电子积木在科学实验教学中的应用

王珅

新的小学科学课程标准中最大的变化就是增加了“技术与工程领域”这一新的内容。怎样在实际的科学实验教学中体现出“技术与工程领域”呢？通过电子积木玩具在小学实验教学中的应用就能很好地展示。

随着生产水平的提高，各种各样的电子玩具走进了孩子们的世界中。玩具上出现五颜六色的光、发出奇妙的声音等各种有趣的现象吸引着儿童的注意。这些电子玩具的原理是什么？小學生能不能通过在课堂上所掌握的科学知识来创造出一个自己特有的玩具？能不能小组分工讨论设计制作出一个电子机械帮助人们解决生活中的难题？通过电子积木玩具在小学实验教学中的应用就能很好地解决以上这些问题。

一、电子积木的优点

电子积木就是将导线、灯泡、二极管、三极管、电阻、电容、普通开关、震动开关、温控开关、无线发射器、电表、电机、喇叭、集成块等电子元器件固定在塑料片（块）上，用独特的子母扣做成独立可拼装的配件，在产品配置的安装底板上像拼积木一样拼装电路组合。

它具有操作简单易上手，6～12岁的儿童只需轻轻一扣就能方便地使用。电子元件采用裸露设计，电路简洁明了，不会有导线缠绕、断开、生锈接触不良等问题，帮助学习电路知识更直观。该电子积木由浅入深，可快速拼装出各种趣味电路与实用电路，每拼装一种电路，都能马上听到或看到声、光、电的效果，使学生把教科书中原本枯燥的电学、声学、光学、磁学原理在装装拆拆中轻而易举地了解清楚，进入奥妙无穷的电子世界。当学生学会简单电路的知识后，能照说明书的方法进行拼装，可以制作出闹钟、风扇，门铃等电子玩具或产品。电子积木还有手控、磁控、电控、声控、光控、水控、触控等控制方式，学生经过一定练习后能自主设计一些新的电子装置，方便于现实生活。在此过程中培养了孩子的专注力，激发了他们的科学学习兴趣，增加了自信心和成就感。

二、电子积木的应用范围

电子积木能应用到新的小学科学课程标准中课程内容“物质科学领域”有关电路及电的用途教学中，能帮助孩子们认识组装基本的电路，认识基本元件;能在自己组装的电路中判断什么是导体，什么是绝缘体;制作出的成品还能帮助同学理解电还能与声光力热等各种能量形式进行转换。

传统的简单电路远远不能满足现在课标中的新要求，通过电子积木的使用，孩子不仅能了解一些家用电器的原理和构造，还能画图讨论设计电路图，自己动手利用现成的电子元件设计玩具或者其他小家电。这其实就是一个完整的技术与工程实践活动。技术与工程实践活动可以使学生体会到“做”的成功与乐趣，并养成通过“动手做”解决问题的习惯。

三、电子积木的在实际教学中的使用方法

（一）电子积木的原理构造

使用电子积木，我们首先要了解它的原理构造用途。传统的导线、开关、电灯等简单电路是电子积木的基础，只有夯实基础知识，才能进一步发展。在实际教学中把传统的实验器材和电子积木进行对比，学生发现其实电子积木的原理非常简单，它只是把传统简单电路中的导线固定在电子元件上，安装使用也非常方便，不用再怕导线缠绕引起的不便，只需像扣扣子一样把电路连接起来就行，电子积木相对于传统电路图更直观。在此过程中学生们也很佩服电子积木的发明者，也希望像他一样，从小事做起，并把自己的想法变成现实，发明帮助人们生产生活的工具。

（二）参考现有电路图纸练习拼装

科学知识技能的掌握需要多加练习。当学生已知简单电路原理后，可以参考电子积木说明书或者按照老师画的简单电路图进行小组练习，制作出门铃、风扇、电子玩具或其他产品，深化所学的知识，孩子们在玩的过程中很快熟练地掌握了电路知识。电子积木的学习还可以使学生有机会综合其他方面知识，体验具体的科学技术对个人生活和社会发展的影响。

（三）小组团队合作或者独立创造新的电路合成图

“技术与工程领域”中，技术的核心是发明，是人们对自然的利用和改造。工程技术的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动。比如有的学生自己提出问题，想研究“手机屏幕亮度为什么会随着外界环境的改变发生变化”。学生在老师指导下经过小组讨论，自己设计画出电路图，设计出光控自动电灯，可以利用光敏元件调节电灯的亮度，“手机屏幕亮度随外界环境亮度改变”的答案也就迎刃而解了。

电子积木引入课堂，可以让孩子们掌握现有的知识后解决生活中的实际问题。有的学生把家里的简单科技产品分解，了解其各部分之间的功能;还有的同学通过以上电路知识的学习能把家里坏了的玩具、小家电修好。这也是我们学习科学知识并把知识运用到生活中的最终目的。

四、电子积木在实践教学中的缺点

当然，电子积木也有它的不足之处。与普通简单电路实验材料相比，电子积木的价格较高，从而限制了大部分尤其是经济发展薄弱的农村地区学校的推广使用。电子元件也只能采用它自己品牌专有的，如果该品牌没有学生想使用的特殊元件，从别的地方买的或者拆卸下来零件也不能与现有的电子积木一起方便地组装使用。电子积木体积也比较大，组装好后不便于携带。

总之，学生在DIY组装积木玩耍学习的过程中主动学习，获取了丰富的科学知识，提高了动手操作能力。通过电子积木的使用，教师在实际教学中以学生为主导，开展一系列围绕技术与工程的科学探究主题，培养了孩子的设计动手能力，激发了孩子们的科学兴趣，点燃了孩子的发明灵感，发挥了孩子无限的创造力。

【作者单位：石家庄市中山西路小学  河北】