关注科学课自制教具的科学性

李志忠

[摘要]科学课的自主开发教具对于实验教学的施行很重要，而这些教具的科学性则是首要问题。如果能把握好这个尺度，往往能将实验教学导入比较科学、施行简单、用料节俭的良好探究环境，这对于学生良好探究习惯的养成和教师自主开发教具能力的提高都有很大的好处。

[关键词]自主开发教具 科学性 二度开发 实践发展 比较论证

科学课的“实验探究型课堂”离不开材料，没有了材料就会“巧妇难为无米之炊”。而目前的教材仍处于实验阶段，上课用的实验教具单纯依靠材料箱配备是远远不够的。教、学具的开发可以扮演“充盈实验用具”、“拓宽课堂探究途径”等角色。因此，教师的自主开发显得很重要。教、学具是知识的载体，承载着探究的科学内涵，一旦忽视这一点，即使是很简单的教、学具，也很容易发生科学性问题，让很多教具开发成为徒劳，无法实现“教学相长”的双赢，无法体现科学课的本质，从而丧失说服力。对于提高教具开发的科学性，笔者认为可从以下几方面加强：

一、钻研课程教材，认清探究内涵

教学目标是教学的灵魂，取决于教师的体悟和定位；实验设计是实验的灵魂，取决于用具的特性和定位。可以说，钻研课程教材是选择实验用具的基础，如果不能准确的解读，对于材料选择的方向就可能出现偏差。备课时，可在确定教学目标的基础上结合现有的用具，思考实验的科学内涵。

如《声音的变化》中拨弄松紧不同的橡皮筋，比较声音强弱的差异。如果自制教具比较粗糙的话，即没办法均匀分布铁钉与橡皮筋在木板上的距离，再加上大班教学，实验效果将大打折扣，自制教具效果就并不明显。（附图1）而《探索尺子音高的变化》也会碰到同样的问题。而在尺子的长度要求一致后，如果学生每次用力的程度不一样，就没办法保证实验结果的科学性。因此，控制力度的均匀，成为使用尺子探索音高变化科学性的重要条件之一。而教具箱中同样材质、粗细且长度不同的不锈钢管，保证了实验材料的科学性，具备了科学探究实验的基础。（附图2）

二、二度开发用具，寻找相同切点

强调教具开发的重要性，并不是认为现有实验用具没有丝毫的价值。即使没有开发教具，也可以睁开慧眼寻找现有教具的“新价值”，即“现有教具的二度开发”。笔者认为这也是一种创新，也是对教具的开发。因为，每一样东西的使用价值是多层的，只有不被认识的，没有不可以用的。“现有教具的二度开发”可以提高现有教具的使用率，减少实验费用，提高教师的发现力等，对于实验室建设和教师成长来说是一件好事。

如《磁铁的两极》是一节很多人演练过的教研课，很多人都在探究上下足马力，很少去思考用“铁架台”当“支架”的科学性，这也是缺少反思、缺少对课堂内涵探索的一种结果。了解磁铁和铁的相互作用的话，可能就会想到：磁铁是否会将铁架台磁化，影响实验效果；铁架台经历的时间一长很容易生锈，又容易划伤实验桌。基于这两点考虑，能否寻找一种轻便的“新型用具”代替？作为该实验的支架要考虑的有稳固性和平衡性，笔者找到了替代物——“大矿泉水瓶”和“小竹棍”，用“热力”在“大矿泉水瓶”钻孔，刚好可以穿过“小竹棍”；然后，在较长的一端系上细线，再根据需要系上“U型磁铁”或“长条磁铁”；最后，通过往水瓶里加水调节其稳固性，如果实验完了，还可以将水倾掉，既轻便又好收藏。（附图3、4）

三、多次实践发展，多方比较论证

实验用具或自主开发的教具，使用时不一定能一步到位。多次实践使用也很有必要，只有这样才能发现内在的瑕疵。在实验用具多样化的情况下，教师必然要选择最佳的用具。这对于科学课堂探究教学有效性的保证和提高是很重要的，因为多次的实践筛选、多次的比较论证，无形中去完善其功能和提高其科学性，提高了课堂教学的科学性。

如《改变物体的沉浮》中，可改变物体沉浮的途径有改变水体的密度、改变物体的重量、改变物体的体积三种。以改变物体的体积为例，可以充当教具的有：橡皮泥（具有容易改变形状和体积的优点）等。但对于“只改变体积，不改变重量”这点，通过实践发现：橡皮泥虽然容易改变形状但容易被吸水，而且不能多次使用，进一步实验就会增强实验成本。通过摸索，笔者尝试了“固体胶”，因为“胶水不易溶解于水”、“螺旋结构保证了改变体积不改变重量的特点”、“实验完还能保持原有的使用价值”，这样既提高了探究课的科学性，又节省了材料符合学科的本质特性。（附图5、6）

四、开发中还需要注意的问题

注意教具、学具开发的科学性是首要的，其次还应该注意：①可行性：如费用、工艺条件、材料的选择及学生知识的多少、能力的大小等。在达到同样教学目标的前提下，结构设计得越简单，效果越好。如自制学具的创意与设计只要从教材出发，在教材内容的基础上做恰当的延伸即可，不能对学生提出不切实际的要求；材料的选择尽量考虑使用一些便宜的、随处可见的，甚至是一些废旧物品，如易拉罐，塑料瓶等。②安全性。学生动手能力相对较弱，有些问题往往考虑不全面，这些不利因素导致在制作学具的过程中容易出现一些安全方面的问题。教师在指导学生制作学具时，要反复强调，特别是关键处要多作指导，如在用刀、剪等危险工具时，要教会学生正确的使用方法，养成好的习惯；在进行明火或使用化学药品等具有一定危险性的操作时，更要注意操作规范，以杜绝事故的发生。除注意以上基本原则外，还应该在平时多加积累，才能更好地把握科学课自制教具、学具的科学性，更严谨地为探究实验奠定科学的基础。

参考文献：

[1]蔡燕婷.关于《磁铁的两极》一课的探究材料[J].小学教学研究,2007,(2).