教學用具的改進對《科學》課程的促進作用

韓濤

教科版六年級上冊《輪軸的秘密》一課中，教材是這樣引入的：通過兩名學生玩“大力士”的游戲開始，規則是借助螺絲刀，一位同學握住刀柄，一位同學握住刀桿，同時往相反的方向用力，看誰能取得勝利？在課堂上我給每個小組準備了一把螺絲刀，學生對于這個游戲也很感興趣，大家都想把對方打敗，游戲開展得非常順利。

游戲結束后，我提問：“游戲是輸了還是贏了？”學生的答案非常一致：“都是握住刀柄的同學贏了。”但是當我追問學生：“為什么握住刀柄的同學會贏？”這時學生的答案完全出乎我的意料。有的說：“我握住的是刀頭，刀頭的材料是金屬的，非常光滑，根本握不住。一下子就輸了。”有的說：“我握住的是刀柄，刀柄的材料是用木材（或塑料）做的，上面還有很多花紋，手握時和刀柄產生的摩擦力大，握的很牢固，總能贏。”

孩子的結論往往是從親身體驗得來的，他們說的并沒有錯。當時，我真不知道該如何將學生從已有的經驗中帶出來，使他們理解是由于刀柄和刀桿的粗細不同而產生的。課后我拿著螺絲刀端詳好久，這個大力士的游戲設計得很好，能調動起學生的積極性，但是這個螺絲刀不但沒有起到應有的作用，反而為我的教學增添了很多彎路。究其原因就是借助螺絲刀這個工具玩游戲時，違背了小學科學探究的一個重要原則：控制變量。在使用螺絲刀時，有兩個量同時在發生變化：一個量是刀柄和刀頭的粗細不同；另一個量是刀柄和刀頭的材質不同。而在科學學習中是無法同時分析兩個變量的。

為了控制好變量，就要尋找刀柄和刀頭材料相同的螺絲刀，可是生活中沒有這樣的螺絲刀。為什么非要用螺絲刀呢？于是我開始尋找可以替代螺絲刀的工具。我找到了紅酒瓶，它的瓶口更長，便于手握，和瓶身的材質相同，粗細差別也明顯，這很好地控制了變量，是非常完美的游戲工具。

通過尋找代替螺絲刀的過程，我逐漸意識到從生活中發掘教學用具非常利于教學順利開展。尤其是對《工具與機械》單元，從生活中發掘的教學用具能夠將抽象的理論形象化、具體化、生活化。因為生活中的材料就是這些機械在生活中的應用，更加接地氣，更加直觀。

我開始在生活中尋找其他可以玩“大力士”游戲的工具，最后又找到了飲水桶，它的桶身和桶口粗細差距非常大，玩起游戲來效果更加明顯。至此，每當我上這節課時都讓學生從家里拿舊的飲水桶和紅酒瓶來玩。學生非常高興能從家里帶來游戲工具，玩的開心，收獲的體驗也更加直觀。每次做完這個游戲，我提問學生：“為什么握住瓶身（桶身）的同學會贏？”這時學生能夠和瓶身（桶身）省力聯系起來，使游戲的目的性更加明確，效率更高。

每個學校的科學儀器配備都不盡相同，我校的科學實驗材料相對匱乏，沒有能夠完整支撐本節課的實驗器材，儀器室的輪軸實驗材料只能完成第一個知識點的學習，即“輪省力、軸費力”的研究。對于第二個知識點：“輪越大越省力”的學習無法開展，因為儀器室沒有更大的輪。將這個知識點就此告訴學生無疑違背了我們科學課程開設的宗旨。于是，我又將目光瞄向了游戲中使用的紅酒瓶和飲水桶，于是我和學生開始了更大輪軸的制作。學生對這個活動超級感興趣，都積極報名參加。為了安全起見，我只讓學生輔助我固定好飲水桶和紅酒瓶，我用電鉆在紅酒瓶（專門用來鉆玻璃的鉆頭）和飲水桶的底部圓心處鉆孔。給紅酒瓶和飲水桶鉆好孔后，我們還給輪軸制作了支架，使它能夠繞軸心自由旋轉。同時，為了方便給輪軸上掛鉤碼，我發明了一種貼繩子的方法：提前將繩子粘在一層塑料膠帶上，在另一側再粘上雙面膠帶，使用時將雙面膠的一面撕下來，直接貼在輪軸上就可以了。這樣做不用綁繩子，既省時又掛得牢固，提高了探究實驗的效率。

接下來就是實踐。由于使用了自制的輪軸，我對教學設計了進行了相應調整，尤其是從“輪省力軸費力”到“輪越大越省力”兩個知識點過渡上，我并不是生硬地引導學生用紅酒瓶和飲水桶做成的輪軸來開展第二個知識點的研究，而是問他們：“我們現在已經知道了輪省力軸費力。所以大家剛才在玩游戲時，當你握住輪的時候會贏，那么，你們想不想知道你握住輪時，到底省了多少力嗎？”

這個問題一下子就點燃了學生的興趣，尤其是那些力氣比較小的同學，他很想知道自己贏大個子時到底省了多少力。完全是在一種很亢奮的狀態下完成實驗的。用紅酒瓶和飲水桶自制的輪軸，學生用起來非常熟悉，更加的順手，也更加感興趣。同時，也將整個課堂推向了高潮。endprint