糊。為了讓學(xué)生能方便、直觀(guān)、精確地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，我設(shè)計(jì)了一個(gè)方便“擺”實(shí)驗(yàn)器，由底座（有小抽屜）、擺繩長(zhǎng)度標(biāo)尺、擺幅觀(guān)測(cè)器（用量角器代替）、擺繩固定器組成。擺幅、擺長(zhǎng)得到有效的控制，實(shí)驗(yàn)探究的精確性就大大提高。

策略四：變零碎為整合

創(chuàng)意改進(jìn)教具需要教師有發(fā)現(xiàn)的眼光去獲取創(chuàng)作靈感，做實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有心人，善于對(duì)科學(xué)教材中實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行歸類(lèi)，變零碎為整合。

如四上第三單元《聲音》“聲音是怎樣產(chǎn)生的”“聲音的變化”“聲音的傳播”和五上第二單元《光》“光是怎樣傳播的”“光的反射”都安排了很多實(shí)驗(yàn)，但沒(méi)有現(xiàn)成的配套實(shí)驗(yàn)器材。每當(dāng)要教學(xué)這些內(nèi)容，老師都要絞盡腦汁去尋找實(shí)驗(yàn)材料，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。至于讓學(xué)生制作潛望鏡，難度更大了，往往拿不出像樣的作品。這些教學(xué)任務(wù)一旦完成，老師找來(lái)的這些實(shí)驗(yàn)材料也就作廢了，到下學(xué)年又得忙乎一場(chǎng)。針對(duì)這種狀況，我把這些實(shí)驗(yàn)所需要的器材進(jìn)行了整合，設(shè)計(jì)制作出了“聲光多用實(shí)驗(yàn)器”。用PVC管作為主體，長(zhǎng)約40厘米，左右兩端各裝上一個(gè)可拆卸的彎頭，在每個(gè)彎頭里放置一塊成45度角的平面鏡，鏡面相對(duì)。在彎頭一端蒙上一塊繃緊的氣球皮，在管身一側(cè)固定三個(gè)小柱，以固定橡筋用，這樣，聲光多用試驗(yàn)器就完成了。管身主體加兩個(gè)彎頭，就可以方便完成光沿直線(xiàn)傳播的實(shí)驗(yàn)；裝上平面鏡，就成了潛望鏡；在一個(gè)彎頭上蒙上氣球皮，放上一些碎泡沫屑，對(duì)另一端講話(huà)，就可以清楚地看到，聲音是由空氣振動(dòng)來(lái)傳播的；在管身上的幾個(gè)固定小柱上圍上橡筋，就可以完成研究聲音變化的實(shí)驗(yàn)，便于使用和保存。

總的來(lái)說(shuō)，我們可以圍繞“四變”策略創(chuàng)意改進(jìn)教具，努力完善和充盈教學(xué)實(shí)驗(yàn)需要。

參考文獻(xiàn)：

［1］小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，北京師范大學(xué)出版社

［2］何樹(shù)德．教具制作與實(shí)驗(yàn)改進(jìn)