科學(xué)教學(xué)中自制學(xué)具的運用
時間:2022-12-09 10:23:17
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自制學(xué)具是由師生共同參與完成的,利用搜集到的材料采取簡單易行的方法,自己動手研制的學(xué)具、標本、模型等。在科學(xué)教學(xué)中,教學(xué)儀器的不足成為制約科學(xué)課堂教學(xué)效率的主要原因。因此,自制科學(xué)學(xué)具顯得迫切而重要,它既能補充學(xué)校科學(xué)學(xué)具不足、改進傳統(tǒng)儀器缺陷,還能培養(yǎng)師生動手實踐能力和創(chuàng)新能力,提高師生的科學(xué)素養(yǎng)。簡易科學(xué)學(xué)具的制作省錢、省事、省時,有些看起來十分簡單的科學(xué)學(xué)具,對于生產(chǎn)廠家來說不值得批量生產(chǎn),但是教學(xué)上又特別急需,實踐表明有了學(xué)具的參與,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣將有所提高。因此,教師與學(xué)生不僅要學(xué)會使用科學(xué)學(xué)具,還要學(xué)會設(shè)計制作及修正簡易的科學(xué)學(xué)具。
一、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師。在科學(xué)教學(xué)中,如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣應(yīng)是每一位科學(xué)教師思考的問題。學(xué)生的注意力會直接影響到課堂教學(xué)的質(zhì)量,學(xué)生的注意力也是課堂教學(xué)效率的重要保證。但由于學(xué)生年齡小、自控力薄弱、接受能力不強等多方面的原因,在學(xué)習(xí)過程中容易受到多種因素的干擾而分散注意力。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方法有多種,而借助學(xué)具的使用激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣則是一種出奇制勝的法寶,因為它能迅速吸引學(xué)生的注意力,能較快的集中學(xué)生的學(xué)習(xí)精力。托爾斯泰曾指出:“成功的教學(xué)所需要的不是強制,而是激發(fā)學(xué)生的興趣?!苯柚鷮W(xué)具,可以引起學(xué)生長久持續(xù)的注意力。學(xué)生感興趣,注意力自然集中,求知欲與主動探索的欲望強,學(xué)習(xí)效率自然就高。在平常的科學(xué)教學(xué)中,我就經(jīng)常用到這一招。如我在教學(xué)《磁鐵的磁性》一課時,利用“磁鐵的磁性”這一原理自制了魚鉤釣魚的學(xué)具,一條條“小魚”被我輕松地釣起,學(xué)生感到十分驚奇,一個個瞪大了眼睛,想解開其中的秘密,好奇心和求知欲一下子就被調(diào)動起來。我便借機提問:“釣魚鉤為什么能輕松地釣起一條條小魚來,你能解開其中的秘密嗎?”學(xué)生一個個都開動腦筋、奮力思考、爭先恐后的舉手發(fā)言,課堂氣氛變得十分活躍。在本節(jié)課中,我們可以清楚地看見,學(xué)具的巧妙使用很好地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,教學(xué)效果自然會有所提高,學(xué)生輕松學(xué)到知識,教師上課也不費勁,學(xué)具引起了學(xué)生的注意力,省去了教師千篇一律的提醒與強調(diào)。
二、突破教學(xué)難點
在教學(xué)過程中,教師準確合理地處理教材是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素。教學(xué)難點是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的一大障礙,突出教材重點、突破教學(xué)難點是科學(xué)教學(xué)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),如何才能做到這一點呢?在這樣的情況下,我建議教師可以借助學(xué)具的巧妙使用,輕而易舉的達到教學(xué)目的。如讓學(xué)生通過使用學(xué)具,將自己真正融于重點知識的探究過程中,真正動腦思考,并進行整理、歸納、分析,動手操作體驗,將其轉(zhuǎn)化為更容易理解、更加直觀的知識。如在教學(xué)教科版科學(xué)三年級上冊《空氣占據(jù)空間嗎》一課時,我制作了一個操作簡單、實用性很強的教具,即在傳統(tǒng)的實驗裝置上加了一個導(dǎo)管,插入燒杯的水中,當向漏斗注水時,水不入瓶。當打開插入燒杯中的導(dǎo)管開關(guān)時,學(xué)生看到水進入瓶中,空氣跑出??床灰姷目諝?,看得見了,說不清的道理看明白了,必然會使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣。這樣,在自制教具的幫助下,學(xué)生學(xué)到了知識,加深了對空氣特點的理解,科學(xué)思維能力和動手實驗?zāi)芰σ驳玫搅颂岣?,突破了教學(xué)難點,提高了教學(xué)效率。
三、縮短實驗過程
傳統(tǒng)學(xué)具一般沿用多年,平常教學(xué)中對傳統(tǒng)學(xué)具進行改造后,縮短了實驗過程,從而使學(xué)生在較短的時間內(nèi)清晰地看到實驗現(xiàn)象并自己得出結(jié)論,提高了課堂教學(xué)效率。如在學(xué)習(xí)教科版五年級下冊《熱》這一單元的內(nèi)容時,學(xué)生明確了液體、氣體的熱脹冷縮變化過程比較明顯,而固體的變化相對沒有那么明顯,需要較長的時間。此時,采用傳統(tǒng)學(xué)具即“通過銅環(huán)的銅球”實驗:用酒精燈加熱銅球,加熱后銅球不能通過銅環(huán)了,從而證明了金屬熱脹的性質(zhì);再將銅球放入冷水中冷卻,銅球冷卻后,又能通過銅環(huán)了,從而證明金屬冷縮的性質(zhì)。在這一實驗中,用時較長,整個實驗過程至少需要4分鐘才能看到結(jié)果,而如果用酒精加熱金屬棒需要的時間更長。為此,我制作了帶指針的金屬線熱脹演示器,一次實驗只需幾秒鐘,一分鐘之內(nèi)就可以重復(fù)多次,而且實驗的效果非常明顯,這就大大縮短了實驗時間,提高了課堂教學(xué)效率。
四、挖掘創(chuàng)新潛能
創(chuàng)新是人類社會進步的永恒主題,也是素質(zhì)教育面臨的重要任務(wù)。因此,教師在自制或指導(dǎo)學(xué)生自制學(xué)具時不僅要考慮學(xué)具功能的橫向性,幫助學(xué)生掌握知識的概念,突破教學(xué)難點,還要考慮學(xué)具功能的縱向性,預(yù)留隱蔽的功能待學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用,挖掘他們的創(chuàng)新潛能,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和能力。“摩擦力實驗套件”就為學(xué)生預(yù)留了一項隱蔽的功能,在特定的木塊(重量重的木塊)上設(shè)計有可安裝輪子的小孔,輪子和車軸并沒有直接發(fā)給學(xué)生而是由教師暫時保管,當學(xué)生通過使用本學(xué)具掌握了摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的知識后,教師可為學(xué)生安排一場彈射木塊的比賽。在比賽前,教師為每個小組提供一輕一重的兩根木塊,要求學(xué)生必須在桌面上用彈射器彈射木塊,比誰的木塊跑得更遠,為了能抵達終點線,各小組可以想盡各種辦法,改裝木塊使它跑得最遠。如學(xué)生另需其他零件教師應(yīng)盡量滿足,以此培養(yǎng)學(xué)生能運用已掌握的知識去解決問題的能力,想辦法盡可能去減小木塊與桌面產(chǎn)生的摩擦力。在實際比賽中,有的學(xué)生想辦法使木塊表面變光滑,有的選擇較輕的木塊,有的想出了要給木塊加裝輪子。通過不斷地試驗、分析、總結(jié)與改進,使木快與桌面產(chǎn)生的摩擦力盡可能小,最終每個小組都不約而同地給木塊加裝了輪子,知道給木塊加裝輪子是運用了滾動摩擦力,也知道在一般情況下,滾動摩擦力要比滑動摩擦力小得多,所以木塊跑得最遠,各小組都取得了不俗的成績,學(xué)生在活動中體驗了成功的快樂,在游戲中學(xué)習(xí)知識,對科學(xué)的學(xué)習(xí)更有興趣。學(xué)生在整個活動過程中目標明確、群策群力、團結(jié)協(xié)作,積極發(fā)揮集體的智慧,始終圍繞著同一個目標進行思維活動和動手操作實驗,學(xué)習(xí)主動性強,是真正學(xué)習(xí)的主人,學(xué)生的創(chuàng)新思維也能得到較好地培養(yǎng)。
五、提高安全效能
愛因斯坦說過:發(fā)現(xiàn)一個問題比解決一個問題更重要。自制學(xué)具的研發(fā)源于課堂而高于課堂,鎖定探究實驗的教學(xué)困惑進行有針對性的思考是成就自制學(xué)具的有效前提。如何挖掘自制學(xué)具的問題生成,自然成為自制學(xué)具的重中之重!細節(jié)決定成敗。針對傳統(tǒng)學(xué)具在教學(xué)中出現(xiàn)的細節(jié)性缺陷,對此加以改進,自會有事半功倍的實驗效果。如對“白糖加熱實驗”我們進行了學(xué)具的進一步改進,白糖加熱實驗要求學(xué)生戴安全手套,手持金屬湯匙,用蠟燭給白糖加熱。但在教學(xué)中容易發(fā)生意外,如有些女生膽小,加熱過程中害怕不敢一直用手拿著,有的液態(tài)糖會隨著溫度的升高融化后濺到學(xué)生手臂上,會存在安全隱患。有沒有一種更安全、方便的加熱裝置?針對這些問題,我和學(xué)生一同探討出多種方案,最終選擇出最佳方案:制作固定金屬湯匙的支架(如下圖)。經(jīng)過反復(fù)試驗和改進,用鉛絲就很容易解決這一問題,依托三腳架邊緣為基礎(chǔ),利用鉛絲彎折成半圓形,剛好放到三腳架上,安全性明顯得到提高,解決了以前實驗中存在的諸多安全問題。
六、彌補儀器空白
在實際教學(xué)過程中,有的學(xué)習(xí)內(nèi)容因為沒有實驗器材,學(xué)生很難理解。教師越講越復(fù)雜,學(xué)生越聽越糊涂。如果能夠借助實驗材料對難以理解的教學(xué)內(nèi)容進行輔助教學(xué),則可使抽象的教學(xué)內(nèi)容直觀化、具體化,從而化難為易、化繁為簡,教學(xué)難點自然不攻自破。如在教學(xué)《聲音的傳播》這一課時,讓學(xué)生明白“聲音在真空中不能傳播”,僅是靠教師的講解而不做實驗,學(xué)生就很難理解。要做實驗,又沒有相應(yīng)的儀器。為此,我們可以制作一個有抽氣孔的“真空罩”:用一個大小合適的玻璃杯做容器,在底部打孔安裝抽氣嘴,杯口用玻璃片再加一層乳膠墊,用大號注射器作為抽氣泵,用廢舊輸液器作為連接管和關(guān)閉閥門裝置,便可制作成功。此種自制學(xué)具可作多種用途。如用來證明“聲音在真空中不能傳播”。將一個發(fā)聲音樂盒放入罩中加蓋能聽到聲音,在抽氣的過程中聲音逐漸變小,直到聽不見,說明杯中已經(jīng)變成真空的環(huán)境,聲音傳不出來了,由此證明聲音在真空中不能傳播。再如驗證“動物生存需要空氣”這一實驗,可將一只稍大些的昆蟲放入罩中抽出空氣,昆蟲馬上死去,說明動物生存需要空氣??傊?,科學(xué)教學(xué)實驗教具的自制天地廣闊,它與學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活密切相關(guān),通過師生共同動手制作教具,既鍛煉了學(xué)生的實驗、動手能力,又培養(yǎng)了學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的優(yōu)秀品質(zhì),還可開闊學(xué)生眼界、活躍學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,對推進課改的深入開展有積極的推動作用,自制學(xué)具既彌補了傳統(tǒng)學(xué)具的不足,改進了教與學(xué)的方式,使學(xué)生學(xué)得快樂,科學(xué)課的教學(xué)效率自然會有大幅度的提高。
作者:潘德順 單位:江蘇豐縣人民路小學(xué)