科学探究之“器”（下）

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1、科学探究之“器”（下）一、科学探究中用于测量的“器”（见木刊第5-6期）二、《科学与技术》课程中教具和学具的设计《科学与技术》是一门新的课程，冃前在上海三个区试用。为什么国家要发展《科学与技术》这门课呢？第一是时代的需求，社会的需求。我们生活在一个越来越离不开科学与技术的世界。科学与技术已成为推动当今人类发展的核心力量，它不仅对社会、政治、经济、文化等领域产生着重大影响，并且还渗透到人类生活的各个方面。随着社会的日益发展，科学与技术之间的关系也越来越密切，科学发现转化为技术成果，而技术成果的应用又促进了科学的发展。这两者之间是密切相连的。科学发现肯

2、定会给技术进步带来力量,而技术又会反过去推动科学的发展。第二是教育的需求。《科学与技术》课程的开设顺应了科技发展的时代需求，同时也符合儿童的认知特点。它不仅有利于整合科学与技术的教育资源，减少学科课程门类，提高教学效率，减轻学生负担，而且有利于儿童整体认识自然界与人工世界，促进他们对科学、技术、社会与环境相互关系的理解，培养其综合应用多重知识的技能与解决实际问题的能力。关于探究与设计,这是科学与技术两者不同的地方。先看看科学探究。探究就是要让儿童了解、感受到科学家的经〃J,体验探究的过程和方法。提出问题收集证据分析与解释交流与质疑拓展与应用，这就是

3、科学探究的一个过程。技术主要是什么呢？主要是设计。就是要让儿童了解感受工程师的设计，体验设计的过程和方法。发现需求收集信息设想与创新加工与制作一一评价与改进。科学起源于对自然界的疑惑，然后釆用调查的方法进行探究,提出解释，然后形成反馈和新的疑惑。对这一解释和解决办法的社会应用，就交给技术了。技术起源于人类在适应环境过程中遇到的问题，产生的需求。例如，吃生的肉，拉肚子，吸收不了，就用火来烤或煮，这就是需求了。当然这个需求很多，一直延续到现在。然后要想出解决问题的策略，这个过程就是设计，提出解决问题的办法，就是设计完成。但是这里边也会产生新的问题，不断

4、地会有反馈和改进，不是一次就可以结束的。最后，会在社会上应用。下面的模型图反映了科学和技术两者Z间的差别及其相互作用，也反映了它们与我们教育目标的联系。科学与技术到底是怎么回事？下面来讲“器”，这个“器”就是我们自己设计，根据教材要求，利用学到的科学知识去做•些技术上的事情。比如说空气压力，在科学教材里边有。讲了压缩空气的一些知识以后，要告诉学生压缩空气有什么用处，怎样来为我们的生活服务，为我们的工业服务，为我们的军事服务，在《科学与技术》教材里边就会呈现出來。为了使学生上课有兴趣，就要创设情景。例如，教学内容为“空气有力量”，教师可如下图设计一个

5、空气喷泉，直接跟“器”结合起來。筒里边放了水，然后压缩空气从右边进去，如果是真的喷雾器，是直接把气打在这个筒里边的，然后水从里边喷出来，喷成雾或者水柱都可以，现在把它做成透明的，从右边把压缩空气打进去，看看它会发生什么情况？教师向筒里打压缩空气：我们刚才己经打过气了。这里边的压缩空气有什么用呢？可以用来喷雾。从而激发学生的兴趣，进一步探究：压缩空气有什么用途？（放映幻灯片）上图是核潜艇在水下发射导弹。发射鱼雷可能大家都知道，鱼雷放在一个筒里边，然后打开压缩空气的阀门，鱼雷就会冲进水里去。它用什么发射？用压缩空气。海底下的潜艇要发射导弹，把舱门打开，

6、用压缩空气把它喷出去，离开水面后再点火，这是在军事上的应用。右边这个模型我们叫做“娃娃发射器”，下面放了个气球，压缩空气进到气球里边之后,这旁边冇个孔，用针一戳，气球爆炸里边的压缩空气就出来了，那个娃娃可以被弹到很高的位置。还有旁边的空气炮，也是利用这个原理做出来的。空气炮下面有一个装压缩空气的桶，打开闸门以后，里面的乒乓球也可以弹出大概四五米远。跟鱼雷发射，跟海底导弹发射原理是完全一样的。上图是一个升降舞台。教师可以用它将一个娃娃升起来，然后告诉学生，压缩空气可以用在舞台表演方面，将演出平台升起来或者降下去。当然，有的是用液压，但原理还是一样的。

7、升降台模型用的是两个注射器，一个朝正方向推，一个朝反方向推这也是“空气有力量”这一课的内容。升降台模型（上）升降台（下）第三个是空气发动机。压缩空气其实就是能量的储存。打气使空气压缩，把能量储存在容器里边，释放压缩空气的时候这个能量就会转换。有些发达国家已经在做实验，汽车上装的不是汽油，而是装有压缩空气的瓶,每次装六个瓶放在车上，下图是一位工程师设计的小车，里边放了压缩空气的瓶，在家里先充好能量，把电能转换为压缩空气里边的势能，然后就可以上路了。空气涡轮模型为了让学生了解这个情况，教师可以做这样一个空气发动机。（演示空气发动机），先打打气，把能量储

8、存进去。这就像水轮机一样，里边是个汽轮，是个空气涡轮。现在把压缩空气放进去了，气打得足，就能上路To压缩空气动力发电机上图