科學開發小學學具 積極推進素質教育

姜錦龍 楊洪敏

摘? 要 闡述小學學具的內涵及其在教學中的意義，論述小學學具開發、設計原則，以浙江省為例，提出具體的小學學具質量控制措施，以確保小學學具符合兒童認知特點，滿足教育教學需求。

關鍵詞 小學學具;實驗教學;科學素養;素質教育;探究性

學習;實踐動手能力

中圖分類號：G622? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）13-0127-02

1 前言

小學學具是根據課程標準和教材要求，為培養學生創新精神和實踐動手能力而設置的重要課程資源，是針對教材的重點和難點，幫助學生按教育教學要求進行探究性學習的基本材料與器具，是全面完成課堂教學任務不可缺少的重要載體，是教材的有機組成部分。

浙江省小學學具涉及小學科學、數學、美術三門學科，這些學具符合兒童認知特點，能滿足教育教學的需求。利用學具教學具有鮮明的實踐性，在教學活動中重視學生的主體作用，使學生通過體驗、感受和發現，啟迪思維和創新意識，是培養學生自主學習能力和自我發展意識的重要過程。

實驗教學是小學教育中不可缺少的重要環節。學具是課程改革實施的重要條件，是學生開展各類實踐活動的重要的條件性課程資源。依據教材有效使用實驗材料，進行教學、實驗、探究活動，具有真實、具體、直觀、形象等特點，可以在課堂教學中給學生提供更多動手操作的機會，促進學生由被動接受知識轉向主動探索、主體實踐、合作交流的學習過程;有助于激發學生的學習興趣和求知欲;有助于學生掌握探究方法和技能，使“教”與“學”之間產生積極互動;有助于學生學習和理解知識重點和難點，培養學生的創新精神和實踐能力，實現課程改革的各項目標。

以課程改革目標為指導對學具進行開發創新，并在中小學教學中運用以促進學生學習方式的突破，有利于學生在真實、具體、形象的探究活動中更好地體驗科學知識，促進教學方法的改革和創新，啟發學生的思維和智慧，培養創新精神和實踐能力，達到提高課堂教學質量、提高學生科學素養的目標。

2 小學學具開發、設計原則

教育性原則? 小學學具的配備使用應有利于小學生對學科知識的理解和深化，有利于科學文化素質的培養，有利于激發小學生的探索精神和創造能力。進行學具材料設計時要吃透標準和教材，提高學具材料與教材的結合度，突出教學目標。科學、數學、美術等學科的新課程實驗教材都具有綜合性，并且圖文并茂、生動活潑，編著者設計了大量的學生探究活動，而各種探究活動需要學生通過操作實驗的實踐去學習獲得知識的方法，從而提高學生應用知識、獲取知識的本領。在制訂學具設計方案時，不加以區別和選擇，就會無的放矢。研制開發的學具材料一定要有針對性，要努力提高與教科書的契合度，有利于突出教學目標;有利于解決教學活動中的重點和難點問題;有利于解決師生準備部分操作材料的困難，提高學生參與探究活動的興趣，提高教學質量和效率。

如教科版小學科學實驗教材中有關于探究水的浮力的教學活動，要求改變浮標的大小、體積后，觀察浮標的沉和浮。這樣的材料，學生很難準備。為此，學具提供了一個塑料浮標器材，這個器材由內筒和外筒組成，在外筒內可以放重物，改變浮標的重量;拉出內筒可以改變浮標的體積。學生通過實驗操作，可以發現浮標漂浮、懸浮和下沉的變化，從而更好地理解浮力的大小與物體的重量和體積有關。

科學性原則? 小學學具所表達的科學原理及科學實驗過程等方面都堅持了科學、嚴謹、具體、形象的原則，力爭做到傳授給學生的必須是準確無誤的科學知識，以達到小學學具輔助教學和素質教育的本質目標。

一項實驗使用的材料越簡單，學生越熟悉，就能越透徹地獲得驗證的結果。實踐也證明，實驗的教育價值往往與儀器的復雜程度成反比，因為材料結構越簡單，操作、觀察和思維越能盡快溝通起來，給學生強烈的印象。另一方面，從學具材料的性價比和學生的實踐能力考慮，一套學具材料的設計，不是功能越多、越復雜，越有利于學生探究實踐。如學具中的影子實驗模型這套材料，由一張新彩印卡紙、塑料軸座、竹棒組成，創新點在于塑料軸座的巧妙設計。它與竹棒能夠緊密配合，使竹棒與圓紙盤互成直角，這樣才能保證再次使用時，同一時間圓紙盤直角、投影點是一致的，學生操作也很方便。如果把緯度、水平面、方向調整機構都組裝在一起，結構太復雜，學生在操作實驗時會過多地考慮緯度、水平面、方向的調整，不能集中注意力去觀察太陽影子的變化。

實用普及性原則? 小學學具中的器材，在色彩和造型方面應符合小學生的年齡特點，符合小學生的心理和生理特點，做到色彩鮮艷、造型美觀，具有動感色彩，從而激發他們的求知欲，培養他們的學習興趣，幫助他們在教師的指導下主動觀察、快樂活動，更有效地學習正確的觀察方法和實驗步驟，為以后學習更深的科學內容奠定基礎。

多個版本的小學科學實驗教科書中都有關于固體熱脹冷縮的探究活動，有的要求把金屬圓環放在木板上，在圓環直徑兩端釘兩根鐵釘，用鐵絲掛住圓環在蠟燭上加熱，然后放在木板上，看圓環是否能通過鐵釘？這種設計不足有二：一是學生操作很不方便，會影響學生的探究興趣;二是由于圓環是沖件，加工精度不高，蠟燭火焰溫度也不高，實驗成功率低。為此，學具提供了彩印厚卡紙、細銅絲、指針用作固體熱脹冷縮的實驗材料，把細銅絲固定在卡紙和指針上，用火柴給銅絲加熱，就能看到指針移動;停止加熱，指針又回到原來的刻度上，實驗效果十分明顯。這樣可以使學生深刻地認識到銅絲受熱后會變長，遇冷后會縮短，從而建立起正確的科學概念。

延伸性原則? 小學學具在堅持有利于突破教學中的重點和難點、堅持遵循學生認識規律的同時，又作了適當的延伸拓展，便于開拓學生的思路，激發學生的想象力，目的是讓學生應用所學到的方法去思考生活中的實際問題。如配合“太陽的影子”教學設計的學具，在課堂觀察活動的課余活動設計中，讓學生在教師或家長的啟發引導下，討論思考太陽光線下鉛筆的影子變化與時間有什么關系，這樣既可以發揮學生的想象力，又可以培養學生的創造性思維能力。

學具設計要有創新，使學具材料更簡單，更好操作，效果更加明顯，更有啟發性、教育性。目前，美術學具分為一般配備的耗材、簡易工具和材料兩大類，其中耗材包括各種紙、陶泥、彩泥等，簡易工具和材料包括泥塑刀、刮畫筆、竹棒和各種彩色繩等。這些材料保證了學生個性表現需求，隨著藝術的發展、時尚的流行，根據新課程需求，隨時增加新品種，以適應不斷推進的教學改革。

趣味性原則? 從配合科學教學的內容上來看，小學學具充分考慮了觀察和實驗的趣味性，便于激發學生的求知欲，使學生在“玩中學，學中玩”，從而實現寓教于樂的宗旨。如配合“反沖小車”設計的“氣球車”，造型很像一個玩具：從氣球噴嘴噴出的氣體對周圍的空氣有一股沖力，而周圍的空氣對其有一反作用力，正是這一作用力促使小車向前運動。這一實驗使學生具體、形象、生動地理解了反沖的道理，并了解反沖在航天、航海以及生活實際中的廣泛應用，有效激發了學生的學習興趣。

安全性原則? 小學學具的取材與使用應做到無毒害、無危險，以保證堅持師生身心健康的安全性原則。

總之，小學學具從構思到研制開發，無論是項目單元的選擇，還是學具內涵的教育思想、教育目標、教育內容和教學方法的賦予，都應緊密圍繞課程標準的教育要求，緊扣教材的教學目標，配合課堂的實際需要，力爭做到使每個學生都成為學習的主體，培養學生親身體驗科學的實驗方法，形成嚴謹的科學作風，掌握準確的科學知識。具體到小學學具開發的主要思路是：學具設計要吃透標準和教材，提高學具材料與教材的契合度，突出教學目標;學具設計要源于教材、高于教材，有利于拓展學生的知識面，進一步激發學生自立探究的積極性;學具設計要有創新，使學具材料更簡單、更好操作，效果更加明顯，更有啟發性、教育性。

3 小學學具質量控制措施

1）成立由省中心各學科聯絡員、省書店聯絡員、學具生產企業代表組成的各學科學具研討小組，定期召開研討會和專家講座，從學具設計源頭嚴把學具的性能和質量關，并制定學具的功能要求。

①學具應符合課程標準、實驗教材的要求，體現學生是學習的主體，以探究為核心，具有開放性，有利于促進學生科學素養的形成與發展。

②學具不應對要求學生通過探索和實踐完成的內容進行包辦代替，只應提供學生不易找到的、必須用的材料，以及若干精心設計的，能夠讓學生開闊眼界、啟發思維和激發興趣的器具。學具應有利于培養學生的空間觀念、應用意識、推理能力、發展感知能力和形象思維能力，幫助學生形成創新精神和技術意識，促進學生的個體形成和全面發展。

③學具在深度上應該不超過學生學過的知識;在廣度上應不局限于書本，可以有更廣泛的應用;在表現的方式上應該是學生能夠操作的，并且應該可以在課外操作。學具的設計方案應盡可能考慮一物多用。

④學具的設計要充分考慮學生不同年齡段的心理、生理特點，例如：學具應顏色鮮艷，不宜做得太小;低年級用學具不適合需進行復雜的組裝，或者需進行不適合該年齡段學生的加工。

⑤開展學具三統一工作，推進學具標準化工作。

2）學具重要材料實行產品檢測機制。如所有學具生產企業的彩泥和陶泥等均應通過檢測，且省技術中心在每屆生產時都派員到企業抽檢，貨到省書店入倉庫前再抽檢，多種措施保證產品質量。在抽檢時，被檢查的學具材料應做到科學、適用、穩定、安全可靠，應正確反映科學規律和自然現象，體現教學思想，有利于啟發學生思維，增強學生的學習興趣，發揮學生的主觀能動性和想象力;有利于學生充分認識知識產生和發展過程，防止形成錯誤認識;有利于學生進行探究活動，培養學生觀察和分析問題的能力、收集信息和處理信息的實踐能力與創新精神。

學具應該有特色，學具配備不要去重復學校已配備或應該配備的儀器，應以適用、夠用為目標。學具的使用方法應科學嚴謹，確保實驗過程、環節符合科學原理。