蕴藏在书包中的科学殿堂
2018-07-13周益冬
周益冬
摘 要:针对实验器材不足、领取实验器材烦琐等常见问题,文章独辟蹊径,把解决之道聚焦在学生常用的学习用品之上,并从“笔”中生妙、“尺”中含趣、“书”中蕴理、“包”中藏迷这四个方面,详细阐述了学习用品背后的科学原理。
关键词:学习用品;科学实验;课程资源
实验一直是科学教学的主要内容之一,也是一种重要的教学手段,但是在现实教学中许多教师并不愿意开展实验教学。究其原因,一方面,学校的器械设施不能很好地满足课程要求;另一方面,教师认为准备实验比较费事,而且有时效果不佳。因此,利用好学生身边的学习用品开展实验教学可谓两全其美。教师可以充分引导学生利用身边的学习用品,完成教材中类似的实验,充分发挥学习用品的潜在价值,并将其转化为有效的课程资源。
一、“笔”中生妙——探压强、折射、电阻之奥
对于新的科学知识的学习,课堂引入的成功与否十分重要,它将关系到学生是否愿意学习。例如,在学习“探究压力的作用效果与因素”这一问题时,教师从一开始就让每名学生都准备一只削尖的铅笔,让学生左手食指抵着笔尖,右手食指抵着笔尾,眼睛观察笔使手指发生的形变程度,并且体会一下手指的感受,这样使学生对于压力的作用效果与受力面积的相关知识有初步的认识。然后,改变两个手指的力度,交流一下前后不同的感受,这样从感性认识入手,达到理性升华。
学生铅笔盒中的许多的物品都可以用来研究导电性,不同型号、长短不一的铅笔可以用来研究电阻大小与哪些因素有关。教师可以用几种不同型号的铅笔,代替实验室里的锰铜线和镍铬丝,这样学生一定是充满好奇心完成实验的,拉近了科学实验与学生学习生活的距离。
二、“尺”中含趣——究声学、反射、静电之秘
1. 声学方面
一把尺可以用来解决声音三要素的教学。具体操作如下:将学生的木尺、塑料尺,一端按在桌上拨动,凭感觉很容易区分是哪把尺发出的声响,马上对音色是由发声物体的材料、结构所决定有了更清晰的认识,对同一把尺用不同的力度拨动发出的声音响度不同,增加尺子外露的长度,振动频率越来越慢,音调便越来越低。
2. 电学方面
塑料尺放在头上摩擦,头发会被摩擦后的塑料尺所吸引,几次摩擦后头发变得松散,顶端一部分头发也竖了起来,这是静电“同种电荷相斥,异种电荷相吸”相互作用的效果。
三、“书”中蕴理——揭气压、摩擦、惯性之真
初中生在生活中已经有了一定的知识基础和生活经验,在这些经验中有些并不能反映客观事实,甚至有不少是错误的。这些概念的形成完全是随意的,任凭自己的想象而成,一旦形成难以纠正,对学生学习新知识产生干扰。
例如,教材中关于静摩擦的“筷子提米”实验操作不方便,且成功率较低,可以改用两本科学书来完成。每页交错叠在一起,压实,拿起其中一本书的书脊,结果另一本并不会掉下来。为了增加趣味性,还可以尝试施力将两本书分开,结果學生花了很大的力气也很难将其分开。然后,教师可以虚张声势地大声说:开。实际上是借此机会向两本书之间吹气,结果两书很容易就分开了。实验完成后让学生思考以下几个问题:(1)为什么另一本书不会掉下来?受到了什么力?力的方向和重力有什么关系?(2)拉书时是什么力阻碍了书的分开,你知道这两个力的方向吗?(3)为什么教师说“开”,这两本书就分开了,注意到教师的小动作了吗?从中体会静摩擦的存在,这样学生一定会记忆深刻。
四、“包”中藏迷——解压强、生理、杠杆之惑
学生接触的学习用品大都可以用来教学科学知识,其实书包也有不少学问。例如,(1)为什么现在的书包都是双肩包?使用双肩背书包,可以平均分担重量。(2)怎样背书包比较轻松?将背包置于背后中部最强壮的肌肉群上,书包的底部一定不能低于腰线,腰部和胸部横向固定的带子非常有用,可以让臀部和躯干分担许多重量,这里包含了人体工程学的知识。(3)书包带子为什么设计成较宽的形状?这里包含不少压强的知识,双肩包带子留多长,怎么背才会感到轻松一些,甚至书包中物品的放置也有学问。将书包里最重的东西放在最贴近背部的地方,这里包含了杠杆力臂的学问。现在也有很多人用拉杆书包,教师可以用来讲解杠杆的相关问题。正确运用、挖掘它们与常见科学现象之间的联系,书包可以变成学生随身的科学实验室。
科学本身就源于生活,而对于学生来说,最熟悉的莫过于自己学习生活中朝夕相处的学习用品,这对于教学又何尝不是优良的教学资源。教师在平时教学中,应该尽量创造给学生展示的机会,让其利用自己身边的东西,展示自己的理解与创造。科学教学中的实验可以用学生喜欢的方法完成,可以用学生自己的东西来做实验材料。只要教师用心探索与创新,就能够依托学生身边的“学习伙伴”,创造出丰富多彩的天地。
参考文献:
[1]李宪军. 谈谈科学实验用品的替代[J]. 成功(教育),2010(9).