蘊(yùn)藏在書包中的科學(xué)殿堂

周益冬

摘 要：針對實(shí)驗(yàn)器材不足、領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)器材煩瑣等常見問題，文章獨(dú)辟蹊徑，把解決之道聚焦在學(xué)生常用的學(xué)習(xí)用品之上，并從“筆”中生妙、“尺”中含趣、“書”中蘊(yùn)理、“包”中藏迷這四個方面，詳細(xì)闡述了學(xué)習(xí)用品背后的科學(xué)原理。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)用品；科學(xué)實(shí)驗(yàn)；課程資源

實(shí)驗(yàn)一直是科學(xué)教學(xué)的主要內(nèi)容之一，也是一種重要的教學(xué)手段，但是在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中許多教師并不愿意開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。究其原因，一方面，學(xué)校的器械設(shè)施不能很好地滿足課程要求；另一方面，教師認(rèn)為準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)比較費(fèi)事，而且有時效果不佳。因此，利用好學(xué)生身邊的學(xué)習(xí)用品開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)可謂兩全其美。教師可以充分引導(dǎo)學(xué)生利用身邊的學(xué)習(xí)用品，完成教材中類似的實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)用品的潛在價值，并將其轉(zhuǎn)化為有效的課程資源。

一、“筆”中生妙——探壓強(qiáng)、折射、電阻之奧

對于新的科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，課堂引入的成功與否十分重要，它將關(guān)系到學(xué)生是否愿意學(xué)習(xí)。例如，在學(xué)習(xí)“探究壓力的作用效果與因素”這一問題時，教師從一開始就讓每名學(xué)生都準(zhǔn)備一只削尖的鉛筆，讓學(xué)生左手食指抵著筆尖，右手食指抵著筆尾，眼睛觀察筆使手指發(fā)生的形變程度，并且體會一下手指的感受，這樣使學(xué)生對于壓力的作用效果與受力面積的相關(guān)知識有初步的認(rèn)識。然后，改變兩個手指的力度，交流一下前后不同的感受，這樣從感性認(rèn)識入手，達(dá)到理性升華。

學(xué)生鉛筆盒中的許多的物品都可以用來研究導(dǎo)電性，不同型號、長短不一的鉛筆可以用來研究電阻大小與哪些因素有關(guān)。教師可以用幾種不同型號的鉛筆，代替實(shí)驗(yàn)室里的錳銅線和鎳鉻絲，這樣學(xué)生一定是充滿好奇心完成實(shí)驗(yàn)的，拉近了科學(xué)實(shí)驗(yàn)與學(xué)生學(xué)習(xí)生活的距離。

二、“尺”中含趣——究聲學(xué)、反射、靜電之秘

1. 聲學(xué)方面

一把尺可以用來解決聲音三要素的教學(xué)。具體操作如下：將學(xué)生的木尺、塑料尺，一端按在桌上撥動，憑感覺很容易區(qū)分是哪把尺發(fā)出的聲響，馬上對音色是由發(fā)聲物體的材料、結(jié)構(gòu)所決定有了更清晰的認(rèn)識，對同一把尺用不同的力度撥動發(fā)出的聲音響度不同，增加尺子外露的長度，振動頻率越來越慢，音調(diào)便越來越低。

2. 電學(xué)方面

塑料尺放在頭上摩擦，頭發(fā)會被摩擦后的塑料尺所吸引，幾次摩擦后頭發(fā)變得松散，頂端一部分頭發(fā)也豎了起來，這是靜電“同種電荷相斥，異種電荷相吸”相互作用的效果。

三、“書”中蘊(yùn)理——揭氣壓、摩擦、慣性之真

初中生在生活中已經(jīng)有了一定的知識基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn)，在這些經(jīng)驗(yàn)中有些并不能反映客觀事實(shí)，甚至有不少是錯誤的。這些概念的形成完全是隨意的，任憑自己的想象而成，一旦形成難以糾正，對學(xué)生學(xué)習(xí)新知識產(chǎn)生干擾。

例如，教材中關(guān)于靜摩擦的“筷子提米”實(shí)驗(yàn)操作不方便，且成功率較低，可以改用兩本科學(xué)書來完成。每頁交錯疊在一起，壓實(shí)，拿起其中一本書的書脊，結(jié)果另一本并不會掉下來。為了增加趣味性，還可以嘗試施力將兩本書分開，結(jié)果學(xué)生花了很大的力氣也很難將其分開。然后，教師可以虛張聲勢地大聲說：開。實(shí)際上是借此機(jī)會向兩本書之間吹氣，結(jié)果兩書很容易就分開了。實(shí)驗(yàn)完成后讓學(xué)生思考以下幾個問題：（1）為什么另一本書不會掉下來？受到了什么力？力的方向和重力有什么關(guān)系？（2）拉書時是什么力阻礙了書的分開，你知道這兩個力的方向嗎？（3）為什么教師說“開”，這兩本書就分開了，注意到教師的小動作了嗎？從中體會靜摩擦的存在，這樣學(xué)生一定會記憶深刻。

四、“包”中藏迷——解壓強(qiáng)、生理、杠桿之惑

學(xué)生接觸的學(xué)習(xí)用品大都可以用來教學(xué)科學(xué)知識，其實(shí)書包也有不少學(xué)問。例如，（1）為什么現(xiàn)在的書包都是雙肩包？使用雙肩背書包，可以平均分擔(dān)重量。（2）怎樣背書包比較輕松？將背包置于背后中部最強(qiáng)壯的肌肉群上，書包的底部一定不能低于腰線，腰部和胸部橫向固定的帶子非常有用，可以讓臀部和軀干分擔(dān)許多重量，這里包含了人體工程學(xué)的知識。（3）書包帶子為什么設(shè)計(jì)成較寬的形狀？這里包含不少壓強(qiáng)的知識，雙肩包帶子留多長，怎么背才會感到輕松一些，甚至?xí)形锲返姆胖靡灿袑W(xué)問。將書包里最重的東西放在最貼近背部的地方，這里包含了杠桿力臂的學(xué)問。現(xiàn)在也有很多人用拉桿書包，教師可以用來講解杠桿的相關(guān)問題。正確運(yùn)用、挖掘它們與常見科學(xué)現(xiàn)象之間的聯(lián)系，書包可以變成學(xué)生隨身的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室。

科學(xué)本身就源于生活，而對于學(xué)生來說，最熟悉的莫過于自己學(xué)習(xí)生活中朝夕相處的學(xué)習(xí)用品，這對于教學(xué)又何嘗不是優(yōu)良的教學(xué)資源。教師在平時教學(xué)中，應(yīng)該盡量創(chuàng)造給學(xué)生展示的機(jī)會，讓其利用自己身邊的東西，展示自己的理解與創(chuàng)造?？茖W(xué)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)可以用學(xué)生喜歡的方法完成，可以用學(xué)生自己的東西來做實(shí)驗(yàn)材料。只要教師用心探索與創(chuàng)新，就能夠依托學(xué)生身邊的“學(xué)習(xí)伙伴”，創(chuàng)造出豐富多彩的天地。

參考文獻(xiàn)：

[1]李憲軍. 談?wù)効茖W(xué)實(shí)驗(yàn)用品的替代[J]. 成功（教育），2010（9）.