電子積木在科學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

王珅

新的小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中最大的變化就是增加了“技術(shù)與工程領(lǐng)域”這一新的內(nèi)容。怎樣在實際的科學(xué)實驗教學(xué)中體現(xiàn)出“技術(shù)與工程領(lǐng)域”呢？通過電子積木玩具在小學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用就能很好地展示。

隨著生產(chǎn)水平的提高，各種各樣的電子玩具走進(jìn)了孩子們的世界中。玩具上出現(xiàn)五顏六色的光、發(fā)出奇妙的聲音等各種有趣的現(xiàn)象吸引著兒童的注意。這些電子玩具的原理是什么？小學(xué)生能不能通過在課堂上所掌握的科學(xué)知識來創(chuàng)造出一個自己特有的玩具？能不能小組分工討論設(shè)計制作出一個電子機(jī)械幫助人們解決生活中的難題？通過電子積木玩具在小學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用就能很好地解決以上這些問題。

一、電子積木的優(yōu)點(diǎn)

電子積木就是將導(dǎo)線、燈泡、二極管、三極管、電阻、電容、普通開關(guān)、震動開關(guān)、溫控開關(guān)、無線發(fā)射器、電表、電機(jī)、喇叭、集成塊等電子元器件固定在塑料片（塊）上，用獨(dú)特的子母扣做成獨(dú)立可拼裝的配件，在產(chǎn)品配置的安裝底板上像拼積木一樣拼裝電路組合。

它具有操作簡單易上手，6～12歲的兒童只需輕輕一扣就能方便地使用。電子元件采用裸露設(shè)計，電路簡潔明了，不會有導(dǎo)線纏繞、斷開、生銹接觸不良等問題，幫助學(xué)習(xí)電路知識更直觀。該電子積木由淺入深，可快速拼裝出各種趣味電路與實用電路，每拼裝一種電路，都能馬上聽到或看到聲、光、電的效果，使學(xué)生把教科書中原本枯燥的電學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)原理在裝裝拆拆中輕而易舉地了解清楚，進(jìn)入奧妙無窮的電子世界。當(dāng)學(xué)生學(xué)會簡單電路的知識后，能照說明書的方法進(jìn)行拼裝，可以制作出鬧鐘、風(fēng)扇，門鈴等電子玩具或產(chǎn)品。電子積木還有手控、磁控、電控、聲控、光控、水控、觸控等控制方式，學(xué)生經(jīng)過一定練習(xí)后能自主設(shè)計一些新的電子裝置，方便于現(xiàn)實生活。在此過程中培養(yǎng)了孩子的專注力，激發(fā)了他們的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣，增加了自信心和成就感。

二、電子積木的應(yīng)用范圍

電子積木能應(yīng)用到新的小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中課程內(nèi)容“物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域”有關(guān)電路及電的用途教學(xué)中，能幫助孩子們認(rèn)識組裝基本的電路，認(rèn)識基本元件;能在自己組裝的電路中判斷什么是導(dǎo)體，什么是絕緣體;制作出的成品還能幫助同學(xué)理解電還能與聲光力熱等各種能量形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

傳統(tǒng)的簡單電路遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)在課標(biāo)中的新要求，通過電子積木的使用，孩子不僅能了解一些家用電器的原理和構(gòu)造，還能畫圖討論設(shè)計電路圖，自己動手利用現(xiàn)成的電子元件設(shè)計玩具或者其他小家電。這其實就是一個完整的技術(shù)與工程實踐活動。技術(shù)與工程實踐活動可以使學(xué)生體會到“做”的成功與樂趣，并養(yǎng)成通過“動手做”解決問題的習(xí)慣。

三、電子積木的在實際教學(xué)中的使用方法

（一）電子積木的原理構(gòu)造

使用電子積木，我們首先要了解它的原理構(gòu)造用途。傳統(tǒng)的導(dǎo)線、開關(guān)、電燈等簡單電路是電子積木的基礎(chǔ)，只有夯實基礎(chǔ)知識，才能進(jìn)一步發(fā)展。在實際教學(xué)中把傳統(tǒng)的實驗器材和電子積木進(jìn)行對比，學(xué)生發(fā)現(xiàn)其實電子積木的原理非常簡單，它只是把傳統(tǒng)簡單電路中的導(dǎo)線固定在電子元件上，安裝使用也非常方便，不用再怕導(dǎo)線纏繞引起的不便，只需像扣扣子一樣把電路連接起來就行，電子積木相對于傳統(tǒng)電路圖更直觀。在此過程中學(xué)生們也很佩服電子積木的發(fā)明者，也希望像他一樣，從小事做起，并把自己的想法變成現(xiàn)實，發(fā)明幫助人們生產(chǎn)生活的工具。

（二）參考現(xiàn)有電路圖紙練習(xí)拼裝

科學(xué)知識技能的掌握需要多加練習(xí)。當(dāng)學(xué)生已知簡單電路原理后，可以參考電子積木說明書或者按照老師畫的簡單電路圖進(jìn)行小組練習(xí)，制作出門鈴、風(fēng)扇、電子玩具或其他產(chǎn)品，深化所學(xué)的知識，孩子們在玩的過程中很快熟練地掌握了電路知識。電子積木的學(xué)習(xí)還可以使學(xué)生有機(jī)會綜合其他方面知識，體驗具體的科學(xué)技術(shù)對個人生活和社會發(fā)展的影響。

（三）小組團(tuán)隊合作或者獨(dú)立創(chuàng)造新的電路合成圖

“技術(shù)與工程領(lǐng)域”中，技術(shù)的核心是發(fā)明，是人們對自然的利用和改造。工程技術(shù)的關(guān)鍵是設(shè)計，工程是運(yùn)用科學(xué)和技術(shù)進(jìn)行設(shè)計、解決實際問題和制造產(chǎn)品的活動。比如有的學(xué)生自己提出問題，想研究“手機(jī)屏幕亮度為什么會隨著外界環(huán)境的改變發(fā)生變化”。學(xué)生在老師指導(dǎo)下經(jīng)過小組討論，自己設(shè)計畫出電路圖，設(shè)計出光控自動電燈，可以利用光敏元件調(diào)節(jié)電燈的亮度，“手機(jī)屏幕亮度隨外界環(huán)境亮度改變”的答案也就迎刃而解了。

電子積木引入課堂，可以讓孩子們掌握現(xiàn)有的知識后解決生活中的實際問題。有的學(xué)生把家里的簡單科技產(chǎn)品分解，了解其各部分之間的功能;還有的同學(xué)通過以上電路知識的學(xué)習(xí)能把家里壞了的玩具、小家電修好。這也是我們學(xué)習(xí)科學(xué)知識并把知識運(yùn)用到生活中的最終目的。

四、電子積木在實踐教學(xué)中的缺點(diǎn)

當(dāng)然，電子積木也有它的不足之處。與普通簡單電路實驗材料相比，電子積木的價格較高，從而限制了大部分尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)展薄弱的農(nóng)村地區(qū)學(xué)校的推廣使用。電子元件也只能采用它自己品牌專有的，如果該品牌沒有學(xué)生想使用的特殊元件，從別的地方買的或者拆卸下來零件也不能與現(xiàn)有的電子積木一起方便地組裝使用。電子積木體積也比較大，組裝好后不便于攜帶。

總之，學(xué)生在DIY組裝積木玩耍學(xué)習(xí)的過程中主動學(xué)習(xí)，獲取了豐富的科學(xué)知識，提高了動手操作能力。通過電子積木的使用，教師在實際教學(xué)中以學(xué)生為主導(dǎo)，開展一系列圍繞技術(shù)與工程的科學(xué)探究主題，培養(yǎng)了孩子的設(shè)計動手能力，激發(fā)了孩子們的科學(xué)興趣，點(diǎn)燃了孩子的發(fā)明靈感，發(fā)揮了孩子無限的創(chuàng)造力。

【作者單位：石家莊市中山西路小學(xué)? 河北】