帶橡皮的鉛筆

周寶善

一、教學背景分析

1.與學期計劃的關系

本篇是電子科技初級組第二學期第4次活動時使用的輔導方案。

2.學情分析

（1）活動對象：電子科技初級組學員（小學2～5年級學生）。

（2）活動規(guī)模：約12人。

（3）活動背景：每年11月，北京市教委、科委、科協(xié)聯(lián)合舉辦北京市青少年科技創(chuàng)新大賽，在參賽前教師都要給學生講解一些發(fā)明的概念、特點、意義、技法等，為了切實有效地培養(yǎng)提高學生的發(fā)明創(chuàng)新能力，教師特編寫《中小學生科技發(fā)明指南》活動教材，按計劃、有組織地引領學生開展發(fā)明創(chuàng)新活動，本次課為教材中的第三講。

3.活動內(nèi)容

（1）了解帶橡皮的鉛筆的特點、發(fā)明故事;

（2）了解帶橡皮的鉛筆的發(fā)明特征是組合;

（3）舉例說明日常生活中的組合發(fā)明物品;

（4）學生尋找日常生活中的組合發(fā)明物品;

（5）學生設計未來生活中的組合發(fā)明物品。

4.活動理念

變“老師問問題”為“創(chuàng)造情境聽學生問問題”。舉事例，配插圖，播視頻，營造學生想問問題的情境，是激發(fā)學生好奇心、求知欲最好的途徑，也是激發(fā)學生發(fā)散思維最有效手段。教師多提開放性問題，一方面，可吸引學生注意力，激發(fā)學生思考力和語言表達能力;另一方面，可強化學生問問題能力。教師認真傾聽學生的發(fā)言，一方面，可激發(fā)學生思考能力，鍛煉學生語言表達能力;另一方面，可增進師生情感，提高學生積極發(fā)言的勇氣與信心。

二、活動目標

1.知識目標

（1）學生了解組合發(fā)明方法概念。

（2）學生了解組合發(fā)明方法應用要領。

2.能力目標

（1）學生能尋找出日常生活中的組合發(fā)明物品10件。

（2）學生能設計出未來生活中的組合發(fā)明物品3～5件。

3.情感目標

學生樂于參與發(fā)明創(chuàng)造討論，學生肯于開動腦筋思考問題。

三、活動重點、難點、時間、課時、設備

1.活動重點：學生了解組合發(fā)明方法概念與應用要領。

2.活動難點：學生設計出未來生活中的組合發(fā)明物品。

3.時間：3月18日。

4.課時：1課時。

5.設備：電腦、投影儀、洗碗機等。

四、活動方法與活動準備

1.活動方法：講故事法，講授法，討論法。

2.活動手段：播放幻燈片、視頻課件。

3.教師準備：幻燈片、視頻課件、發(fā)明實物。

4.學生準備：觀看《我愛發(fā)明》視頻，嘗試發(fā)明。

五、教學過程

同學們，我們今天的發(fā)明輔導的主題是《帶橡皮的鉛筆》，你看見過或使用過帶橡皮的鉛筆嗎？你知道它是怎樣發(fā)明出來的嗎？關于這個發(fā)明，你想說點什么？是我們將要討論的主要內(nèi)容（了解學習內(nèi)容）。

（一）你看見過或使用過帶橡皮的鉛筆嗎

1.回答提問

提問：你看見過或使用過帶橡皮的鉛筆嗎？

提問：你知道它有什么特別的地方的嗎？

2.學習理解

特點是可以用鉛筆寫字、用橡皮擦字，最突出優(yōu)點是鉛筆和橡皮合二為一不分散，避免因分散到處尋找。

（二）你知道它是怎樣發(fā)明出來的嗎

講故事：帶橡皮的鉛筆是美國一位沒什么名氣的窮畫家李浦曼發(fā)明的。有一次，畫家為了能找到那他僅有的一塊橡皮，翻遍了畫室的每一個角落，最后總算是找到那塊比黃豆粒大不了多少的寶貝橡皮，令他冒火的是，他的那支短得不能再短的寶貝鉛筆頭莫名失蹤了，畫家簡直要急瘋了，他發(fā)誓一定要把這兩個討厭的小家伙用絲線牢牢地捆綁在一起，讓它們誰也別想分開。就這樣，他把小橡皮捆綁在小鉛筆上，可是沒用幾次，絲線一松動，小橡皮就掉了下來，畫家想了許多辦法，可小橡皮就是不聽指揮，不停地和他作對。最后，畫家想出了一個絕招：從罐頭上剪下一小塊鐵皮，把橡皮和鉛筆卷在一起，這便是帶橡皮的鉛筆。

提問：如果是你，你將會怎么做？

提問：現(xiàn)在的和過去的相比有什么不同？

學生：思考回答;學習理解。

（三）關于這個發(fā)明，你想說點什么

講解：鉛筆+橡皮=帶橡皮的鉛筆，這件發(fā)明最突出的發(fā)明特征是：組合，就是將兩個或兩個以上的物體組織起來，合為一體。

類似發(fā)明有很多，如輪子+輪子=兩輪手推車（拖車），兩輪自行車（電動車，摩托車），兩輪平衡車、兩輪滑板、輪滑鞋、皮帶傳動。

1.透鏡+透鏡=望遠鏡。

講故事：1608年，荷蘭一眼鏡店老板，為檢驗透鏡質(zhì)量，把兩塊透鏡排成一條線，結(jié)果發(fā)現(xiàn)遠處的教堂塔尖拉近變大了，非常清楚，于是發(fā)明出望遠鏡。

2.透鏡+透鏡=顯微鏡。

講故事：荷蘭青年列文虎克聽朋友說放大鏡很神奇，于是學習磨鏡技術(shù)。1665年，他研磨出直徑3㎜透鏡，發(fā)明出放大300倍顯微鏡;1675年，發(fā)現(xiàn)雨水中的微生物（細菌和原生動物）;1680年，他被選為英國皇家學會的會員。

透鏡+透鏡=照相機鏡頭;透鏡+透鏡=投影機鏡頭;近視老花兩用鏡。

3.大炮+內(nèi)燃機車=坦克。

講故事：1916年9月15日，英軍和德軍在索姆河上大戰(zhàn)，突然，一群鋼鐵怪物沖向德軍陣地，那群怪物用機槍打不死，用大炮轟不壞，結(jié)果是德軍慘敗，那群怪物是英國發(fā)明的陸地巡洋艦——坦克。

4.X光機+計算機=CT掃描儀。

講故事：1895年，德國人倫琴發(fā)現(xiàn)X射線，拍出人類第一張X光片。1979年，電氣專業(yè)畢業(yè)計算機專家科馬克和精通計算機的豪斯菲爾德發(fā)明CT掃描儀，能清晰呈現(xiàn)人體內(nèi)部圖像，如人體器官和組織的病變位置、大小、數(shù)目，腦腫瘤，因此，獲諾貝爾生理學和醫(yī)學獎。

討論1：尋找與電動機組合的發(fā)明物品（10件）

（?）+自行車=電動自行車;（?）+汽車=電動汽車;（?）+輪椅=電動輪椅;（?）+縫紉機=電動縫紉機;（?）+鋸條=電鋸;（?）+螺絲刀=電動螺絲刀;（?）+剃須刀=電動剃須刀;（?）+牙刷=電動牙刷;+滑板車=電動滑板車;+平衡車=電動平衡車;+風扇=電風扇;（?）+門=電動門;（?）+樓梯=電梯，電動扶梯;（?）+鉆頭=電鉆;（?）+傳送帶=電動傳送帶;（?）+空壓機=電動空壓機。

討論2：尋找與電熱絲組合的發(fā)明物品（10件）

（?）+水=電熱水器，蒸汽燙;（?）+鍋=電飯鍋，電餅鐺;（?）+水壺=電熱水壺;（?）+杯子=電熱杯;（?）+水箱=電熱水器;（?）+烤箱=電烤箱;（?）+飲水機=電熱飲水機;（?）+水龍頭=電熱水龍頭;（?）+鞋=電熱保溫鞋;（?）+手套=電熱手套;（?）+毛毯=電熱毯;（?）+風扇=電曖氣，電吹風;（?）+熨斗=電熨斗;（?）+烙鐵=電烙鐵;（?）+滾壓軸=電熱塑封機;（?）+玻璃=電熱玻璃。

講解：將兩種或者兩種以上技術(shù)方案組合到一起產(chǎn)生新的技術(shù)效果的發(fā)明方法叫組合發(fā)明法，此法要求：組合體有新的效果、好的表現(xiàn)，即具有新的突出的優(yōu)點。

石墨芯+木（塑料、金屬）桿=鉛筆（不斷芯，不臟手）

鐵塊+木棍=木柄鐵錘（低成本，不振手）

奶瓶+溫度計=帶溫度計的奶瓶（知冷熱，有益健康）

膠布+止血藥物=止血貼（方便，快捷）

磁鐵+螺絲刀=帶磁性的螺絲刀（易取鐵釘，方便）

水泥+石子+水+鋼筋=鋼筋混凝土（堅硬，結(jié)實）

（四）作業(yè)

（1）尋找你身邊類似“帶橡皮的鉛筆”物品（10件）。

（2）挑出你認為好的組合發(fā)明作品，并說明他好在哪里？

（3）創(chuàng)新設計出類似“帶橡皮的鉛筆”其它物品（3～5件）（不允許重復）。

（五）課堂小結(jié)

通過本次課學習，我們知道了什么是組合發(fā)明法，組合發(fā)明法應用要領是什么？希望大家在今后的生活中細心觀察，認真思考，尋找出更多的組合發(fā)明物體，并創(chuàng)新設計出更多的組合發(fā)明物體。

六、學習效果測評方法

1.學生能說出組合發(fā)明方法概念與應用要領。

2.學生能尋找出日常生活中的組合發(fā)明物品10件。

3.學生能設計出未來生活中的組合發(fā)明物品3～5件。

七、教學反思

本次課是教材的第三篇，涉及組合發(fā)明法，教學內(nèi)容貼近學生生活實際，教學方法靈活多樣，重點突出，難點突破較好。值得肯定的是：

1.多提開放性問題，多聽學生發(fā)言與提問，培養(yǎng)學生發(fā)散思維。

本次課中教師的提問具有開放性。比如，如果是你，你將會怎么做？一方面，這樣做可吸引學生注意力，鍛煉學生思考力和語言表達能力。另一方面，可強化學生問問題能力。教師認真傾聽學生的發(fā)言，一方面，可激發(fā)學生思考能力，鍛煉學生語言表達能力。另一方面，可增進師生情感，提高學生積極發(fā)言的勇氣與信心。

2.講故事、舉事例、配插圖、播視頻，創(chuàng)造學生想問問題的情境，教學效果良好。

本次除了講述《帶橡皮的鉛筆》故事，還插入有《望遠鏡》《顯微鏡》《CT掃描儀》等發(fā)明故事，讓學生對組合發(fā)明有一個較具體、較深刻的認識。

教師列舉“兩輪手推車（拖車），兩輪自行車（電動車，摩托車），兩輪平衡車、兩輪滑板、輪滑鞋”等實例，均配有插圖，其中一款步行踏板自行車讓學生們感到很新鮮。另外，一張胡蘿卜清洗機設計圖，也讓學生們腦洞大開。

教師播放《坦克》視頻短片，學生們目不轉(zhuǎn)睛、全神貫注，充分感受到坦克這種組合發(fā)明的神奇效果。

3.以學生為主體，聯(lián)系實際，注重保護學生好奇心，注重知識學以致用。

本次教師的講授時間（包括講故事、舉例子、看圖片、播視頻）不到20分鐘，給學生思考討論的時間則超過20分鐘，目的是讓學生有足夠時間去聯(lián)系實際，發(fā)現(xiàn)身邊與電動機組合物品以及與電熱絲組合物品，并創(chuàng)新設計出未來生活中的組合發(fā)明物品。

學生尋找發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新設計環(huán)節(jié)，是學生根據(jù)教師講授的知識方法，主動地、積極地、從不同角度、不同途徑發(fā)散性思考，以便能找到、設計出符合要求物品，這是教學的重點，也是教學的難點。由于學生年齡普遍偏小，平均年齡8～9歲，現(xiàn)場想到的物品不多，現(xiàn)場創(chuàng)新設計出的物品也僅僅只有一例，但教學效果總體說來，還是令人滿意的。

教師講的是《帶橡皮的鉛筆》，特點是：用鉛筆寫字、用橡皮擦字，突出優(yōu)點是：鉛筆和橡皮合二為一不分散，避免因分散到處尋找。采用的方法是：用鐵皮將鉛筆和橡皮卷在一起，課上有兩名學生現(xiàn)場創(chuàng)新設計出《帶涂改帶的鋼筆》，特點是：用鋼筆寫字、用涂改帶涂改，突出優(yōu)點是：涂改帶和鋼筆合二為一不分散。采用的方法是：用金屬將涂改帶和鋼筆固定在一起，究竟《帶涂改帶的鋼筆》有沒有新穎性？這是以后課程中將要學習的內(nèi)容，暫且不說，但那兩名學生積極開動腦筋、聯(lián)系實際、現(xiàn)場創(chuàng)新設計，這一學習行為是值得肯定的，是值得表揚的。

需進一步研究的問題是：如何做，能更好地激發(fā)學生的發(fā)散思維能力，讓學生設計出更多更優(yōu)的組合發(fā)明方案。