常見生活材料在小學(xué)科學(xué)自制教具中的實踐研究

文/黃依鑾

引言

教具和學(xué)具是在教學(xué)活動中，供教師演示和學(xué)生操作所用的材料[1]。根據(jù)研究的側(cè)重點不同，有時會將教具與學(xué)具分開來闡述，為了表述方便，本文將它們統(tǒng)一簡稱為“教具”。

一、自制教具的主要作用

自制教具，顧名思義就是自己動手制作的教具。許多教師提到它時都十分抗拒，一部分教師認(rèn)為自制的教具比較簡陋、拿不出手，另一部分教師則認(rèn)為自制教具難度太高，需要具備很強(qiáng)的動手能力和專業(yè)知識才能完成。為什么要自制教具？筆者認(rèn)為自制教具有以下幾點作用。

（一）是學(xué)校實驗儀器的補(bǔ)充

小學(xué)科學(xué)是一門實踐性課程。探究活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要方式，探究離不開實驗。1~6年級科學(xué)課程分組實驗數(shù)量龐大，導(dǎo)致學(xué)校的實驗器材使用頻率高，經(jīng)常出現(xiàn)損壞、老化等問題，還有一些是只能使用一兩次的消耗品，學(xué)校無法及時補(bǔ)充；加之教材也在與時俱進(jìn)，不斷更新和增加內(nèi)容，導(dǎo)致許多實驗器材已經(jīng)無法與教學(xué)匹配。此時，自制教具就可以作為學(xué)校實驗儀器的補(bǔ)充[2]。

（二）激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣

一位兼職的科學(xué)教師或許只能按照課本和課件來教學(xué)，把每節(jié)課的重難點用一兩句話講完，非常淺顯，但這樣的課堂絕對不是學(xué)生喜歡的科學(xué)課。如何豐富科學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在課堂一開始就被激發(fā)興趣，進(jìn)而開展探究活動呢？用一些帶有趣味性的簡單自制教具作為導(dǎo)入就能起到很好的效果。

（三）拉近科學(xué)與生活之間的距離

學(xué)校實驗室里的專業(yè)器材具有許多自制教具無法替代的優(yōu)點。但是對學(xué)生而言，它們是比較冰冷、有距離感的，是在學(xué)校、科學(xué)課上、實驗室里才能接觸和探究的。而自制教具的大部分材料都源于生活，學(xué)生會感到親切和熟悉，從而發(fā)現(xiàn)生活中處處有科學(xué)，科學(xué)與我們息息相關(guān)，不論在哪里都可以繼續(xù)探究。

（四）培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和思維能力

當(dāng)你用一些常見的生活材料做出一個學(xué)生沒有見過、玩過或者想不到還能產(chǎn)生“神奇現(xiàn)象”的教具時，大部分學(xué)生會躍躍欲試也想動手做一個，這時科學(xué)課就從課堂延伸到了課外。教師給予學(xué)生適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，布置一些思考題，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，還能提高他們的思維能力，使其對教具進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識，在思考后形成自己的設(shè)計方案，使用不同的方法、不同的材料去改進(jìn)教具，能不斷提高綜合能力[3]。

（五）提高教師的專業(yè)素養(yǎng)

在教學(xué)實踐中，教師必然會遇到實驗器材短缺、實驗效果不佳等問題。教師通過思考和動手自制教具不僅能解決教學(xué)難題，還能在此過程中提升專業(yè)素養(yǎng)。各級各類的教師技能大賽、實驗說課比賽也都在鼓勵教師去開發(fā)、改進(jìn)和創(chuàng)新實驗方案、實驗教具，所以，自制教具對教師而言，是自我提升的有效途徑。

二、自制教具的實施困境及對策

（一）工序煩瑣

許多新教師認(rèn)為自制教具應(yīng)該出現(xiàn)在大型公開課或比賽中，經(jīng)過精心設(shè)計和反復(fù)改進(jìn)，最終制作出一個精美的自制教具。面對這樣的教具，教師往往會因材料選擇困難、工序煩瑣等問題產(chǎn)生畏難情緒。但是在平時的教研活動和教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)一些生活中的材料經(jīng)過巧妙的設(shè)計和簡單制作后，也能很好地起到輔助教學(xué)的效果。在日常教學(xué)中，教師不能為了求新而把簡單的事情復(fù)雜化，如果能達(dá)到同樣的效果，就應(yīng)當(dāng)選擇省時省力的做法，且簡單的教具往往更加直觀易懂。

對策：自制教具關(guān)鍵在“巧”，不要為了創(chuàng)新而盲目追求“高大上”，生活中的材料經(jīng)過設(shè)計和簡單制作，也能達(dá)到輔助教學(xué)的效果。

（二）缺乏實際有效的指導(dǎo)

缺乏制作指導(dǎo)也是許多新教師面臨的問題。例如，有些學(xué)校只有一名專職科學(xué)教師，在校內(nèi)沒有前輩可以請教，而大部分科學(xué)教師工作量較大，除了集體備課時間，無法再抽身指導(dǎo)他人?；谶@個現(xiàn)狀，教師應(yīng)當(dāng)多思考，珍惜每次的教研機(jī)會，走出校門多聽課、多請教，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。

對策：多思考，多聽課，多請教，從模仿做起，逐步提高動手能力，積累多了，自然會發(fā)揮出思維的創(chuàng)造性。

（三）科學(xué)教師的工作量大

科學(xué)教師一般都是跨年段教學(xué)，班級多，學(xué)生數(shù)量多，工作量也很大。他們認(rèn)為自己再制作教具，會增加教學(xué)負(fù)擔(dān)。其實，教師可以先從教材中材料準(zhǔn)備繁雜的實驗入手，通過自制教具來改進(jìn)和簡化準(zhǔn)備過程。甚至教師可以要求學(xué)生自己帶生活材料進(jìn)行實驗，這樣無疑也是給教師減負(fù)。

對策：設(shè)計制作一些可以循環(huán)演示或使用的教具；從教材中準(zhǔn)備材料繁雜的實驗入手，改進(jìn)和簡化準(zhǔn)備過程。

(四)缺乏相應(yīng)的資金支持

自制教具需要自備材料，許多教師會問：準(zhǔn)備材料的費(fèi)用從哪里來呢？如果為了做一個教具而投入大量成本，只會讓大家望而卻步。對此，教師要學(xué)會利用一些常見的生活材料，學(xué)會做一個生活的有心人，像快遞盒、空塑料瓶、舊報紙等都是自制教具非常好的材料。

對策：多留意生活中可用的原材料，變廢為寶，爭取做到經(jīng)濟(jì)、實用。

三、自制教具的研究實踐方向

（一）研究制作教科書中沒有出示的教具

在教學(xué)過程中，有一些知識點在課本上只是用圖示配以文字解說的形式出現(xiàn)，學(xué)生理解存在一定困難。教師可以此為切入點，思考是否能夠通過自制教具輔助學(xué)生理解和掌握這些知識點。此外，課本中設(shè)計的實驗材料不適合在教室內(nèi)開展活動，實驗往往被迫拆分成兩部分進(jìn)行，原來一個課時的內(nèi)容需要兩個課時才能完成，不僅進(jìn)度落后，學(xué)生也無法體驗完整的實驗過程。遇到這種情況時，教師可以思考能否通過改進(jìn)某一個不合理的實驗裝置來解決問題。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級（上冊）第一單元第2課“熱空氣和冷空氣”中關(guān)于“風(fēng)的形成”這一知識點為例，該知識點相對比較抽象，學(xué)生理解起來有一定困難。教師如果使用自制的教具更加直觀地給學(xué)生呈現(xiàn)其中的原理，能加深學(xué)生對概念的認(rèn)知。因此，我們可以制作一個模擬風(fēng)的形成的教具（如圖1）。實驗器材：兩個空塑料瓶、小刀、蠟燭、火柴。

圖1 模擬風(fēng)的形成教具

在出示這個教具時，教師可以結(jié)合剛學(xué)過的空氣的性質(zhì)進(jìn)行講解。學(xué)生都知道空氣會占據(jù)空間，大塑料瓶中充滿了空氣，當(dāng)蠟燭點燃時，大塑料瓶內(nèi)的空氣受熱會往上升，從瓶口流出，瓶內(nèi)騰出空間，瓶外的空氣就被“壓”入瓶中，流動的空氣就形成了風(fēng)。教師通過演示模擬教具，再結(jié)合大自然中風(fēng)形成的原因來講解，會讓學(xué)生更容易理解。

（二）研究制作能使實驗現(xiàn)象更明顯的教具

小學(xué)科學(xué)教科書中有些實驗現(xiàn)象展示得并不明顯，對此，教師可以進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)二年級（上冊）第二單元第1課“曬太陽”為例，其展示的實驗為：在裝有半瓶水的礦泉水瓶外套上一個黑色塑料袋來模擬熱水器，在太陽下放置一段時間后與自來水龍頭里的水對比，感受溫差。要想使學(xué)生只用手觸碰就能感受到溫差，瓶中的水需要到達(dá)一定溫度，否則學(xué)生很難感受到區(qū)別，然而半瓶水套上黑色塑料袋在太陽下放置15 分鐘很難達(dá)到這一要求。并且這個實驗對二年級學(xué)生也過于簡單，動手能力無法得到提高。對此，教師可以改進(jìn)實驗方案，制作一個原理相同但效果更佳的教具。需要的實驗器材：鞋盒、黑色泡沫紙、報紙、保鮮膜、錫箔紙、裝有半瓶水的礦泉水瓶、雙面膠、透明膠、小刀。

利用生活中常見的材料，我們可以制作出一個內(nèi)容和結(jié)構(gòu)更加豐富的“熱水器”（如圖2）。教師在備課時還可以思考能為學(xué)生提供哪些不同的材料，讓他們自主選材、設(shè)計。例如，黑色泡沫紙的主要作用是吸熱，能否選擇其他的黑色材料？錫箔紙能夠反光，還有什么材料也可以做到，甚至效果更好？用來保溫的報紙還可以有什么替代品呢？這樣一個改進(jìn)過的自制教具，不僅能使實驗效果更明顯，還能發(fā)散學(xué)生的思維，使其運(yùn)用所學(xué)知識大膽設(shè)計。

圖2 自制太陽能熱水器

（三）研究制作降低實驗難度的教具

在教學(xué)中，教師會發(fā)現(xiàn)教材展示的某些實驗用到的材料并不是實驗室里有的，也不是學(xué)生在生活中隨處可得的，這時備課工作就會比較復(fù)雜，還有一些實驗對學(xué)生而言操作難度較大，實驗效果不佳。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)三年級（下冊）“今天刮什么風(fēng)”為例，其教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生學(xué)會制作并使用風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)力計。在教材中，風(fēng)向標(biāo)用到的材料是木板、泡沫塑料、木棒等，這些材料較難準(zhǔn)備；而風(fēng)力計則是在量角器上用繩子固定一個乒乓球，這個實驗實際操作難度大，乒乓球比較輕，學(xué)生很難控制它只在量角器的平面上左右擺動，經(jīng)常會出現(xiàn)繩子前后左右晃蕩的情況，導(dǎo)致實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差。對此，教師可以用生活中常見的材料做一個簡單的風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀的結(jié)合教具（如圖3）。實驗器材：一次性紙杯、一次性筷子、吸管、大頭針、卡紙、底座（橡皮擦等）。這個教具具有很大的開放性，學(xué)生可以自主選材，如紙杯部分可以用剪成一半的乒乓球、一次性湯勺等代替。

圖3 自制風(fēng)向標(biāo)+風(fēng)速儀

自制教具的研究方向還有許多，教師可以從增加課堂趣味性的角度入手。在蘇教版小學(xué)科學(xué)三年級（下冊）“使沉在水里的物體浮起來”這節(jié)課中，探究潛水艇原理的實驗趣味性較低，教師可以用自制浮沉子來代替；在蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級（上冊）“聲音的產(chǎn)生”一課的教學(xué)中，教師可以用塑料瓶、吸管和氣球自制一個號角作為導(dǎo)入，在課堂伊始就激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使他們通過學(xué)習(xí)理解聲音是由物體振動產(chǎn)生的。

結(jié)語

教師多思考，多學(xué)習(xí)，多動手，巧用生活中常見的材料自制教具來輔助教學(xué)，不但可以給自己“減負(fù)”，還能為科學(xué)課堂錦上添花。在教學(xué)工作中，教師應(yīng)不斷創(chuàng)新和改進(jìn)實驗方案，將自制教具作為常態(tài)化工作，為自己的專業(yè)成長添磚加瓦。