（四）科学教学具的研发思路
主讲：萧山区宁围镇第一小学 陈荣林
爱因斯坦说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”。在小学科学教学具的研发过程中，知道做什么比怎么做更重要，也就是研发思路的获得。那么如何获得教学具的研发思路呢？个人觉得可以从以下5个方面来获得：来自学生探究前的障碍；来自学生探究中的困难；来自学生探究后的局限；来自教材中的不足；来自对便捷教学的追求。
1.来自学生探究前的障碍
在我们的教学中，有一些探究活动，因为技术的原因或者人无法控制的因素，在探究前就给学生设置了障碍，从而导致探究活动无法开展。
如五上光单元中的《阳光下的影子》一课，先让学生预测从清晨到黄昏阳光下的影子会变化吗？会怎样变化？然后是实验观察阳光下一影子的变化，课堂上每隔10分钟观察一次，课后每隔一节课观察一次，最后整理记录。这个探究活动有两个障碍：第一就是时间问题。课内、课外都要观察，这样的时间，在实际探究中学生几乎做不到；第二就是太阳的问题。太阳是个人无法控制的因素，你想要它出现还不一定在了。
面对学生探究前的这两个障碍，我就想到了能不能让学生在课堂中完整地探究，不看天上课。我把想法跟同校的李荣富老师交流，他觉得可行，于是我们就设计制作了“光影演示器”。如果没有太阳，学生就可以用光影演示器进行模拟探究；如果有太阳，也可以先在室内模拟探究，再到室外探究验证，这样学生就可以顺利地开展探究活动了。
2.来自学生探究中的困难
在科学课的探究活动中，有时候受一些材料的影响，会给学生探究造成困难：费时、费力，结果误差大……如果这时候我们能成为一个有心人，一个较真的人，思考其中的原因，寻找解决的方法，一个研发教学具的思路就会在你脑子中显现。
如三年级下册磁铁单元《磁铁的两极》一课，有一个探究活动“磁铁什么地方的磁力大”。学生在探究活动中，有两个困难点：
（1）两个点难控制。在学生进行小组探究时，A、C、E三个点的操作相对比较容易些，而B、D两个点的操作难度就比较大。这两个点因为磁力不如A、E两点的磁力大，回形针与磁铁接触面小而光滑，摩擦力小。所以回形针挂在这两个点时容易受到A、E两点的影响，向这两个点移动，学生探究困难。
（2）用普通的回形针作为实验材料，回形针很容易被磁铁磁化。磁化后回形针想要挂上挂钩难度就很大了：回形针一靠近挂钩就相互吸在一起而挂不进去，这时学生如果一拉，就有可能把整个挂钩连同之前挂上去的回形针一起拉下来，学生的探究就会失败。
萧山区新塘小学的赵海军老师关注了学生探究中的困难，于是他把回形针换成了六角螺母，第一颗用强力胶粘在磁铁上，当然统计的时候这一颗不算。由于螺母的接触面比较大，且重量又大于回形针，很好地解决了学生探究中的困难，方便了学生的探究，提高了探究效率。
3.来自学生探究后的局限
一些探究活动，已经有老师设计了教学具，提高了学生探究的效果。作为一个有心的科学老师，我们可以在他们的基础上继续发展、思考，发现学生探究后的局限性，获得改进的思路。
《热传导及导热性比较演示器》是原萧山区小学科学教研员何老师研发，他把铜、铁、铝三根金属捆在一起，在三根金属上相同距离处套上特制的蜡环。用酒精灯在同一位置加热，看蜡环掉下的情况认识三种金属的传热能力。但是学生利用这套材料认识三种金属的传热能力有局限性。间隔一定距离放置的蜡烛环，学生获得的是对三种金属传热能力间隔性的认识，而非连续性的，是半直观的。萧山区义蓬三小的杨君老师做了个有心人，从中获得了教学具研发的思路，研制出了新一代的热传导演示仪，可以使学生获得对三种金属热传导直观、连续的认识。
4.来自教学中的困难
新课程实施了已经很多年了，但是我们的小学科学教材并不是完美的，还存在一些问题，教材上有些实验也存在不足，影响们的教学。想办法弥补教材中的不足，体现编写者的真正意图，就可以成为研发教学具的一个好点子。
如三上《空气有重量吗》一课，教材中设计了两个活动让学生认识空气有重量。第一个活动是让学生用一根木棍，三个图钉和三根细线做一个小天平；先在天平一端挂上瘪的气球，另一端挂上一个笔帽，使小天平平衡；然后把瘪的气球吹大，看小天平是否平衡。教材的理想状态是吹大的一侧垂了下来，然而做过这个下水实验的老师肯定很有体会——由于受到摩擦力和风的影响，实际情况未必是这样的。教材中的一幅插图，更是起了误导的作用。我们都知道，用嘴吹气水蒸气会增加，这样即使小天平向着气球一侧垂下来，也不能真正说明是空气重量作用的结果。如果我们以此来得出结论，也是不准确的。
我发现了教材中的这些不足，于是想到了如何顺着学生的想法，让一个充气的气球显示出有重量呢？顺着这样的思路，我和我校的李荣富老师一起研发了《空气有重量演示器》。这个教具在课堂中，可以让学生清楚地看到充气的气球重量增加了，说明空气有重量。
5.来自对便捷教学的追求
小学科学老师，准备材料是一项很费时间的事情。作为科学教师，有必要为方便自己的教学而思考，追求一种便捷的教学。在这种追求的过程中，就会迸发出教学具研发的金点子。曾经教过《常识》课的老师，还是很怀念这几套教具的。一盒配套教具，可以完成同一系列的所有课的教学，免去了每课准备实验器材的麻烦，给教师的课堂教学带来了极大的方便。萧山的沈洋和俞华正老师从中迸发出了教学具研发思路，研制出了“沉浮单元积件式教具”，这套有结构的组合教具，既解决了教师整个单元的教学，又推动了学生的有效探究。
获得科学教学具研发的思路其实并不难，在我们的课堂中充满了这样的机会。只要我们做一个有心人，要多看、多想、多交流，相信就会有很多教学具研发的思路在你的头脑中显现。
