袁 俐

福建省廈門市集美區(qū)杏東小學(361022)

新頒布的小學科學課程標準中要求把探究活動作為學生學習科學的主要方式，強調(diào)從學生熟悉的日常生活出發(fā)，開展實踐活動。這使得實驗在小學科學教學中發(fā)揮著巨大作用。在實際教學中，為了吸引學生積極主動地參與到探究活動中來，使其對實驗所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象和變化有親身體驗，教師在準備實驗器材時煞費苦心。而在這個過程中發(fā)現(xiàn)，配套的教學器材不能很好地適應實驗教學的要求，存在一些問題。一是配套器材陳舊，當需要開展實驗教學的時候，實驗器材往往生銹、損壞或者數(shù)量不足。二是實驗效果較差，配套的實驗器材往往操作簡單方便，但實驗現(xiàn)象不夠清晰或者誤差較大，使教學效果大打折扣。三是實驗效果不夠直觀，實驗現(xiàn)象與學生實際生活相去甚遠，或是學生并不能很好地理解實驗原理，無法解釋實驗中的現(xiàn)象，這使得實驗活動與知識學習相脫節(jié)，不能達到理想的教學效果。

實驗器材能夠發(fā)揮其最大的作用是實驗教學效果最優(yōu)化的有力保證，憑借直觀的實驗能夠使教學中抽象的理論具體化，有效地提高學生學習的興趣。

筆者以“怎樣移動重物”一課為例，探討實驗器材的改進思路。

1 以學生日常生活為出發(fā)點，以前概念為依托

科學探究的內(nèi)容與自己的生活實際成正相關——從生活中來， 到生活中去。這樣的實驗讓學生感到親切，感到新鮮，才會有吸引力。在傳統(tǒng)的教學方案中，引導學生認識杠桿后，通過實驗器材——“平衡尺”以及掛鉤碼，進行探究活動，探究杠桿省力、費力的規(guī)律。顯然，理想化的“平衡尺”是生活中一些等臂杠桿的變形，并不是學生所熟悉的物件，使得學生在使用的過程中總是覺得與自己的前概念認知相去甚遠。當一拿到實驗器材時學生難免束手無策，就算能夠發(fā)現(xiàn)一些實驗現(xiàn)象，也無法很好地領會，更無法解釋其中的關聯(lián)。日常教學中，為了解決這一難題，教師不得不手把手地指導學生開展活動，學生探究的自主性就被忽略了。

鑒于以上難題，在設計本課實驗活動時，筆者決定摒棄傳統(tǒng)的“平衡尺”，而是模擬設計一把“桿秤”來進行實驗。見到桿秤，學生便走入了生活情境中，每一個學生都懂得用它“稱重物”，都愿意嘗試制作一把桿秤，隱藏揭示桿秤之中杠桿原理的秘密。

2 取材方便，組裝簡便，易復制

在決定了將桿秤作為教學切入點以后，筆者思索如何設計一套實驗器材，既能夠復制桿秤的外形，使學生一眼就能辨認出，又能達到相應的實驗效果。

為了制作桿秤，筆者查找了大量的資料，了解桿秤的制作方法及其應用原理。例如桿秤秤桿的選取，容易想到的物品有筷子和鼓錘，普通的筷子太細太短，實驗效果不理想。加長的筷子或是常見的7 A(5 A)型號的鼓錘，雖能制作出美觀的桿秤，卻由于木棍過重，必須使用較重的重物作為秤砣，才能保證在有限的秤桿長度內(nèi)達到較大的稱量量程，這使得實驗材料的選取更加困難。轉而考慮降低秤桿自重，使其能夠在模擬桿秤中既有較大的量程，又不會顯得過于龐大。最后選定了辦公室內(nèi)常見的抽桿文件夾的抽桿，因為其具有一定的長度，塑料材質(zhì)既輕巧又易改造，成為了理想的秤桿材料。

在選定了秤桿之后，又對桿秤的其他部件進行了配置，以實驗室中配備的50 g鉤碼作為秤砣，將桿身包上白紙用于畫刻度，懸掛的塑料碗作為秤盤，并適當增加其重量，確保桿秤的制作合理。同時考慮降低學生的制作難度，使學生將注意力集中在桿秤的刻度確定環(huán)節(jié)上，將秤桿進行改造，設計卡扣位置，組裝一步到位。整個制作過程做到了取材方便，操作簡便，可大量復制。

3 現(xiàn)象直觀清晰，直擊教學難點

在設計自制桿秤的時候，充分展示了桿秤的外形。而在設計教學流程的時候，則把對杠桿的認識融入制作桿秤的實踐當中，尤其是在關鍵環(huán)節(jié)——“畫出桿秤的刻度”的過程中，學生發(fā)現(xiàn)“當秤盤里的重物不斷增加時，平衡時秤砣的位置即刻度的位置，不斷向遠離提紐的方向移動，而秤砣重量始終未變”。接著進一步的觀察和討論，學生紛紛發(fā)現(xiàn)利用桿秤可用一個秤砣的力提起越來越重的物體，這顯然是一個省力的過程，而為了省力，做出的改變是施力點離提紐越來越遠。最后得出結論，當施力點離提紐越遠時，桿秤越省力。

這本是杠桿原理中最抽象的一個知識點，卻在制作桿秤的過程中，自然而然地由學生自己歸納得出，教師僅在制作的過程中給予學生一些引導。這得益于桿秤結構，雖沒有繁瑣的實驗記錄，卻利用一條條刻度線使得數(shù)據(jù)清晰明了，學生能在制作的過程中發(fā)現(xiàn)桿秤的秘密，經(jīng)過小組討論，形成共識。

在此基礎上，教師再引出杠桿的概念，學生結合自己手中的桿秤，立刻辨別出了杠桿的結構。由于知識是由學生自己動手獲得的，因而當杠桿原理再一次回歸生活去解釋其他杠桿省力的現(xiàn)象時，學生顯得了然于心、手到擒來。

在本節(jié)課的最后，向?qū)W生提出了“利用現(xiàn)有材料，加大桿秤量程”的拓展問題。學生經(jīng)過思考和判斷，提出增加一個提紐的方案，這與現(xiàn)實生活中桿秤的制作不謀而合。小小的改變，既使杠桿的學習貫穿課堂始終，也令學生體會到了發(fā)明的快樂。

總而言之，在以器材改進為思路的教學設計案例中，應不再拘泥于傳統(tǒng)的實驗器材，從生活中發(fā)掘材料，改進或自制實驗器材，使學生的探究過程不再枯燥，提高實驗教學的效果。