自制教學(xué)具在科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究中的作用

施廷理

科學(xué)課程的核心是實(shí)驗(yàn)探究，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究離不開實(shí)驗(yàn)器材。要完成科學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)，需要大量的器材，單靠實(shí)驗(yàn)室提供的器材是不夠的，有些易耗品如塑料瓶、氣球、木條、木板、鐵釘、泡沫等實(shí)驗(yàn)室無法提供，解決這一問題并不難，因?yàn)榭茖W(xué)來源于生活，生活為我們提供了豐富多彩的材料，只要我們善于利用，就能為我們服務(wù)。自制教學(xué)具就是一條很好的途徑，它不僅解決了實(shí)驗(yàn)探究中的器材需要，還能改進(jìn)和創(chuàng)新科學(xué)實(shí)驗(yàn)，有利于提升科學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

一、自制教學(xué)具可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能

物理學(xué)家麥克斯韋說過：“實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值往往與儀器的復(fù)雜性成反比，學(xué)生用自制的儀器，雖然經(jīng)常出毛病，但它卻會比用仔細(xì)調(diào)節(jié)好的儀器學(xué)到更多的東西。用仔細(xì)調(diào)節(jié)好的儀器，學(xué)生易于依賴，不敢拆成零件?！蔽覀冎酪粋€(gè)科學(xué)家要證實(shí)一項(xiàng)科學(xué)預(yù)言，不可能得到超前于科學(xué)預(yù)言的完善儀器設(shè)備，科學(xué)的成就是伴隨著自制儀器的成功而誕生的。如《簡單電路》一課“讓燈亮起來”這一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室沒有現(xiàn)成的電路裝置教具，也只是提供小燈泡、燈座、導(dǎo)線、電池盒、開關(guān)等部件，我們可以組織學(xué)生利用家庭裝潢中的廢棄木板、木條、釘?shù)茸龀梢粋€(gè)裝置，將上列器件安上，這樣操作起來就方便多了，學(xué)生在制作過程中獲取了簡單電路知識。

教具制作材料的選擇，主要來自生活中廢舊或廢棄的材料，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要制成教學(xué)具、儀器。學(xué)生在自制教具的過程中，獲得了“一物多用、廢物利用、借用它物”的思想，既啟迪智慧、拓展思路，又促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。自制教具、儀器很多材料是廢物利用，易制易修，這一特點(diǎn)有利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中充分接觸，還“不怕學(xué)生弄壞”，教師約束的成分少，學(xué)生動手的機(jī)會就多。在具體制作過程中，學(xué)生不斷地發(fā)現(xiàn)問題，自主解決問題，不斷地積累直接經(jīng)驗(yàn)，制作能力就會不斷地提高。同時(shí)，制作的教學(xué)具本身就具有藝術(shù)性，體現(xiàn)了制作者的藝術(shù)修養(yǎng)，制作教具的魅力感染了學(xué)生，會使學(xué)生充滿渴求，從而產(chǎn)生出制作欲望和興趣，在制作的過程中，學(xué)生的創(chuàng)造潛能伴隨著教學(xué)具的自制而誕生。

二、自制教學(xué)具的宗旨是為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)

科學(xué)課，不是只把課程中的知識傳授給學(xué)生，更重要的是提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，發(fā)展學(xué)生的個(gè)性。教學(xué)具制作正是體現(xiàn)了這個(gè)精神，自制教學(xué)具需要的材料、工具通常在日常生活中容易找到，取材方便，制作方法簡單易行，貼近教學(xué)，因此在教學(xué)中具有生命力。自制教學(xué)具要為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。

（一）要能滿足教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求

教具制作往往是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)的要求，針對教學(xué)的重、難點(diǎn)進(jìn)行研究制作的，這有利于突破這些重、難點(diǎn)，因?yàn)樗c教學(xué)緊密結(jié)合，使用起來得心應(yīng)手，實(shí)驗(yàn)效果更為明顯。

如在做“力能使物體發(fā)生形變”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，教材提供的方法是用橡皮泥來做的，因橡皮泥較軟，實(shí)驗(yàn)效果當(dāng)然明顯，但對硬物體施力時(shí)，學(xué)生很難察覺，可能會導(dǎo)致學(xué)生對知識點(diǎn)的質(zhì)疑。這時(shí)，我們可以制作一個(gè)簡易教具，取一只燒瓶（放有少量的帶有顏色水）、一只橡皮塞、一根20厘米長的毛細(xì)玻璃管，將橡皮塞打一孔插入毛細(xì)玻璃管，塞入燒瓶口，可以看到毛細(xì)玻璃管中有一段紅色的水柱，固體受壓變形演示實(shí)驗(yàn)器就做成了。用雙手在燒瓶兩側(cè)施加壓力，毛細(xì)玻璃管中的紅色液面明顯上升，瓶內(nèi)的空氣被壓縮，說明玻璃受力發(fā)生了形變，通過這一實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對物體表面受力時(shí)發(fā)生形變，不再產(chǎn)生疑惑。

（二）能滿足學(xué)生后續(xù)實(shí)驗(yàn)探究的需要

在小學(xué)階段，兒童對周圍世界有著強(qiáng)烈的好奇心和探究欲望，他們樂于動手操作具體形象的物體，這一時(shí)期是培養(yǎng)科學(xué)興趣，體驗(yàn)科學(xué)精神的重要時(shí)期。作為一名科學(xué)教師，要把握這一契機(jī)，在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，讓他們自己動手安裝實(shí)驗(yàn)器材，自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，鼓勵(lì)他們自制學(xué)具，運(yùn)用所學(xué)到的知識，巧妙構(gòu)思，通過模仿、創(chuàng)新設(shè)計(jì)出探究的教學(xué)具，為課內(nèi)、課外的實(shí)驗(yàn)探究提供幫助。

如當(dāng)學(xué)生掌握了簡單電路知識后，教材要求學(xué)生制作簡單紅綠燈，作為課外拓展，我稍做指導(dǎo)，制作這一教具需要準(zhǔn)備的材料：小電珠（分別涂上紅色、黃色和綠色）三只、回形針一枚、金屬圖釘四枚以及電池（電池盒）、導(dǎo)線、厚紙板或木板等。然后讓學(xué)生利用課外時(shí)間去完成。學(xué)生做出的紅綠燈琳瑯滿目，設(shè)計(jì)得各具特色，有的是一人做的，有的是幾人合作。通過自制教具活動，學(xué)生對電路知識有了進(jìn)一步的認(rèn)識。

三、自制教具要實(shí)現(xiàn)一具多用的功效

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求課堂的主角應(yīng)是學(xué)生，教師應(yīng)成為引領(lǐng)者、指導(dǎo)者?？茖W(xué)教學(xué)是以實(shí)驗(yàn)探究為核心，學(xué)生獲取的科學(xué)知識主要來自實(shí)驗(yàn)，如果學(xué)生在課堂上沒有充足的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，學(xué)到的知識就華而不實(shí)。教材提供的實(shí)驗(yàn)方法很多是單一性的，不成體系，實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備與選擇、安裝器材要占用課堂很多時(shí)間，可想而知，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的時(shí)間就所剩無幾。為解決這一問題，多功能實(shí)驗(yàn)演示器應(yīng)運(yùn)而生。何謂多功能，就是將一課或一單元及其他各冊相關(guān)實(shí)驗(yàn)有機(jī)整合制作成可拆裝的組合式的實(shí)驗(yàn)教具。

如，我將蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級上冊“電和磁”這一單元的五課，即：簡單電路、導(dǎo)體與絕緣體檢測、探測暗盒里的電路、研究磁鐵、電磁鐵等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，用一些小木板、木條、螺絲釘、鐵釘配一些電路所需要的器件、磁鐵、絕緣線等進(jìn)行合理整合，制作成“‘電和磁系列實(shí)驗(yàn)探究組合裝置”教具。此教具獲第28屆江蘇省青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員項(xiàng)目一等獎?？茖W(xué)教材中可以進(jìn)行整合的實(shí)驗(yàn)很多，如“神奇的機(jī)械”“光與色彩”這些單元都可以制作成一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究組合裝置。

教具制作需要奇思妙想、異想天開、大膽創(chuàng)新，它不需要豪華，只需要實(shí)效，一只紙漏斗能獲得國家級一等獎，就是最好的體現(xiàn)。作為小學(xué)科學(xué)教師要做個(gè)有心人，在別人眼中是廢物甚至是垃圾的東西，或許在我們眼中是個(gè)寶，隨手撿得，善于積累，用時(shí)唾手可得，何樂而不為。我們也許成不了科學(xué)家，但可以成就學(xué)生，讓我們攜手共進(jìn)，為提升科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量作出應(yīng)有的努力吧！

【作者單位：句容市白兔中心小學(xué)? 江蘇】