浅议小学科学测量仪器的应用盲点与改进策略.pdfVIP

实 验 教 学 2011 年第3 期 浅议小学科学测量仪器的 应用盲点与改进策略 ◆ 杭州市萧山区汇宇小学 沈 洋 ◆ 杭州市萧山区市北小学 俞华正 摘 要 实验的有效探究往往离不开实验仪器的最优化辅助，尤其是辅助获取实验数据 的仪器，更需要关注它在实验过程中的功能优化。本文以“弹簧测力计”为例，通过发现它在实 践应用过程中存在的“学生读数时缺乏准确性，拉动行进时缺乏稳定性，测力计测力量程缺乏 多样性”等设计与应用过程中没有引起关注的“盲点”，依托教师的实践创新经验，在“弹簧测 力计”的应用改进中，植入“等值放大、丰富量程、辅助稳定”的思维创意，从而使其在不同的实 验中充分发挥最优化的辅助作用，让探究更趋有效。 关键词 测量仪器 应用盲点 创意植入 有效探究 科学测量仪器是师生开展科学探究，测定实 一、探究读数准确性的应用“盲点”，植入等 验数据必不可少的辅助工具。例如弹簧测力计、 值放大的创意 直尺、量筒、天平秤等。它们对于实现探究目标， 科学探究需要通过获取具体的实验现象和 提高探究效率具有十分重要的辅助功能。但是， 数据，进行分析讨论，最终形成比较合理的解释 随着新课程改革的不断深入和教材体系的不断 与定论。在小学科学教材体系中，有不少实验需 发展更新，学校仪器室原有的测量仪器在使用功 要通过不同的测量仪器进行辅助探究，从而得到 能上，与教师的教学设计，与新课标强调的探究 科学的实验数据，为学生分析、讨论实验结果提 有效性产生了一定的差距，形成了仪器设计与应 供必要的数据支持，从而增强结论的科学性。但 用上没有引起关注的一些“盲点”。这就需要教师 是，由于小学配置的实验仪器比较简单，学生操 根据实验编排意图和学生年龄特征去寻找仪器 作、观察的能力存在局限性，因此，组内生与生之 探究应用过程中的“盲点”，改进仪器本身和实验 间、班内组与组之间获取的实验数据往往会存在 设计中的缺陷，逐步将优化创意植入到仪器改进 比较明显的差异，对师生在有限的课堂时间内进 及应用设计之中，从而最优化地发挥测量仪器在 行数据分析和形成结论带来一定的困难，从而延 探究中的辅助作用，让探究更趋有效。下面以常 长探究时间，降低探究效率。因此，在测量仪器读 用的“弹簧测力计”为例，浅议教师在实验教学应 数时，教师要充分根据学生的实际观察能力和实 用中，如何发现和改进其原有的设计与应用的 验设计意图，提前分析并寻找出可能形成的仪器 “盲点”。 应用盲点，并加以解决。 弹簧测力计是科学探究实验中常用的测量 例如：教科版科学五年级上《运动和力》单元 力的工具。但是，现在各校普遍使用的弹簧测力 中，首次编排了“弹簧测力计认识与应用”的教学 计都存在着“学生读数缺乏准确性，拉动行进缺 内容，以后在五年级下册《沉和浮》单元，六年级 乏稳定性，测力计测力量程缺乏多样性”等设计 上册《工具和机械》单元中都出现了弹簧测力计 与应用的“盲点”。对此，我校科学组在实践教学 应用的教学内容。但受学校条件的限制，一般小 中对其进行了 学的仪器室没有配备精确度较高的数字测力计， “盲点”的探究与创意的植入。 28 2011 年第3 期 实 验 教 学 而往往只配置结构简单，精确度较小的弹簧测力 探究和生活中往往会出现与以上两种量程不相 计。这种普通的测力计要求师生读取数值时保持 符合的情况，给实际探究带来困难。对此，我们利 视线与刻度板表面垂直。但是，在实际教师演示 用弹簧测力计 “弹簧伸长与受力大小成正比”这 和学生分组实验中，由于弹簧测力计的刻度间隔 一设计原理，利用身边材料自制不同量程的测力 比较小，观察者的角度会有差异，很难实现读数 计，从而丰富仪器室弹簧测力计的量程，拓展测 的预设要求，从而使实验数据形成一定的偏差。 力计的应用范围。 对此，我们通过植入“等值放大”的创意来降低数 1.利用拉力器，自制多量程测力计 值获取中存在的误差。 使用弹簧测力计时，观察者首先要看清其量 1.整合信息技术，放大演示刻度 程大小，所要测量的力不能超过它的量程。因为 在实际的课堂探究中，我们利用现有的实物 弹簧有一定弹性限度，超过这个限度，测量的数 投影，无法同步跟踪测力计的移动；让部分学生 据就不准确，还有可能损坏测力计。因此，弹簧弹 上台操作观察，不能面向全体学生进行实验演 性的大小直接影响测力计的量程。对此，我们选 示；教师直接在讲台上演示，不能实现演示的预 择不同弹性或增加弹簧的数量来改变测力计的 设目标，以上方法都不能实现演示时让全体同学 测量范围，解决测力计量程范围单一的“盲点”， 观察读数的有效性。对此，我们利用信息技术和 自制大小不