农村小学低成本科学实验开发案例

史沁

虽然农村地区的教育这些年一直在发展，但一些偏远的小学所拥有的资源非常有限。对小学生而言，科学课堂如果缺少了实验，将无法实现科学课程的宗旨——提高学生的素养。实验可以促进学生对知识的直观了解，促进小学生动手能力和创新思维的发展。如何为农村地区小学科学课提供实验尤为重要。低成本实验的开发就是解决这一问题的一个有效途径。

探究实验是小学科学课堂的灵魂。小学科学课程实践性强，老师不仅需要带领学生做大量的观察实验、动手操作等活动，而且需要指导学生开动脑筋创新实验。然而事实情况却不容乐观，尤其对于条件落后的农村小学来说，经费、器材、师资的欠缺，直接导致科学课堂实验课开课量不足。本人先后访谈了本区几位农村科学老师，他们普遍表示，自己在实验课教学过程中遇到了很多困难。

首先，缺少老师。现在小学从一年级到六年级都开设了科学课程，这对学生来说是好事，但专职科学老师的缺乏却是个大问题。很多学校科学老师不够，只好让其他学科老师兼职，更不可能配备专业的实验员，这就造成实验课开展的困难。其次，实验场地、设备的缺乏。就我本人所在小学来说，虽然学校配备了专门的科学实验室，但也只是放了几张桌子，而不是配备了专业的物理、化学实验台。因此，开发适合农村经济条件的低成本实验就显得尤为重要。

一、揭开“无影灯”的秘密

教育科学出版社小学科学五年级上册第二单元第一课是《光和影》。五年级的学生对于影子的产生已经积累了不少日常生活经验，他们已经知道光源、遮挡物和屏是影子产生的条件，光影会随位置的改变而改变。但是他们对这些知识在工程技术中的应用还不太了解，特别是农村的学生，更没有条件出去观察实际生产应用。因此，本节课老师可以安排一个有趣简单的低成本实验——“揭开无影灯的秘密”。学生可以从这个实际操作中更深刻地体会到光影的关系。

（一）实验目标

通过动手操作，了解“无影灯”的原理;进一步理解物体影子的方向随着光源位置的变化而变化;在实验观察中体会科学原理与工程技术的相互关系。

（二）材料准备

六根同样高的蜡烛，一个一次性纸杯，火柴。

（三）实验步骤

在桌子上放一张白纸，将一次性纸杯放在白纸中间;用火柴点燃一根蜡烛放在纸杯旁边，观察此时纸杯的影子;在第一根蜡烛的对面再点燃一根蜡烛，发现此时的影子已经变淡了;围着纸杯多点几根蜡烛，发现影子基本消失了。

（四）实验分析

手术无影灯的原理就是想办法消除本影的视觉影响。简单来说，如果我们在一个筒状物旁边点一支蜡烛，筒子的本影就会特别明显。可是如果我们在这支蜡烛旁再点一支蜡烛，就会形成两个相叠但不重合的影子，这部分黑暗的影子我们同样称为本影。可如果在这个基础上再点三支四支五支，本影就会慢慢缩小，要是在筒状物旁边绕了一圈蜡烛，本影就会完全消失。

二、制作一个“滚珠轴承”

教育科学出版社小学科学五年级上册第四单元第六课是《滑动与滚动》。本节课安排实验探究，得出了重要的结论：滚动摩擦比滑动摩擦力小得多。为了让学生进一步理解这一结论，老师要给学生介绍自行车上的滚珠轴承。介绍方式一般是通过图片、视频等多媒体形式，没办法让学生亲身体验。如果从自行车、工厂中获取滚珠轴承，对农村老师来说，又是很麻烦的事。这个时候，设计一个能让学生动手做的“低成本滚珠轴承”定会提高学生的兴趣，并且容易掌握本节课的目标。

（一）实验目标

知道滚珠轴承是一种将滑動变为滚动的装置;能用身边的低成本材料，变废为宝，模拟制作滚珠轴承;深刻理解从实验中找到的科学规律。

（二）材料准备

两个一大一小的瓶盖、玻璃球若干、透明胶、一根一次性筷子、一把剪刀、双面胶。

（三）实验步骤

把小瓶盖用橡皮泥固定在桌面上，用胶带把铅笔粘到大瓶盖上;把大瓶盖盖到小瓶盖上，用力转一转;在小瓶盖上放进一些玻璃球;把大瓶盖盖到小瓶盖上，用力转一转。

（四）实验分析

第一次转，大瓶盖转动不灵活，因为两个瓶盖之间的摩擦是滑动摩擦。用了玻璃珠后，大瓶盖转动灵活多了，因为两个瓶盖之间的摩擦是滚动摩擦，将滑动摩擦变成滚动摩擦，大大减少了阻力。