巧用自制教具，促科學(xué)課堂高效

袁騰蛟

案例背景：

隨著我市小學(xué)科學(xué)課改不斷深入，新課改為實驗教學(xué)提出了新任務(wù)、新要求，為自制教具工作也提出了新的課題。經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn)，在實際教學(xué)中，大多是教師演示實驗，可見度低，學(xué)生親自動手的機會不多，很難培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力。自制教具的使用可以大大改善這些現(xiàn)狀，甚至通過學(xué)生自己制作實驗器具，更大程度地調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)他們的實踐能力和創(chuàng)新精神。

教學(xué)設(shè)想：

小學(xué)科學(xué)四年級《擺的實驗》的器材，絕大多數(shù)教師在分組實驗時，會選擇用方座支架+線+鉤砝（圖1）進行實驗，若變量為擺長，則利用改變線的長短來進行探究實驗。如果選用以上儀器進行實驗操作時，通過平等班的教學(xué)時間記錄：學(xué)生平均每組安裝一組擺一般需要2分鐘左右時間，若再改變一個變量再重新組裝擺又需要一個2分鐘時間。而我設(shè)想的具體做法是：利用學(xué)生已有的圓形膠帶為實驗器材（圖2）來進行擺的分組實驗，擺長就是拉出的膠帶，若改變擺長，只需要把膠帶多拉出一段即可，擺重則是膠帶圓柱體的本身重量，若必變擺重只需要在圓柱形膠帶圈內(nèi)增減一些橡皮類的學(xué)習(xí)用品即可，而固定這種擺只需要把它粘貼在實驗桌角處即可。這樣一個擺的制作，只需要5秒鐘即可，而實驗變量的改變也非常方便。更重要的是這種創(chuàng)新性器材的“擺”，實驗效果毫不比前者遜色。

（圖1 傳統(tǒng)實驗器材） （圖2 創(chuàng)新自制教具）

這種創(chuàng)造性的自制教具，不僅使實驗更加方便于學(xué)生操作，而且使學(xué)生更易高效果地完成實驗。這對于小學(xué)科學(xué)課的科學(xué)實驗探究意義重大。

教學(xué)實例：

以下是我教授《擺的實驗》教學(xué)片斷。

制作簡易的擺，提出問題。

師：你能根據(jù)老師提供的材料制作出簡易的擺嗎？說說你的想法。

（小組交流，集體匯報）

生：將砝碼綁在這根線上，拿在手上，不斷晃動就是一個簡易的擺。

師：你們小組說得不錯，哪個小組對他們的想法進行補充呢？

……

師：通過實驗發(fā)現(xiàn)：擺的快慢與擺角的大小、擺錘的輕重都是無關(guān)的，跟擺線的長短有關(guān)。你認為我們制作的擺使用的怎么樣？

……

案例分析：

一、巧用自制教具，激發(fā)學(xué)生的求知欲

如，我上完“電與磁鐵”這一單元后，我布置了一個任務(wù)，設(shè)計一種自制教具，把簡單電路、串聯(lián)電路、并聯(lián)電路和紅綠燈組合在一起。學(xué)生對于這個問題都很好奇，充滿了探索的欲望，嘰嘰喳喳地各抒己見。大家你一言我一語爭論得面紅耳赤。最后，經(jīng)過實驗探究，我們一起設(shè)計了“掛歷式電路組合裝置”（如圖3）。該自制教具與傳統(tǒng)的電路相比較有以下三點優(yōu)勢：（1）節(jié)約了課堂教學(xué)時間，將寶貴的時間留給學(xué)生自主探究。（2）便于不同電路的比較，有效突破教學(xué)重、難點。（3）整理方便，便于多次循環(huán)利用。

（圖3 本人自制教具《掛歷式電路組合裝置》）

在科學(xué)課堂上，教師能獨具慧眼地巧用自制教具，學(xué)生不僅有效掌握了書本知識，同時又激發(fā)了學(xué)生的求知欲和探索欲，教學(xué)效果自然事半功倍。

二、善用自制教具，提高學(xué)生的探究技能

在聽課及本人的教學(xué)中我發(fā)現(xiàn)：液體溫度變化觀察實驗在小學(xué)科學(xué)四年級教材的方法是：用方座支架+夾子+溫度計來觀察熱水變涼時的現(xiàn)象。其缺點有三：（1）不安全（夾溫度計時容易碎）；（2）效率低：分組觀察時只能看到一支溫度計的讀數(shù)，（無法實現(xiàn)人人觀察）；（3）不方便：學(xué)生觀察時要交換位置。鑒于以上不足，我們設(shè)計出了“不同顏色吸熱實驗對比器”（如圖4）。課堂上我巧妙地出示這種教具，首先傳入耳朵的是“哇”一聲驚嘆，吸引了學(xué)生探索知識的欲望。學(xué)生觀察本教具進行實驗，錄實驗數(shù)據(jù)，歸納分析記，得出以下結(jié)論：通過改變顏色不同這一唯一變，來證明顏色越深吸熱越快的實驗。同時，學(xué)生還對本教具提出一些改進方案：可以通過外接太陽燈實現(xiàn)室內(nèi)操作進行對比實驗。

（圖4 本人自制教具《不同顏色吸熱實驗對比器》）

教師要在教學(xué)實際中善用自制教具，讓學(xué)生從被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，指導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方法，自己尋求所需的知識，建構(gòu)自己的科學(xué)體系。

三、活用自制教具，激起學(xué)生的創(chuàng)新意識

教學(xué)中合理使用好自制教具，有利于發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用，讓他們在課堂實驗操作中親自動手、自主實驗，通過不斷發(fā)現(xiàn)、提出、解決問題，分析歸納，表述結(jié)論等，發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

根據(jù)以上特點，我設(shè)計了“觀察螞蟻裝置”（如圖5），材料比較簡單，都是生活中常見的木板，成本低。我讓學(xué)生根據(jù)科學(xué)課堂上所學(xué)的知識結(jié)合本教具提出問題，設(shè)計實驗方案，歸納總結(jié)獲得結(jié)論。學(xué)生歸納總結(jié)出這樣的自制教具以下幾點優(yōu)勢：（1）教具分為四大區(qū)可以較直觀容易地進行實驗。（2）注水區(qū)可以使觀察中的螞蟻不會外逃。（3）觀察區(qū)可完成兩個對比觀察實驗。（4）工具及記錄擺放區(qū)可培養(yǎng)學(xué)生觀察及實驗的良好習(xí)慣。

學(xué)生提出是否能利用這樣的教具來觀察其他小動物，比如小烏龜。假如加高木板的高度，加高木板之間的寬度，是否可以觀察寵物老鼠呢？學(xué)生根據(jù)自己的假設(shè)，樂于創(chuàng)作新的實驗裝置，樂于驗證假設(shè)，樂于自己動手操作獲得結(jié)論。

（圖5 本人自制教具《觀察螞蟻裝置》）

因此，教師在平時教學(xué)中不僅要充分使用教材中所出現(xiàn)的教具，夯實基礎(chǔ)，同時能活用自制教具，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新。

總之，教師在教學(xué)過程中應(yīng)不斷學(xué)習(xí)新的科技知識，提高自身科學(xué)素養(yǎng)及創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。當(dāng)然，自制教具本身具有局限性，教師在運用過程中要注意與教材的緊密結(jié)合，真正實現(xiàn)對課程標(biāo)準(zhǔn)的貫徹落實。

編輯 孫玲娟