自制創(chuàng)新教具解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的疑難問題

◇黃國勝（浙江：瑞安市虹橋路小學(xué)）

小學(xué)科學(xué)教學(xué)以探究活動為核心，而探究活動又是學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑，科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動則是探究活動中最常用的一種方式。就學(xué)科特點(diǎn)而言，小學(xué)的科學(xué)教學(xué)為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力、提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供了廣闊的空間和多種訓(xùn)練的機(jī)會。但隨著課改的不斷深入、新教材的更替，實(shí)驗(yàn)器材沒有及時(shí)更新，從而造成課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)難以開展、不能解決新教材中的疑難教學(xué)等問題日益突出。盡管一些科學(xué)專用器材工廠也推出了課堂教學(xué)用資源包，但是與一線教學(xué)要求仍然有一定的距離，不能很好地對接課堂教學(xué)，教學(xué)疑難問題仍然不能有效突破。筆者有著多年開發(fā)創(chuàng)新教具的經(jīng)驗(yàn)，在研讀教材之后，通過最常見的改一改、變一變、換一換、減一減等創(chuàng)新方法，對教學(xué)中部分疑難實(shí)驗(yàn)的器材進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，取得了良好的實(shí)踐效果，有效地解決了實(shí)驗(yàn)教學(xué)難題，從而促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。

一、梳理教材實(shí)驗(yàn)?zāi)夸洠覝?zhǔn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)疑難問題

新教材到手后，教師首先要做的就是熟悉教材，認(rèn)清教材的編寫意圖，梳理實(shí)驗(yàn)?zāi)夸洠γ恳粋€(gè)探究活動進(jìn)行下水實(shí)驗(yàn)，找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“疑難”問題。以教科版新教材三年級上冊“水”單元為例，學(xué)生課堂探究實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浭崂砣缦拢?/p>

序號1 2 3 4 5 6 7課題內(nèi)容器材（含自制、自備器材及掛圖、課件）疑難解析水到哪里去了觀察蒸發(fā)現(xiàn)象透明杯子、塑料薄膜、橡皮筋不屬于教學(xué)疑難問題水沸騰觀察水沸騰現(xiàn)象三腳架、石棉網(wǎng)、燒杯、酒精燈、溫度計(jì)、水沸騰時(shí)三個(gè)觀察點(diǎn)難以同時(shí)觀察水結(jié)冰了觀察水結(jié)冰現(xiàn)象試管、清水、碎冰、溫度計(jì)、燒杯、食鹽、小勺、記號筆水結(jié)冰實(shí)驗(yàn)過程難操作、變化結(jié)果難觀察冰融化了觀察冰的融化過程結(jié)冰的試管、燒杯、熱水、記號筆冰融化后體積變小難以觀察水能溶解多少份物質(zhì)水能溶解多少份食鹽、小蘇打食鹽、小蘇打、燒杯2個(gè)、玻璃棒2根、水對所需實(shí)驗(yàn)用品的精準(zhǔn)要求存在困難加快溶解通過加熱、攪拌加快溶解食鹽、熱水、冷水、玻璃棒2根不屬于教學(xué)疑難問題混合和分離分離食鹽和細(xì)沙食鹽、細(xì)沙、玻璃棒、清水、酒精燈、三腳架、濾紙、漏斗、鐵架臺、燒杯、火柴不屬于教學(xué)疑難問題

通過梳理本單元的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目錄，我們不難發(fā)現(xiàn)，新教材在落地實(shí)施的過程中，課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際上還存在很多問題，如實(shí)驗(yàn)操作難度大、難以觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)器材不合適等，這就需要我們教師開發(fā)、自制創(chuàng)新教具，面對近幾年來因新教材的推行而造成的暫時(shí)性教具、學(xué)具匱乏，共克時(shí)艱，創(chuàng)造性地自制教具，從而解決探究材料不足，以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。

根據(jù)以上梳理目錄，筆者確定了2，3，4，5，7課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為疑難問題，通過改一改、變一變、換一換、減一減等創(chuàng)新方法，對教學(xué)中部分疑難實(shí)驗(yàn)的器材進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新。

二、研發(fā)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)器材，降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)難度

研發(fā)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)器材的目的，是為了降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施難度，讓實(shí)驗(yàn)操作變得簡單易懂又兼具科學(xué)性、可見性、趣味性。筆者通過多種創(chuàng)新方法，對教具進(jìn)行了研發(fā)，并在實(shí)踐的過程中不斷迭代升級。

原實(shí)驗(yàn)裝置存在的問題創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置創(chuàng)新方法和特色實(shí)踐效果實(shí)驗(yàn)疑難問題1.觀察水沸騰現(xiàn)象images/BZ_15_1326_1308_1507_1430.png給燒杯里的水加熱，觀察和記錄水在加熱過程中的變化要求觀察加熱過程中水的變化和溫度的變化，同時(shí)記錄水沸騰時(shí)的溫度，難度大，用時(shí)長，影響探究效果images/BZ_15_1702_1308_1881_1596.png換一換：燒杯換成二口燒瓶加一加：瓶口加泡沫和小號保鮮袋二口燒瓶加上溫度計(jì)和小號保鮮袋，可以同時(shí)觀察到水溫的變化、水變成水蒸氣的過程實(shí)驗(yàn)疑難問題2.觀察水結(jié)冰現(xiàn)象images/BZ_15_1327_1728_1504_1856.png觀察記錄水在結(jié)冰過程中的各種變化水結(jié)成冰，體積會膨脹，但橡皮筋過于粗糙，不易觀察；手持溫度計(jì)時(shí)間長，操作難度大images/BZ_15_1701_1728_1882_1879.pngimages/BZ_15_1701_1882_1885_1971.png加一加：用兩個(gè)泡沫環(huán)雙圈固定溫度計(jì)換一換：把無刻度、纏繞橡皮筋的試管換成有刻度的、常見的塑料注射器雙圈固定的溫度計(jì)解放了學(xué)生的雙手，自帶刻度的注射器實(shí)驗(yàn)結(jié)果能直觀呈現(xiàn)水結(jié)冰后體積變大的現(xiàn)象

觀察水結(jié)冰現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中存在很大的難度：三年級的學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力較差、難以直觀觀察到水結(jié)冰后體積的變化等。對于第一個(gè)問題，筆者采用的是某科技公司開發(fā)的溫度計(jì)支架，但在實(shí)際使用過程中發(fā)現(xiàn)支架并不能解決這一問題。泡沫包裝箱給了筆者靈感，剪成環(huán)之后用雙圈固定溫度計(jì)，效果非常理想。第二個(gè)問題，筆者先后采用了用記號筆替代橡皮圈、在試管水位處綁紅色細(xì)繩等方法，效果都不理想，反而增加了學(xué)生操作的難度。通過反復(fù)測試，最終采用了實(shí)驗(yàn)室常備的塑料注射器，在注射器中加入一定量的水，記下刻度值后放入冰箱，下節(jié)課即可看到水結(jié)冰后體積的變化，現(xiàn)象非常明顯

盡管經(jīng)過多次迭代，但在課堂分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，怎樣才能觀察到水什么時(shí)候結(jié)冰？這個(gè)過程怎樣可見？還需要筆者進(jìn)一步研究進(jìn)行破解。

實(shí)驗(yàn)疑難問題3.觀察冰的融化過程images/BZ_16_255_755_433_871.pngimages/BZ_16_629_755_813_870.png換一換：采用塑料注射器觀察記錄冰融化成水的過程中有哪些變化碎冰塊本身就存在一定的間隙，融化后變成水并不能證明體積變小了；纏繞橡皮筋過于粗糙盡管看起來非常簡單，但是卻用最簡單的方法解決了實(shí)驗(yàn)中的疑難問題，并且與前一節(jié)課緊密聯(lián)系實(shí)驗(yàn)疑難問題4.水能溶解多少份食鹽、小蘇打images/BZ_16_254_1111_436_1267.pngimages/BZ_16_629_1111_811_1260.png變一變：變模糊的“定量勺”為精準(zhǔn)的“電子勺”設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)說明不同的物質(zhì)在水中的溶解能力可能不一樣這個(gè)實(shí)驗(yàn)屬于對比實(shí)驗(yàn)，對于學(xué)生來說，操作難度最大的是如何保證“每一份”食鹽和小蘇打是“同樣多”的images/BZ_16_629_1263_811_1402.png盡管采用了“定量勺”，但很難讓三年級的學(xué)生每次取量“同樣多”，電子勺讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的“精準(zhǔn)”有了更深的認(rèn)識

三、應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)器材，突破實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

根據(jù)新課程改革的發(fā)展需要，筆者在教育教學(xué)中大膽創(chuàng)新，通過研發(fā)教具并應(yīng)用于實(shí)踐，有效地突破了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn)，不僅解決了實(shí)驗(yàn)教學(xué)匯總的實(shí)際問題，還促進(jìn)了學(xué)生的有效學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)效率。

解決實(shí)際問題。由于教具開發(fā)相對于新教材的推進(jìn)使用稍顯滯后，課堂教學(xué)中仍然存在“老牛拉新車”的現(xiàn)象，采用舊教材配備的教具進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)。由于教具陳舊、操作步驟復(fù)雜，占用了課堂大量的探究時(shí)間，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。教師研發(fā)的教具很好地解決了這一難題，突破了教材中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，激發(fā)了學(xué)生科學(xué)探究的熱情，加深了學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解。如實(shí)驗(yàn)疑難教學(xué)3“觀察冰的融化過程”，僅僅采用了可以封口的塑料注射器，就能巧妙地解決“結(jié)冰”“融化”體積的變化過程，使實(shí)驗(yàn)更加科學(xué)化、簡便化、趣味化。

促進(jìn)有效學(xué)習(xí)。為了培養(yǎng)學(xué)生思維、想象、觀察和推理能力，增強(qiáng)學(xué)生利用自然現(xiàn)象來分析和解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，教師要想方設(shè)法研發(fā)制作大量構(gòu)思新穎、設(shè)計(jì)巧妙、簡便實(shí)用、有效的教具，讓學(xué)生通過親身體驗(yàn)，真實(shí)探究，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，去理解掌握科學(xué)知識。如實(shí)驗(yàn)疑難教學(xué)1“觀察水的沸騰現(xiàn)象”，二口瓶和小號保鮮膜的結(jié)合使用，讓學(xué)生能清楚、全面地觀察到水在沸騰時(shí)水溫度的變化、狀態(tài)的變化，從而發(fā)現(xiàn)水沸騰時(shí)溫度是保持不變的，狀態(tài)是會發(fā)生變化的。

提高學(xué)習(xí)效率。有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料是課堂教學(xué)實(shí)施的重要保障。實(shí)驗(yàn)疑難教學(xué)4“水能溶解多少份食鹽、小蘇打”，采用了精準(zhǔn)化的電子設(shè)備，大大降低了對學(xué)生操作的要求，更加重要的是，三年級學(xué)生是第一次在真正意義上接觸“對比實(shí)驗(yàn)”，用電子勺量取食鹽和小蘇打，能強(qiáng)化學(xué)生對“公平”的理解，減少因?yàn)槭褂闷胀可锥斐傻摹安还健爆F(xiàn)象。學(xué)生的操作更加方便，獲取的數(shù)據(jù)也更加具有說服力，能有效地幫助學(xué)生建立“不同的物質(zhì)在水中的溶解能力是不同的”科學(xué)概念。

總之，在新教材已落地、新器材配套暫時(shí)滯后的特殊時(shí)期，科學(xué)教師研發(fā)、自制創(chuàng)新教具，能在一定程度上解決器材老舊、操作煩瑣、不利于學(xué)生開展探究活動等問題，從而有效解決小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的疑難問題，促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。