蘊藏在書包中的科學殿堂

周益冬

摘 要：針對實驗器材不足、領取實驗器材煩瑣等常見問題，文章獨辟蹊徑，把解決之道聚焦在學生常用的學習用品之上，并從“筆”中生妙、“尺”中含趣、“書”中蘊理、“包”中藏迷這四個方面，詳細闡述了學習用品背后的科學原理。

關鍵詞：學習用品；科學實驗；課程資源

實驗一直是科學教學的主要內容之一，也是一種重要的教學手段，但是在現實教學中許多教師并不愿意開展實驗教學。究其原因，一方面，學校的器械設施不能很好地滿足課程要求；另一方面，教師認為準備實驗比較費事，而且有時效果不佳。因此，利用好學生身邊的學習用品開展實驗教學可謂兩全其美。教師可以充分引導學生利用身邊的學習用品，完成教材中類似的實驗，充分發揮學習用品的潛在價值，并將其轉化為有效的課程資源。

一、“筆”中生妙——探壓強、折射、電阻之奧

對于新的科學知識的學習，課堂引入的成功與否十分重要，它將關系到學生是否愿意學習。例如，在學習“探究壓力的作用效果與因素”這一問題時，教師從一開始就讓每名學生都準備一只削尖的鉛筆，讓學生左手食指抵著筆尖，右手食指抵著筆尾，眼睛觀察筆使手指發生的形變程度，并且體會一下手指的感受，這樣使學生對于壓力的作用效果與受力面積的相關知識有初步的認識。然后，改變兩個手指的力度，交流一下前后不同的感受，這樣從感性認識入手，達到理性升華。

學生鉛筆盒中的許多的物品都可以用來研究導電性，不同型號、長短不一的鉛筆可以用來研究電阻大小與哪些因素有關。教師可以用幾種不同型號的鉛筆，代替實驗室里的錳銅線和鎳鉻絲，這樣學生一定是充滿好奇心完成實驗的，拉近了科學實驗與學生學習生活的距離。

二、“尺”中含趣——究聲學、反射、靜電之秘

1. 聲學方面

一把尺可以用來解決聲音三要素的教學。具體操作如下：將學生的木尺、塑料尺，一端按在桌上撥動，憑感覺很容易區分是哪把尺發出的聲響，馬上對音色是由發聲物體的材料、結構所決定有了更清晰的認識，對同一把尺用不同的力度撥動發出的聲音響度不同，增加尺子外露的長度，振動頻率越來越慢，音調便越來越低。

2. 電學方面

塑料尺放在頭上摩擦，頭發會被摩擦后的塑料尺所吸引，幾次摩擦后頭發變得松散，頂端一部分頭發也豎了起來，這是靜電“同種電荷相斥，異種電荷相吸”相互作用的效果。

三、“書”中蘊理——揭氣壓、摩擦、慣性之真

初中生在生活中已經有了一定的知識基礎和生活經驗，在這些經驗中有些并不能反映客觀事實，甚至有不少是錯誤的。這些概念的形成完全是隨意的，任憑自己的想象而成，一旦形成難以糾正，對學生學習新知識產生干擾。

例如，教材中關于靜摩擦的“筷子提米”實驗操作不方便，且成功率較低，可以改用兩本科學書來完成。每頁交錯疊在一起，壓實，拿起其中一本書的書脊，結果另一本并不會掉下來。為了增加趣味性，還可以嘗試施力將兩本書分開，結果學生花了很大的力氣也很難將其分開。然后，教師可以虛張聲勢地大聲說：開。實際上是借此機會向兩本書之間吹氣，結果兩書很容易就分開了。實驗完成后讓學生思考以下幾個問題：（1）為什么另一本書不會掉下來？受到了什么力？力的方向和重力有什么關系？（2）拉書時是什么力阻礙了書的分開，你知道這兩個力的方向嗎？（3）為什么教師說“開”，這兩本書就分開了，注意到教師的小動作了嗎？從中體會靜摩擦的存在，這樣學生一定會記憶深刻。

四、“包”中藏迷——解壓強、生理、杠桿之惑

學生接觸的學習用品大都可以用來教學科學知識，其實書包也有不少學問。例如，（1）為什么現在的書包都是雙肩包？使用雙肩背書包，可以平均分擔重量。（2）怎樣背書包比較輕松？將背包置于背后中部最強壯的肌肉群上，書包的底部一定不能低于腰線，腰部和胸部橫向固定的帶子非常有用，可以讓臀部和軀干分擔許多重量，這里包含了人體工程學的知識。（3）書包帶子為什么設計成較寬的形狀？這里包含不少壓強的知識，雙肩包帶子留多長，怎么背才會感到輕松一些，甚至書包中物品的放置也有學問。將書包里最重的東西放在最貼近背部的地方，這里包含了杠桿力臂的學問。現在也有很多人用拉桿書包，教師可以用來講解杠桿的相關問題。正確運用、挖掘它們與常見科學現象之間的聯系，書包可以變成學生隨身的科學實驗室。

科學本身就源于生活，而對于學生來說，最熟悉的莫過于自己學習生活中朝夕相處的學習用品，這對于教學又何嘗不是優良的教學資源。教師在平時教學中，應該盡量創造給學生展示的機會，讓其利用自己身邊的東西，展示自己的理解與創造。科學教學中的實驗可以用學生喜歡的方法完成，可以用學生自己的東西來做實驗材料。只要教師用心探索與創新，就能夠依托學生身邊的“學習伙伴”，創造出豐富多彩的天地。

參考文獻：

[1]李憲軍. 談談科學實驗用品的替代[J]. 成功（教育），2010（9）.