教学用具的改进对《科学》课程的促进作用

韩涛

教科版六年级上册《轮轴的秘密》一课中，教材是这样引入的：通过两名学生玩“大力士”的游戏开始，规则是借助螺丝刀，一位同学握住刀柄，一位同学握住刀杆，同时往相反的方向用力，看谁能取得胜利？在课堂上我给每个小组准备了一把螺丝刀，学生对于这个游戏也很感兴趣，大家都想把对方打败，游戏开展得非常顺利。

游戏结束后，我提问：“游戏是输了还是赢了？”学生的答案非常一致：“都是握住刀柄的同学赢了。”但是当我追问学生：“为什么握住刀柄的同学会赢？”这时学生的答案完全出乎我的意料。有的说：“我握住的是刀头，刀头的材料是金属的，非常光滑，根本握不住。一下子就输了。”有的说：“我握住的是刀柄，刀柄的材料是用木材（或塑料）做的，上面还有很多花纹，手握时和刀柄产生的摩擦力大，握的很牢固，总能赢。”

孩子的结论往往是从亲身体验得来的，他们说的并没有错。当时，我真不知道该如何将学生从已有的经验中带出来，使他们理解是由于刀柄和刀桿的粗细不同而产生的。课后我拿着螺丝刀端详好久，这个大力士的游戏设计得很好，能调动起学生的积极性，但是这个螺丝刀不但没有起到应有的作用，反而为我的教学增添了很多弯路。究其原因就是借助螺丝刀这个工具玩游戏时，违背了小学科学探究的一个重要原则：控制变量。在使用螺丝刀时，有两个量同时在发生变化：一个量是刀柄和刀头的粗细不同；另一个量是刀柄和刀头的材质不同。而在科学学习中是无法同时分析两个变量的。

为了控制好变量，就要寻找刀柄和刀头材料相同的螺丝刀，可是生活中没有这样的螺丝刀。为什么非要用螺丝刀呢？于是我开始寻找可以替代螺丝刀的工具。我找到了红酒瓶，它的瓶口更长，便于手握，和瓶身的材质相同，粗细差别也明显，这很好地控制了变量，是非常完美的游戏工具。

通过寻找代替螺丝刀的过程，我逐渐意识到从生活中发掘教学用具非常利于教学顺利开展。尤其是对《工具与机械》单元，从生活中发掘的教学用具能够将抽象的理论形象化、具体化、生活化。因为生活中的材料就是这些机械在生活中的应用，更加接地气，更加直观。

我开始在生活中寻找其他可以玩“大力士”游戏的工具，最后又找到了饮水桶，它的桶身和桶口粗细差距非常大，玩起游戏来效果更加明显。至此，每当我上这节课时都让学生从家里拿旧的饮水桶和红酒瓶来玩。学生非常高兴能从家里带来游戏工具，玩的开心，收获的体验也更加直观。每次做完这个游戏，我提问学生：“为什么握住瓶身（桶身）的同学会赢？”这时学生能够和瓶身（桶身）省力联系起来，使游戏的目的性更加明确，效率更高。

每个学校的科学仪器配备都不尽相同，我校的科学实验材料相对匮乏，没有能够完整支撑本节课的实验器材，仪器室的轮轴实验材料只能完成第一个知识点的学习，即“轮省力、轴费力”的研究。对于第二个知识点：“轮越大越省力”的学习无法开展，因为仪器室没有更大的轮。将这个知识点就此告诉学生无疑违背了我们科学课程开设的宗旨。于是，我又将目光瞄向了游戏中使用的红酒瓶和饮水桶，于是我和学生开始了更大轮轴的制作。学生对这个活动超级感兴趣，都积极报名参加。为了安全起见，我只让学生辅助我固定好饮水桶和红酒瓶，我用电钻在红酒瓶（专门用来钻玻璃的钻头）和饮水桶的底部圆心处钻孔。给红酒瓶和饮水桶钻好孔后，我们还给轮轴制作了支架，使它能够绕轴心自由旋转。同时，为了方便给轮轴上挂钩码，我发明了一种贴绳子的方法：提前将绳子粘在一层塑料胶带上，在另一侧再粘上双面胶带，使用时将双面胶的一面撕下来，直接贴在轮轴上就可以了。这样做不用绑绳子，既省时又挂得牢固，提高了探究实验的效率。

接下来就是实践。由于使用了自制的轮轴，我对教学设计了进行了相应调整，尤其是从“轮省力轴费力”到“轮越大越省力”两个知识点过渡上，我并不是生硬地引导学生用红酒瓶和饮水桶做成的轮轴来开展第二个知识点的研究，而是问他们：“我们现在已经知道了轮省力轴费力。所以大家刚才在玩游戏时，当你握住轮的时候会赢，那么，你们想不想知道你握住轮时，到底省了多少力吗？”

这个问题一下子就点燃了学生的兴趣，尤其是那些力气比较小的同学，他很想知道自己赢大个子时到底省了多少力。完全是在一种很亢奋的状态下完成实验的。用红酒瓶和饮水桶自制的轮轴，学生用起来非常熟悉，更加的顺手，也更加感兴趣。同时，也将整个课堂推向了高潮。endprint