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摘 要随着新课改的逐步推进,小学科学教学中的探究实验越发受到重视.但是,现有的教学具并不满足教学的实际需要,因此,自制教学具成了当前解决教学需要的途径之一.针对此现状,本课题组以教科版小学科学教材中的光单元为例,再设计了一套与教科书配套的教学具,其材料以KT板为主,并充分利用了小学已有的一些教学器材,制作成本低,演示实验效果好,利于推广.
关 键 词教科版光单元教学具
中图分类号：G424文献标识码：A
1研究背景
《小学科学课程标准（实验稿）》中明确提出“科学学习要以探究为核心”,探究离不开科学实验,而且需要一定的实验器材.随着新一轮小学科学教材改革的逐步深入,原来学校配备的仪器一部分已经不适合新版科学教材,而新教材教学仪器配备又不到位,不能满足平时教学的需要.以教科版光单元为例,光单元是小学科学课程三大部分之一“物质世界”的一个分支,因为受到奇妙的光现象的吸引,本单元一直是学生关注的学习内容.但这一单元的教学内容对于小学生而言较为抽象性,因此,本单元教学一直是小学科学教学的一个难点.
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光单元包括8节课,分别是“光和影”、“阳光下的影子”、“光是怎样传播的”、“光的反射”、“光与热”、“怎样得到更多的光和热”、“做个太阳能热水器”和“评价我们的太阳能热水器”.前7课均涉科学探究实验,教具的直观演示,学生通过操作学具得到的直观体验,都能帮助学生较好地构建光单元的相关概念.目前,杭州、温州等地选用的教学具以杭州新地公司、杭州科锋公司、杭州市名师集团的产品为主,但由于这些产品有限,并未满足教学所需,因此,本单元迫切需要研发出一些新的、适用的光单元教学具.
2设计材料
在这种情况下,我们仔细研究本单元的教学内容及教学需要,以实用、创新为发明点,充分利用身边的教学资源（本次教学具的材料分别由教师制作和实验室提供）,进行产品研发、设计.教师所需制作的材料规格如下：
（1）1张黑色KT板（300mm?mm?00mm）,底部两侧距边缘3cm处减剪掉5mm*40mm的长方形；
（2）2张黑色KT板（130mm?mm?0mm）,顶端距右侧边缘50mm处剪掉5mm?0mm的长方形,其中一张再在底部距左侧边缘40mm,距底部30mm处剪掉一个d等于15mm的圆,插入20mm长的PVC管（d等于15mm）并用热熔胶固定；
（3）5张单独的黑色KT板（45mm?mm?5mm）一字排列,一面用透明胶带连接,使其可以弯折,调整角度.另外,每块板中央为直径为15mm的圆孔,插入20mm长的PVC管（d等于15mm）并用热熔胶固定；（4）3个泡沫块（30mm?20mm?450mm）,其中央有一个d等于10mm的圆孔.
实验室所提供或购买的材料规格如下：（1）1个南帆牌灯座（E27螺口、带开关、插座）、1个欧普浴霸灯泡（E27螺口、275W、220V）和一个铁架台组合；（2）锡箔纸、红纸、黑色蜡光纸、白卡纸（100mm?00mm）各一张,黑卡纸（100mm?00mm）3张,对折后三边用胶封闭,与5根温度计一一组合；（3）每一小组各配有2片镜片、1个小手电筒.
3使用介绍
（1）第一课“光和影”的学具需将上述材料如图1安装,拱形部分可由黑胶带固定,方便调整角度和拆卸.首先,打开手电筒的开关,将手电筒依此置于5个放置点,探究影子的形状、长度与光源照射角度的关系.接着,将手电筒置于左侧的放置点,将泡沫块慢慢远离光源,探究物体影子的大小与遮挡物和光源之间的距离的关系.最后,用手电筒从上面和侧面照射一个长方体,分别画出它们在桌面上的影子,探究物体影子的形状和遮挡物形状的关系.
（2）第二课“阳光下的影子”的“观察阳光下物体影子的变化”模块中,要求学生将白纸粘在木板上,再把铅笔用橡皮泥垂直地固定在木板上,做一个简易的日影观测仪.为了学生能够获得更多的信息,更好地了解阳光下影子变化的详细情况,建议学具上再添加一个小型指南针和数字表（或利用学生的手表）,方便学生辨明方向和记录时间.
（3）第三课“光是怎样传播的”的学具如图2所示,即在第一课的学具中拆下拱形部分,再添置两个泡沫块即可.首先,打开手电筒的开关并置于左侧放置点,泡沫块依次等距排成一（4）第四课“光的反射”的学具如图3所示,即在前一课的学具的基础上再用黑胶带固定照射点并配置两个平面镜.首先,学生通过打开手电筒的开关,将手电筒置于左侧放置点,让光照射到泡沫块,思考光是怎样照亮泡沫块的并画出光的传播路线.接着,不改变手电筒的位置,把泡沫块向右侧移动,即手电筒无法照亮泡沫块,思考这时怎样让手电筒的光照射到泡沫块上并描述他们采用的方法,说一说光是怎样照射到书本上的.最后,不改变手电筒的位置,学生想办法照亮第一个泡沫块阴影里的泡沫块,写出他们的方法和光的路线图.通过3个实验,学生能够较好地认识到光遇到平面镜会发生的反射现象.
该文来源:http://www.sxsky.net/benkelunwen/060200172.html
之后两课受天气影响比较大,实验效果不理想.同时,户外实验的安全性也存在一定风险.因此,可采用欧普浴霸灯泡和南帆灯座相连来模拟太阳光,如图4.
（5）第五课&
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（6）第六课“怎样得到更多的光和热”的教具如图5所示,探究物体的颜色、材质与吸热的关系.经过简单的试验,在1分钟内,该5种纸的温度出现明显差异,利于课堂演示.而在探究阳光直射、斜射与吸热的关系时,则可以采取3张黑色卡纸与温度计一一对应,通过摆放角度的不同来进行探究实验.
（7）最后两课“做个太阳能热水器”和“评价我们的太阳能热水器”是学生利用周围材料,根据已学知识自主进行设计和制作并加以评价.因此,此套教学具设计中不涉及这两课内容.
4几点说明
在现实教学中,由于教材中设计的实验操作对于学生来说有一定的难度且实验效果有待提高,为了减少学生的不必要操作,提高实验的有效性,光单元前4节课利用一套学具,每一节课选择其中部分进行利用.同时,该套器材主要利用身边的材料,如KT板、PVC管、泡沫块等,具有取材方便,制作简单,成本较低的优点.同时,学具本身可进行拆卸,容易储存,利于推广.在教具上,此套设备只提出模拟太阳光的方案,解决5、6课的教学需求.至于学具,并未将前4课的教具进行成套开发,所以值得以后继续研究.
L鼙疚氖?012年温州大学大学生创新创业训练计划项目（项目编号：DC2012027）研究成果之一
参考文献
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[2]姚朝祥.关注科学课自制教具、学具的科学性[J].福建基础教育研记,2009（6）：106-107.
[3]谢名春.关于光学教学过程中若干问题的思考[D].四川：四川师范大学,2009.
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