开发小学科学教学具的策略分析

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  在小学科学课堂中,学生应通过教师的演示或自己动手操作实验,认真观察实验现象、理解事物的科学规律。然而,偏远的农村小学,配备的实验器材无论是品种、数量都与实际教学的需要不匹配,有的学校甚至连仪器室也没有。一些必要的器材不到位,不能满足课程教学的需要,导致课堂无法开展相关的实验操作,达不到预期的效果,影响教学的质量和学生动手操作技能的培养。所以改进、自制教学具是一项非常迫切而重要的任务。教师在实际教学中应根据具体实施情况不断改进教学具、制作新的教学具,从而切合教学,达到好的实验效果。
  设计“精、奇、巧”教学具
  小学科学教学具的制作要做到“精、奇、巧”。精,就是立意高,教学具简单而又能更好地呈现实验现象,有利于学生正确建构科学概念;奇,就是追求教学具的新颖;巧,就是设计巧,结构巧,材料选用得巧,制作工艺巧,外观精致。 “精、奇、巧”的教学具,能从根本上提高学生的认识,激发学生学习科学的兴趣,提高其探索科学的欲望;有利于培养学生的发散思维,使他们能更好地理解相关的科学原理,认识到科学的奥秘。
  教师自制教学具要达到精、奇、巧,首先必须提高自身的理论水平,具有良好的学科素养,对相关的科学原理了然于胸。扎实的理论知识是指导教师在教学具制作的方法上不断突破陈规、有所创新的必要条件。其次,教师须不断地积累教学具制作的经验。多思考,多动手实践,实践出真知,教师往往有所想法,却因为懈于动手而导致经验不足,想做、多做、爱做,才能不断提高教师制作教学具的能力,设计出奇特、新颖的教学具。
  “物体怎样传热”实验是三年级下册第一单元《冷与热》第三课《热的传递》中的第一个教学活动:探究“热的传导”现象。教材中的实验所用的器材有弯成支架形状的铁丝、凡士林、酒精灯、火柴。实验时,先用凡士林把火柴棒粘在铁丝上,再点燃酒精灯,然后让学生观察火柴棒掉落的顺序,让他们明白“热在同一物体的内部是由温度高的部分向温度低的部分传递”(如图1)。但凡士林在生活中不常见,有些学校的实验室也没有配备,并且学生不知道它的特性(熔点低、有黏性)。实验过程中学生的呼吸和说话都会影响实验,让火柴棒掉落,实验难度较大。经过反复实验,我们选择用编织条(常见塑料编织袋的材料)和回形针来代替实验中的凡士林,对实验材料进行改进(如图2)。先把4根编织条分别对折、打结成环;再把回形针穿在环中,夹上序号牌;然后把4根编织条按序号挂在铝棒中间,每根相距1.5~2厘米。点燃酒精灯,加热铝棒的另一端,4根编织条依次熔断,相对应的回形针也依次掉落下来。改进以后用到的实验器材常见,学生对器材的性能有所了解,且取材方便、成本低廉、操作简单,实验现象明显,还避免了原实验中无关因素对实验的影响。
  取材生活化,一物多用
  取材生活化、强调一物多用能开拓学生思维,是调动学生创造性思维的金钥匙。一方面,取用生活中常见的材料制作教学具,对于资源并不那么丰富的地区来说,很好地解决了资源稀缺的问题,节省了有限的教学经费;另一方面,自制教学具能很好地调动师生的主动性,培养创新意识,有利于更好地教与学,更有利于学生开拓科学思维,树立环保、节约的理念。
  教师在制作教学具时要善于利用生活中常见的物品或废弃物,在制作过程中蕴含变废为宝、因地制宜、绿色环保等理念,潜移默化地影响学生。取用生活中常见的物品,学生会比较熟悉,这样既方便教师搜集、制作材料,又有利于使学生明白科学就在身边,科学与日常生活紧密相连。如执教《浮与沉》一课时,通过成人在游泳时用几个完好的1.25升的空饮料瓶用尼龙绳结实地串联在一起当游泳圈的视频,让学生感知浮力。他们有的询问教师,有的查阅有关浮力的书籍,还有的问在初中读书的哥哥姐姐。这次探究活动,有效地激发了学生的学习兴趣,并认识到科学来源于生活,应用于生活,起到“一石激起千层浪”的作用。
  在教学中,要善于挖掘器材的多种功能,实现材料的迁移运用,在配备的仪器中有的实验器材不止一种实验用途。如《导体与绝缘体》的探究实验中,有小铁片、小铜片、小木片、小塑料片、小陶瓷片、小纸片、小石墨棍等多种不同材质的常见物体。这些材料不仅可以用来做物体导电性的相关实验,也适用于“谁传热最快”的实验,还适用于“哪里磁力大”的实验。通过一物多用,使这些器材显示出了它的全部功能,物尽其用,让学生感觉新奇的同时,更能刺激他们的创新思维和发散性思维,激发他们学习科学的兴趣。
  团队合作,全员参与
  乡镇中心学校和城区规模较大的学校,可以组建科学教研联组,通过经常开展教学研讨活动,让教师良好地掌握不同探究实验中所需要的器材、实验原理、步骤、方法和注意事项、现象等,有效改进实验器材,开发更加经济、便利、简单的教学具。经常开展这样的研讨活动,会形成团结、高效的自制教学具教师团队,团队成员对自制教学有着共同的兴趣和爱好,会形成极强的促进作用。这样的一个高效团队,团结协作,取长补短,是自制教学具成功的保证。经常开展课堂教学研讨,听取同行的意见,可以为自制教學具引导方向。全员参与,取长补短,运用多种方法,讨论形成自制教学具的方案。根据课堂教学对自制教学具的要求,确定自制教学具要实现的功能,再讨论制作方法、所需材料,分析制作难易程度、可行性,最后形成方案。
  多开展科技实践活动
  繁重的教学任务和琐碎的工作,制约着教师进行教学具制作,所以学校要加强对教学具制作的重视,尽量让科学教师专职,才会有足够的时间、空间进行制作和创新。其次,学校要积极组织教师、学生去开展科学实践活动,多多进行展示交流,并针对某一主题开展一定范围内的竞赛活动,为教师、学生提供相互学习、彼此交流的平台,同时让学生体验到实践成功的喜悦。如开展科技发明作品征集比赛活动;组织科学教师指导、鼓励学生制作小发明、小创造,并开展科技发明成果展示活动,激发学生的创作热情;学校每学期为学生排出了活动安排表,由相关教师进行辅导,让对这方面感兴趣的学生参加各种创新实践活动。
  学校应该大力地营造科学探究的环境,经常进行教学具的设计和制作研讨活动。因为自制教学具的材料都是来源于生活,使得知识与生活实际相联系,可以调动学生学习的兴趣,培养他们对废物进行再次利用的习惯,培养他们节约资源、爱护环境的可持续发展的科学素养,让他们深刻地体会到科学无处不在。
  湖南省湘乡市教育发展中心(411400)
  湖南省湘乡市毛田镇万山学校(411426)
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