科学开发小学学具 积极推进素质教育
姜锦龙 杨洪敏
摘? 要 阐述小学学具的内涵及其在教学中的意义，论述小学学具开发、设计原则，以浙江省为例，提出具体的小学学具质量控制措施，以确保小学学具符合儿童认知特点，满足教育教学需求。
关键词 小学学具;实验教学;科学素养;素质教育;探究性
学习;实践动手能力
中图分类号：G622? ? 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2020）13-0127-02
1 前言
小学学具是根据课程标准和教材要求，为培养学生创新精神和实践动手能力而设置的重要课程资源，是针对教材的重点和难点，帮助学生按教育教学要求进行探究性学习的基本材料与器具，是全面完成课堂教学任务不可缺少的重要载体，是教材的有机组成部分。
浙江省小学学具涉及小学科学、数学、美术三门学科，这些学具符合儿童认知特点，能满足教育教学的需求。利用学具教学具有鲜明的实践性，在教学活动中重视学生的主体作用，使学生通过体验、感受和发现，启迪思维和创新意识，是培养学生自主学习能力和自我发展意识的重要过程。
實验教学是小学教育中不可缺少的重要环节。学具是课程改革实施的重要条件，是学生开展各类实践活动的重要的条件性课程资源。依据教材有效使用实验材料，进行教学、实验、探究活动，具有真实、具体、直观、形象等特点，可以在课堂教学中给学生提供更多动手操作的机会，促进学生由被动接受知识转向主动探索、主体实践、合作交流的学习过程;有助于激发学生的学习兴趣和求知欲;有助于学生掌握探究方法和技能，使“教”与“学”之间产生积极互动;有助于学生学习和理解知识重点和难点，培养学生的创新精神和实践能力，实现课程改革的各项目标。
以课程改革目标为指导对学具进行开发创新，并在中小学教学中运用以促进学生学习方式的突破，有利于学生在真实、具体、形象的探究活动中更好地体验科学知识，促进教学方法的改革和创新，启发学生的思维和智慧，培养创新精神和实践能力，达到提高课堂教学质量、提高学生科学素养的目标。
2 小学学具开发、设计原则
教育性原则? 小学学具的配备使用应有利于小学生对学科知识的理解和深化，有利于科学文化素质的培养，有利于激发小学生的探索精神和创造能力。进行学具材料设计时要吃透标准和教材，提高学具材料与教材的结合度，突出教学目标。科学、数学、美术等学科的新课程实验教材都具有综合性，并且图文并茂、生动活泼，编著者设计了大量的学生探究活动，而各种探究活动需要学生通过操作实验的实践去学习获得知识的方法，从而提高学生应用知识、获取知识的本领。在制订学具设计方案时，不加以区别和选择，就会无的放矢。研制开发的学具材料一定要有针对性，要努力提高与教科书的契合度，有利于突出教学目标;有利于解决教学活动中的重点和难点问题;有利于解决师生准备部分操作材料的困难，提高学生参与探究活动的兴趣，提高教学质量和效率。
如教科版小学科学实验教材中有关于探究水的浮力的教学活动，要求改变浮标的大小、体积后，观察浮标的沉和浮。这样的材料，学生很难准备。为此，学具提供了一个塑料浮标器材，这个器材由内筒和外筒组成，在外筒内可以放重物，改变浮标的重量;拉出内筒可以改变浮标的体积。学生通过实验操作，可以发现浮标漂浮、悬浮和下沉的变化，从而更好地理解浮力的大小与物体的重量和体积有关。
科学性原则? 小学学具所表达的科学原理及科学实验过程等方面都坚持了科学、严谨、具体、形象的原则，力争做到传授给学生的必须是准确无误的科学知识，以达到小学学具辅助教学和素质教育的本质目标。
一项实验使用的材料越简单，学生越熟悉，就能越透彻地获得验证的结果。实践也证明，实验的教育价值往往与仪器的复杂程度成反比，因为材料结构越简单，操作、观察和思维越能尽快沟通起来，给学生强烈的印象。另一方面，从学具材料的性价比和学生的实践能力考虑，一套学具材料的设计，不是功能越多、越复杂，越有利于学生探究实践。如学具中的影子实验模型这套材料，由一张新彩印卡纸、塑料轴座、竹棒组成，创新点在于塑料轴座的巧妙设计。它与竹棒能够紧密配合，使竹棒与圆纸盘互成直角，这样才能保证再次使用时，同一时间圆纸盘直角、投影点是一致的，学生操作也很方便。如果把纬度、水平面、方向调整机构都组装在一起，结构太复杂，学生在操作实验时会过多地考虑纬度、水平面、方向的调整，不能集中注意力去观察太阳影子的变化。
实用普及性原则? 小学学具中的器材，在色彩和造型方面应符合小学生的年龄特点，符合小学生的心理和生理特点，做到色彩鲜艳、造型美观，具有动感色彩，从而激发他们的求知欲，培养他们的学习兴趣，帮助他们在教师的指导下主动观察、快乐活动，更有效地学习正确的观察方法和实验步骤，为以后学习更深的科学内容奠定基础。
多个版本的小学科学实验教科书中都有关于固体热胀冷缩的探究活动，有的要求把金属圆环放在木板上，在圆环直径两端钉两根铁钉，用铁丝挂住圆环在蜡烛上加热，然后放在木板上，看圆环是否能通过铁钉？这种设计不足有二：一是学生操作很不方便，会影响学生的探究兴趣;二是由于圆环是冲件，加工精度不高，蜡烛火焰温度也不高，实验成功率低。为此，学具提供了彩印厚卡纸、细铜丝、指针用作固体热胀冷缩的实验材料，把细铜丝固定在卡纸和指针上，用火柴给铜丝加热，就能看到指针移动;停止加热，指针又回到原来的刻度上，实验效果十分明显。这样可以使学生深刻地认识到铜丝受热后会变长，遇冷后会缩短，从而建立起正确的科学概念。
延伸性原则? 小学学具在坚持有利于突破教学中的重点和难点、坚持遵循学生认识规律的同时，又作了适当的延伸拓展，便于开拓学生的思路，激发学生的想象力，目的是让学生应用所学到的方法去思考生活中的实际问题。如配合“太阳的影子”教学设计的学具，在课堂观察活动的课余活动设计中，让学生在教师或家长的启发引导下，讨论思考太阳光线下铅笔的影子变化与时间有什么关系，这样既可以发挥学生的想象力，又可以培养学生的创造性思维能力。
學具设计要有创新，使学具材料更简单，更好操作，效果更加明显，更有启发性、教育性。目前，美术学具分为一般配备的耗材、简易工具和材料两大类，其中耗材包括各种纸、陶泥、彩泥等，简易工具和材料包括泥塑刀、刮画笔、竹棒和各种彩色绳等。这些材料保证了学生个性表现需求，随着艺术的发展、时尚的流行，根据新课程需求，随时增加新品种，以适应不断推进的教学改革。
趣味性原则? 从配合科学教学的内容上来看，小学学具充分考虑了观察和实验的趣味性，便于激发学生的求知欲，使学生在“玩中学，学中玩”，从而实现寓教于乐的宗旨。如配合“反冲小车”设计的“气球车”，造型很像一个玩具：从气球喷嘴喷出的气体对周围的空气有一股冲力，而周围的空气对其有一反作用力，正是这一作用力促使小车向前运动。这一实验使学生具体、形象、生动地理解了反冲的道理，并了解反冲在航天、航海以及生活实际中的广泛应用，有效激发了学生的学习兴趣。
安全性原则? 小学学具的取材与使用应做到无毒害、无危险，以保证坚持师生身心健康的安全性原则。
总之，小学学具从构思到研制开发，无论是项目单元的选择，还是学具内涵的教育思想、教育目标、教育内容和教学方法的赋予，都应紧密围绕课程标准的教育要求，紧扣教材的教学目标，配合课堂的实际需要，力争做到使每个学生都成为学习的主体，培养学生亲身体验科学的实验方法，形成严谨的科学作风，掌握准确的科学知识。具体到小学学具开发的主要思路是：学具设计要吃透标准和教材，提高学具材料与教材的契合度，突出教学目标;学具设计要源于教材、高于教材，有利于拓展学生的知识面，进一步激发学生自立探究的积极性;学具设计要有创新，使学具材料更简单、更好操作，效果更加明显，更有启发性、教育性。
3 小学学具质量控制措施
1）成立由省中心各学科联络员、省书店联络员、学具生产企业代表组成的各学科学具研讨小组，定期召开研讨会和专家讲座，从学具设计源头严把学具的性能和质量关，并制定学具的功能要求。
①学具应符合课程标准、实验教材的要求，体现学生是学习的主体，以探究为核心，具有开放性，有利于促进学生科学素养的形成与发展。
②学具不应对要求学生通过探索和实践完成的内容进行包办代替，只应提供学生不易找到的、必须用的材料，以及若干精心设计的，能够让学生开阔眼界、启发思维和激发兴趣的器具。学具应有利于培养学生的空间观念、应用意识、推理能力、发展感知能力和形象思维能力，帮助学生形成创新精神和技术意识，促进学生的个体形成和全面发展。
③学具在深度上应该不超过学生学过的知识;在广度上应不局限于书本，可以有更广泛的应用;在表现的方式上应该是学生能够操作的，并且应该可以在课外操作。学具的设计方案应尽可能考虑一物多用。
④学具的设计要充分考虑学生不同年龄段的心理、生理特点，例如：学具应颜色鲜艳，不宜做得太小;低年级用学具不适合需进行复杂的组装，或者需进行不适合该年龄段学生的加工。
⑤开展学具三统一工作，推进学具标准化工作。
2）学具重要材料实行产品检测机制。如所有学具生产企业的彩泥和陶泥等均应通过检测，且省技术中心在每届生产时都派员到企业抽检，货到省书店入仓库前再抽检，多种措施保证产品质量。在抽检时，被检查的学具材料应做到科学、适用、稳定、安全可靠，应正确反映科学规律和自然现象，体现教学思想，有利于启发学生思维，增强学生的学习兴趣，发挥学生的主观能动性和想象力;有利于学生充分认识知识产生和发展过程，防止形成错误认识;有利于学生进行探究活动，培养学生观察和分析问题的能力、收集信息和处理信息的实践能力与创新精神。
学具应该有特色，学具配备不要去重复学校已配备或应该配备的仪器，应以适用、够用为目标。学具的使用方法应科学严谨，确保实验过程、环节符合科学原理。
