農村小學低成本科學實驗開發案例

史沁

雖然農村地區的教育這些年一直在發展，但一些偏遠的小學所擁有的資源非常有限。對小學生而言，科學課堂如果缺少了實驗，將無法實現科學課程的宗旨——提高學生的素養。實驗可以促進學生對知識的直觀了解，促進小學生動手能力和創新思維的發展。如何為農村地區小學科學課提供實驗尤為重要。低成本實驗的開發就是解決這一問題的一個有效途徑。

探究實驗是小學科學課堂的靈魂。小學科學課程實踐性強，老師不僅需要帶領學生做大量的觀察實驗、動手操作等活動，而且需要指導學生開動腦筋創新實驗。然而事實情況卻不容樂觀，尤其對于條件落后的農村小學來說，經費、器材、師資的欠缺，直接導致科學課堂實驗課開課量不足。本人先后訪談了本區幾位農村科學老師，他們普遍表示，自己在實驗課教學過程中遇到了很多困難。

首先，缺少老師。現在小學從一年級到六年級都開設了科學課程，這對學生來說是好事，但專職科學老師的缺乏卻是個大問題。很多學校科學老師不夠，只好讓其他學科老師兼職，更不可能配備專業的實驗員，這就造成實驗課開展的困難。其次，實驗場地、設備的缺乏。就我本人所在小學來說，雖然學校配備了專門的科學實驗室，但也只是放了幾張桌子，而不是配備了專業的物理、化學實驗臺。因此，開發適合農村經濟條件的低成本實驗就顯得尤為重要。

一、揭開“無影燈”的秘密

教育科學出版社小學科學五年級上冊第二單元第一課是《光和影》。五年級的學生對于影子的產生已經積累了不少日常生活經驗，他們已經知道光源、遮擋物和屏是影子產生的條件，光影會隨位置的改變而改變。但是他們對這些知識在工程技術中的應用還不太了解，特別是農村的學生，更沒有條件出去觀察實際生產應用。因此，本節課老師可以安排一個有趣簡單的低成本實驗——“揭開無影燈的秘密”。學生可以從這個實際操作中更深刻地體會到光影的關系。

（一）實驗目標

通過動手操作，了解“無影燈”的原理;進一步理解物體影子的方向隨著光源位置的變化而變化;在實驗觀察中體會科學原理與工程技術的相互關系。

（二）材料準備

六根同樣高的蠟燭，一個一次性紙杯，火柴。

（三）實驗步驟

在桌子上放一張白紙，將一次性紙杯放在白紙中間;用火柴點燃一根蠟燭放在紙杯旁邊，觀察此時紙杯的影子;在第一根蠟燭的對面再點燃一根蠟燭，發現此時的影子已經變淡了;圍著紙杯多點幾根蠟燭，發現影子基本消失了。

（四）實驗分析

手術無影燈的原理就是想辦法消除本影的視覺影響。簡單來說，如果我們在一個筒狀物旁邊點一支蠟燭，筒子的本影就會特別明顯。可是如果我們在這支蠟燭旁再點一支蠟燭，就會形成兩個相疊但不重合的影子，這部分黑暗的影子我們同樣稱為本影。可如果在這個基礎上再點三支四支五支，本影就會慢慢縮小，要是在筒狀物旁邊繞了一圈蠟燭，本影就會完全消失。

二、制作一個“滾珠軸承”

教育科學出版社小學科學五年級上冊第四單元第六課是《滑動與滾動》。本節課安排實驗探究，得出了重要的結論：滾動摩擦比滑動摩擦力小得多。為了讓學生進一步理解這一結論，老師要給學生介紹自行車上的滾珠軸承。介紹方式一般是通過圖片、視頻等多媒體形式，沒辦法讓學生親身體驗。如果從自行車、工廠中獲取滾珠軸承，對農村老師來說，又是很麻煩的事。這個時候，設計一個能讓學生動手做的“低成本滾珠軸承”定會提高學生的興趣，并且容易掌握本節課的目標。

（一）實驗目標

知道滾珠軸承是一種將滑動變為滾動的裝置;能用身邊的低成本材料，變廢為寶，模擬制作滾珠軸承;深刻理解從實驗中找到的科學規律。

（二）材料準備

兩個一大一小的瓶蓋、玻璃球若干、透明膠、一根一次性筷子、一把剪刀、雙面膠。

（三）實驗步驟

把小瓶蓋用橡皮泥固定在桌面上，用膠帶把鉛筆粘到大瓶蓋上;把大瓶蓋蓋到小瓶蓋上，用力轉一轉;在小瓶蓋上放進一些玻璃球;把大瓶蓋蓋到小瓶蓋上，用力轉一轉。

（四）實驗分析

第一次轉，大瓶蓋轉動不靈活，因為兩個瓶蓋之間的摩擦是滑動摩擦。用了玻璃珠后，大瓶蓋轉動靈活多了，因為兩個瓶蓋之間的摩擦是滾動摩擦，將滑動摩擦變成滾動摩擦，大大減少了阻力。