淺議科學教具創意改進的常用策略

摘 要：科學探究離不開教具學具的使用。作為一線教師，在平時的教學中，教具學具的短缺或配套器材的先天不足已成為制約實驗教學的瓶頸。創意改進教具是科學教師的職責，通過對教具的改進，提高科學探究實效。

關鍵詞：變不便為方便； 變抽象為直觀； 變模糊為精確； 變零碎為整合

中圖分類號：G623．6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2012）02-113-001

教具對實現教學目標、提高教學質量具有十分重要的作用?，F代認知理論告訴我們：人的視覺、聽覺、觸覺等感官在認識世界的過程中扮演著獨具特色的作用，科學再現、形象展示和過程體驗是重要的學習手段，對于理解、分析、記憶、探究都十分重要。課堂要豐富多彩，教學活動要生動活潑，都需要實驗儀器設備和教具的強有力支撐。需要我們結合學科具體教學內容和學生認知特點，積極開發教具，讓教具發揮更大的作用。筆者在十多年的科學教學中，根據“四變”策略對創意改進教具進行了嘗試，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》“空氣占據空間嗎”一課中介紹了“壓縮空氣有彈性”這個概念，并讓學生通過實驗體會：用兩只注射器，分別抽進同樣多的水和空氣，然后用手指堵住管口，用同樣大小的力向下壓活塞，我們觀察到什么？它們有什么不同？通過實驗，使學生感受到，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，說明壓縮空氣有彈性，但水沒有這個性質。一堂課下來，學生用來堵住管口的手指都紅了，還有一不小心松開，水都流出來產生意外，非常不便。老師也有這個體驗。那如何來改變這個不便呢？非常簡單，只要把注射器的活塞拉到三分之二這個位置，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，學生用這樣的器材做實驗，既方便，效果又好。

策略二：變抽象為直觀

科學課需要學生的實驗探究，也需要教師的演示實驗。演示實驗最重要是體現直觀性，但有的實驗非常抽象，就需要教師進行教具的創意改進，變抽象為直觀。

如五下第四單元《地球的運動》“證明地球在自轉”介紹了傅科擺來證明地球自轉這一內容。為了證明地球在自轉，在1851年的巴黎，傅科在國葬院大廳的穹頂上懸掛了一條67米長的繩索，繩索的下面是一個重達27千克的擺錘。擺錘的下方是巨大的沙盤。每當擺錘經過沙盤上方的時候，擺錘上的指針就會在沙盤上面留下運動的軌跡。按照日常生活的經驗，這個碩大無比的擺應該在沙盤上面畫出唯一一條軌跡。但在試驗中人們驚奇地發現，傅科設置的擺每經過一個周期的擺動，在沙盤上畫出的軌跡都會偏離原來的軌跡，并且是沿順時針方向發生偏轉。由于擺能保持擺動方向不變，這恰好證明了地球在旋轉，人們終于看到了地球在自轉。

如何能再現這樣的情景呢？像傅科那樣做根本辦不到，看一段視頻沒有臨場感，效果也不明顯。為了讓學生親眼見證這一現象，我把一個畫有刻度的圓形底盤安裝在一個慢速電機上，由開關來控制轉動。在底盤一側固定一個豎桿，上面連接一根橫桿，系上擺繩，下端掛有擺錘，正對底盤的中心。在讓擺擺動起來后，啟動電機，底盤慢慢轉動，我們就會發現，雖然底盤在慢慢勻速逆時針轉動，但擺的的方向始終保持不變，反過來證明了地球的自轉。

策略三：變模糊為精確

在實際探究實驗教學中，往往會出現教具使用中的一些難點問題，造成實驗結論的不確定性。我們可以創意改進教具，變模糊為精確。

如五下第三單元《時間的測量》“擺的研究”一課，要求學生通過探究了解“擺”的快慢與什么因素有關。學生往往會聯想到擺的快慢可能會與擺錘、擺長、擺幅等因素有關。而小學目前還沒有配套研究“擺”的實驗器材，只能用鐵架臺等材料做一個簡易的擺來作探究，擺繩長短、擺幅大小不能方便地控制，或直觀地觀察到，實驗結論就比較模糊。為了讓學生能方便、直觀、精確地完成實驗任務，我設計了一個方便“擺”實驗器，由底座（有小抽屜）、擺繩長度標尺、擺幅觀測器（用量角器代替）、擺繩固定器組成。擺幅、擺長得到有效的控制，實驗探究的精確性就大大提高。

策略四：變零碎為整合

創意改進教具需要教師有發現的眼光去獲取創作靈感，做實驗教學的有心人，善于對科學教材中實驗器材進行歸類，變零碎為整合。

如四上第三單元《聲音》“聲音是怎樣產生的”“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”都安排了很多實驗，但沒有現成的配套實驗器材。每當要教學這些內容，老師都要絞盡腦汁去尋找實驗材料，費時費力。至于讓學生制作潛望鏡，難度更大了，往往拿不出像樣的作品。這些教學任務一旦完成，老師找來的這些實驗材料也就作廢了，到下學年又得忙乎一場。針對這種狀況，我把這些實驗所需要的器材進行了整合，設計制作出了“聲光多用實驗器”。用PVC管作為主體，長約40厘米，左右兩端各裝上一個可拆卸的彎頭，在每個彎頭里放置一塊成45度角的平面鏡，鏡面相對。在彎頭一端蒙上一塊繃緊的氣球皮，在管身一側固定三個小柱，以固定橡筋用，這樣，聲光多用試驗器就完成了。管身主體加兩個彎頭，就可以方便完成光沿直線傳播的實驗；裝上平面鏡，就成了潛望鏡；在一個彎頭上蒙上氣球皮，放上一些碎泡沫屑，對另一端講話，就可以清楚地看到，聲音是由空氣振動來傳播的；在管身上的幾個固定小柱上圍上橡筋，就可以完成研究聲音變化的實驗，便于使用和保存。

總的來說，我們可以圍繞“四變”策略創意改進教具，努力完善和充盈教學實驗需要。

參考文獻：

［1］小學科學課程標準，北京師范大學出版社

［2］何樹德．教具制作與實驗改進