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充分发掘探究实验材料

2023-10-14王玉兰江苏睢宁县梁集小学

小学科学 2023年21期
关键词:绳子桥面探究

◇王玉兰(江苏:睢宁县梁集小学)

新课改实施后,学校为每册的科学教材配备了一套新的实验材料——教师工具箱。基本能满足教师演示实验的需求。这些配套的材料是专业科研团队研发出来的,价格昂贵,动辄几百,甚至上千元,有些还是损耗的材料。在经济欠发达的农村,不管是学校还是学生自己都无力承担。学生探究实践分组实验根本无法进行。如何解决这一现实问题?我认为应从以下几方面入手。

一、就地取材,重点突破

刚接手科学时,一天接到学校通知,说教育局要来视导检查,教研室领导要听一节科学课。还有两节课时间准备,我仔细研读教材《桥的形状和结构》。悬索桥,没有外推力的拱,桥面在拱下面的桥,桥板拉住拱足,抵消了拱的外推力。如何帮助学生理解并活跃课堂气氛?我在校园里砍了一棵竹子,课堂上找两个高个学生,让他们将竹子推成一个拱形。两个学生撅着屁股,用了很大的劲儿推成拱形。“怎么样?需要用力吗?”两个学生点点头。“还有想试一试的吗?”课堂顿时活跃起来。又有几个学生上来试身手。活动中,学生感受到拱足产生的外推力。“怎样不用力仍能成拱形呢?”我抛出了问题。学生思考讨论后,有一个学生举手:“用绳子把竹子两端连起来!”“你为什么会这样想?”“我玩过弓箭。”他玩过自制的弓箭。我用绳子把拱足连接起来,两个学生轻松地用一只手拿着,无须再用力。学生于是明白了桥面在拱下方的桥的好处——桥板拉住拱足,抵消了拱的外推力。大的悬索桥为什么要修建高高的桥塔呢?有的学生说是为了美观,有的说是为了更结实。“到底为什么要修建高高的桥塔,咱们通过实验来探究一下。”我用两根绳子把一块木板悬起来当作桥面搭在两把椅背上,两位学生在两边拉着绳子。“现在你能看懂吗?”“两个椅子椅背相当于高高的桥塔。”一个学生回答。“那这两根绳子拉着的木板相当于什么?”“桥面!”“两根绳子呢?”“钢缆!”学生看出来了。“如果让桥面再高一些,该怎么做?”“两端都应该向下用力。”两个学生用力拉紧绳子,桥面升高了。“这时绳子也就是钢缆要用力。”“桥面要低一些呢?”两个学生不再用力,松了松绳子。“有什么想法?”我追问。“桥面低相当于桥塔变高了。”“钢缆不需要用太大的力了。”通过演示实验,学生理解了桥塔修得高高的是为了降低钢缆的拉力。这两个实验轻松地解决了重点、难点问题。学生在轻松、快乐的氛围中学到了科学知识。课后交流时,局领导大为赞赏。也许正是领导的鼓励给了我信心,从此,科学课中凡是能演示、做实验的,我总会尽力寻找身边材料,带着学生玩。他们都喜欢上我的科学课。

学习《轮轴》一课时,为了让学生理解力量作用在轮子上省力,学校的大螺丝刀被我借来。“我们使用螺丝刀拧螺丝时,螺丝刀相当于什么机械?”“轮轴。”学生一下就看出来了。“现在螺丝刀的刀柄相当于什么?”“轮子。”“细细的刀杆呢?”“相当于轴!”“想不想玩个游戏?”“想!”一听说做游戏,学生争先恐后。“班里谁是大力士?”“他!”学生的目光一齐聚焦到了班中个子最高、体重最大的学生身上。“力量最小的呢?”一个瘦弱的文静的女学生在大家的举荐下站了起来。我让男生用双手握着刀柄,找了一块布裹在刀杆前端,让女生握着。“现在,你们告诉我,谁的力量大?”“当然是xx。”大家指着男生。“见证奇迹的时刻马上就要到了!”我郑重其事地宣布:“比赛开始!”只见女生轻轻地转动刀杆,男生用再大力气也握不住刀柄。“谁赢了?”“女生的力量小,为什么能战胜男生呢?”大家通过讨论明白了:力量作用在轮子上省力,作用在轴上费力。《滑轮组》一课,为了让学生理解滑轮组的作用,我从体育室找来两根接力棒,把绳子绕在木棒上,让一个体重较大的学生充当重物,一个学生充当支架,一个小个子学生拉绳子。绳子绕一圈时,小个子学生几乎拉不动“重物”,当绳子绕了好几圈后,“重物”被轻松地拉了过来。学生都拍手叫好。“这是什么道理?”在愉悦的气氛中,学生明白了:绳子圈数相当于滑轮组数,绳子圈数越多越省力,相当于滑轮组数越多越省力。学习《自行车上简单机械》时,我把学生的自行车搬到教室里,让他们寻找自行车上用了哪些简单机械,有什么作用。《小苏打和白醋的变化》,用燃烧的木条伸进杯子内检验产生的气体能灭火。实验室里没有木条,课前,我让学生在校园里树底下捡拾小树枝当木条。制作洋葱表皮细胞玻片标本时,我让学生在校园里捡拾碎玻璃作为载玻片……就地取材,浅显易懂的演示、游戏活动既激发了学生的学习兴趣,又轻松地解决了教学重点。学生在玩中获得了快乐,在快乐中收获了科学知识。

二、家庭资源充分利用

学生是学习的主体,科学学习要充分发挥学生的主动性,家中许多他们熟知的但往往熟视无睹的物品就是我们实验探究的材料。学习《放大镜》时,学生都玩过放大镜,但为什么放大镜能放大物体的图像,却从没人想过。上课时,他们带来各种不同规格的放大镜观察,比较放大镜的特点。“你们会用放大镜吗?”我看着手拿放大镜比画的学生问。一个学生站起来,把放大镜在眼前晃动。“怎样才能看到物体最大的像?”他们通过使用、讨论得出:要看到大而清晰的像,可以移动放大镜,也可以移动物体。“放大镜有什么特点呢?请大家用手摸一摸镜片。”每个学生都用手在镜片上触摸。一个机灵的男生站起来:“镜片中间厚边缘薄!”“是这样吗?”“是的!”学生点点头。“谁还有补充吗?”“放大镜是透明的!”一位女生站起来回答。“是的,所以放大镜又叫凸透镜,”我点点头说,“我们家里有哪些物品具有放大镜凸、透的特点?”“家里的鱼缸!”“爸爸喝水的茶杯子。”“爷爷的老花镜。”大家七嘴八舌。“什么样的放大镜能把物体图像放得更大呢?”学生拿起各自的放大镜观察物体,通过比较知道:镜片中间越厚,放大倍数越大。整堂课学生利用自带的放大镜,通过看、摸、观察、比较,掌握了放大镜的特点和使用方法。学生的学习自主性得到充分发挥。

教学《放大镜下的晶体》时,学生自带白糖、食盐、味精在放大镜下仔细观察;教学《物质发生了什么变化》时,学生自带豆子、沙子、白糖、蜡烛等,进行分组实验;教学《米饭、淀粉和碘酒的变化》时,学生自带米饭、土豆、萝卜、西红柿、菜花等,滴上碘酒检验是否含有淀粉;教学《神奇小电动机》时,学生把自己小时候的玩具车找出来,拆下电动机带来,探求电动机是如何工作的。三年级下册“动物的一生”单元,学生通过养蚕了解动物的出生、成长、繁殖、死亡的过程。学校不具备这样的条件,我便利用班级群,动员家长积极为学生在网上购买蚕种子。学生像爱护自己的宝贝一样呵护它们,在教师和家长的共同指导下,为蚕采摘桑叶、打扫卫生、准备吐丝结茧的工具。学生付出了劳动,收获了快乐。每次上课,我都给他们一定的时间交流展示自己的宝贝,分享成功的经验,欣赏他们那天真幼稚、不加掩饰的自豪笑容。这就是科学的力量!

三、开发利用校园资源

三年级“天气”单元,要观测风、云,测量降水量等,需要学生长期坚持观察、记录。我充分利用县气象局在我们学校设立的一个气象观测点,带领学生观测风向、风力等级,了解气象部门是如何测量降水量、温度等。学校成立了一个气象小组,每天观察记录天气,学生踊跃报名。四年级学习植物种子发芽、成长、结果以及花的结构时,我利用学校的废地开辟出一小块菜园,带领学生从种到收。学生既学到了科学知识,又体会到劳动的艰辛和丰收的喜悦。六年级学习《校园生物大搜索》时,我带着学生在校园各个角落寻找生物的踪迹,记录它们的特点,给它们分类。学生乐此不疲,感受到科学学习的快乐。

四、精心准备,加工改进

有些实验材料不是拿来就能用的,需要加工改进。

《浮力》一课,探究物体在水中受到的浮力与排开的水的体积有关,几次试验都没有找到合适的泡沫块。正在我一筹莫展时,同事提醒我建筑工地上有,我到附近的建筑工地找来废泡沫块,一块一块地锯下来,花费了一个晚上的时间。测量泡沫块在空气中重量和浸入水中不同体积时重量,计算受到的浮力。泡沫块的质量小,用仪器室的测力计很难测出质量变化,于是我在泡沫块的底部加了几个垫圈。

《小苏打和白醋的变化》一课,要探究小苏打和白醋混合后产生的气体能灭火、比空气重的特性,为选择合适的容器,我费了很大的周折。把产生的气体倒在燃烧的蜡烛上,需要一定的量,还要便于学生操作。一开始,我选择实验室里较大的烧杯,用天平反复称量小苏打和白醋的量(自己试验了十几次),给学生称好一份小苏打,让他们实验时量三份醋就行,结果还是不成功,并且限制了学生自主操作,有一定束缚。最后转了几家商场、超市,发现鸭嘴水瓶很适合倾倒液体或气体,还能产生足够气体,且气泡不会溢出,气体好倾倒便于操作。

六年级《抵抗弯曲》一课,探究横梁的抗弯曲能力,原来使用的是硬币和A4 纸,但效果不明显。后来在商场卖螺丝的店里,我买了几斤垫圈,又买来卡纸,花了一晚上制成够10 个小组探究用的一倍宽、二倍宽、四倍宽和一倍厚、二倍厚、四倍厚的纸梁。教学《斜面》时,学生要分组探究模拟古人利用斜面搬运物品,原来仪器室的斜面已经不能满足需求了,我买来一根PVC 水管、手工锯,花了两节课锯成斜面。教学《月相的变化》时,学校体育器材室的篮球、乒乓球涂上油漆,就是实验探究时的地球和月亮。在教学《土壤的成分》一课,为了让学生探究土壤的成分,我用窗纱制成小筛子。这些经过精心加工的工具,在学生探究活动中发挥了很大作用。

五、关注科技,更新仪器

随着科学的发展、技术的提高,许多高科技产品不断地涌现。如光学显微镜,除了台式显微镜,现在课本上又出现了手持式显微镜,仪器室没有怎么办?买来让学生见识见识。上面提到的《小苏打和白醋的变化》一课,实验时观察瓶子底部温度的变化,教材是让学生用手摸一摸有何感觉,磨课时,我感觉用手摸不明显,不能直观地观察到温度的变化。我在网上购买了比较灵敏的温度传感器,实验时学生观察到显示器的温度在不断地变化,十分直观。多关注科技发展,花点小钱零打碎敲地攒家当,这几年我已为我们的实验室增添了不少材料。作为一线的科学教师,要让实验室真正为科学探究服务,让科学探究活动更有生机,为学生步入科学殿堂搭上云梯!

就地取材,充分利用学校、家庭、社会资源,进行加工处理,时刻关注科技发展及课改信息,为我们的科学探究活动提供价廉实用的材料,是解决当前农村小学科学探究活动中材料不足问题的有效手段。

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