浅议科学教具创意改进的常用策略

摘 要：科学探究离不开教具学具的使用。作为一线教师，在平时的教学中，教具学具的短缺或配套器材的先天不足已成为制约实验教学的瓶颈。创意改进教具是科学教师的职责，通过对教具的改进，提高科学探究实效。

关键词：变不便为方便； 变抽象为直观； 变模糊为精确； 变零碎为整合

中图分类号：G623．6 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2012）02-113-001

教具对实现教学目标、提高教学质量具有十分重要的作用。现代认知理论告诉我们：人的視觉、听觉、触觉等感官在认识世界的过程中扮演着独具特色的作用，科学再现、形象展示和过程体验是重要的学习手段，对于理解、分析、记忆、探究都十分重要。课堂要丰富多彩，教学活动要生动活泼，都需要实验仪器设备和教具的强有力支撑。需要我们结合学科具体教学内容和学生认知特点,积极开发教具,让教具发挥更大的作用。笔者在十多年的科学教学中，根据“四变”策略对创意改进教具进行了尝试，取得了较好的效果。

策略一：变不便为方便

如三上第四单元《水和空气》“空气占据空间吗”一课中介绍了“压缩空气有弹性”这个概念，并让学生通过实验体会：用两只注射器，分别抽进同样多的水和空气，然后用手指堵住管口，用同样大小的力向下压活塞，我们观察到什么？它们有什么不同？通过实验，使学生感受到，水是压不下去的，空气可以压下去，但一松手，活塞有弹了回来，说明压缩空气有弹性，但水没有这个性质。一堂课下来，学生用来堵住管口的手指都红了，还有一不小心松开，水都流出来产生意外，非常不便。老师也有这个体验。那如何来改变这个不便呢？非常简单，只要把注射器的活塞拉到三分之二这个位置，然后把注射器的管口放在酒精灯上微微加热软化，在玻璃上轻轻一按，就把口封住了，学生用这样的器材做实验，既方便，效果又好。

策略二：变抽象为直观

科学课需要学生的实验探究，也需要教师的演示实验。演示实验最重要是体现直观性，但有的实验非常抽象，就需要教师进行教具的创意改进，变抽象为直观。

如五下第四单元《地球的运动》“证明地球在自转”介绍了傅科摆来证明地球自转这一内容。为了证明地球在自转，在1851年的巴黎，傅科在国葬院大厅的穹顶上悬挂了一条67米长的绳索，绳索的下面是一个重达27千克的摆锤。摆锤的下方是巨大的沙盘。每当摆锤经过沙盘上方的时候，摆锤上的指针就会在沙盘上面留下运动的轨迹。按照日常生活的经验，这个硕大无比的摆应该在沙盘上面画出唯一一条轨迹。但在试验中人们惊奇地发现，傅科设置的摆每经过一个周期的摆动，在沙盘上画出的轨迹都会偏离原来的轨迹，并且是沿顺时针方向发生偏转。由于摆能保持摆动方向不变，这恰好证明了地球在旋转，人们终于看到了地球在自转。

如何能再现这样的情景呢？像傅科那样做根本办不到，看一段視频没有临场感，效果也不明显。为了让学生亲眼见证这一现象，我把一个画有刻度的圆形底盘安装在一个慢速电机上，由开关来控制转动。在底盘一侧固定一个竖杆，上面连接一根横杆，系上摆绳，下端挂有摆锤，正对底盘的中心。在让摆摆动起来后，启动电机，底盘慢慢转动，我们就会发现，虽然底盘在慢慢匀速逆时针转动，但摆的的方向始终保持不变，反过来证明了地球的自转。

策略三：变模糊为精确

在实际探究实验教学中，往往会出现教具使用中的一些难点问题，造成实验结论的不确定性。我们可以创意改进教具，变模糊为精确。

如五下第三单元《时间的测量》“摆的研究”一课，要求学生通过探究了解“摆”的快慢与什么因素有关。学生往往会联想到摆的快慢可能会与摆锤、摆长、摆幅等因素有关。而小学目前还没有配套研究“摆”的实验器材，只能用铁架台等材料做一个简易的摆来作探究，摆绳长短、摆幅大小不能方便地控制，或直观地观察到，实验结论就比较模糊。为了让学生能方便、直观、精确地完成实验任务，我设计了一个方便“摆”实验器，由底座（有小抽屉）、摆绳长度标尺、摆幅观测器（用量角器代替）、摆绳固定器组成。摆幅、摆长得到有效的控制，实验探究的精确性就大大提高。

策略四：变零碎为整合

创意改进教具需要教师有发现的眼光去获取创作灵感，做实验教学的有心人，善于对科学教材中实验器材进行归类，变零碎为整合。

如四上第三单元《声音》“声音是怎样产生的”“声音的变化”“声音的传播”和五上第二单元《光》“光是怎样传播的”“光的反射”都安排了很多实验，但没有现成的配套实验器材。每当要教学这些内容，老师都要绞尽脑汁去寻找实验材料，费时费力。至于让学生制作潜望镜，难度更大了，往往拿不出像样的作品。这些教学任务一旦完成，老师找来的这些实验材料也就作废了，到下学年又得忙乎一场。针对这种状况，我把这些实验所需要的器材进行了整合，设计制作出了“声光多用实验器”。用PVC管作为主体，长约40厘米，左右两端各装上一个可拆卸的弯头，在每个弯头里放置一块成45度角的平面镜，镜面相对。在弯头一端蒙上一块绷紧的气球皮，在管身一侧固定三个小柱，以固定橡筋用，这样，声光多用试验器就完成了。管身主体加两个弯头，就可以方便完成光沿直线传播的实验；装上平面镜，就成了潜望镜；在一个弯头上蒙上气球皮，放上一些碎泡沫屑，对另一端讲话，就可以清楚地看到，声音是由空气振动来传播的；在管身上的几个固定小柱上围上橡筋，就可以完成研究声音变化的实验，便于使用和保存。

总的来说，我们可以围绕“四变”策略创意改进教具，努力完善和充盈教学实验需要。

参考文献：

［1］小学科学课程标准，北京师范大学出版社

［2］何树德．教具制作与实验改进