自制教具在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的運用研究

摘 要：科學(xué)課程提倡教師和學(xué)生共同完成簡單教具的制作，以輔助教學(xué)實踐活動的開展。教師讓學(xué)生多利用身邊的材料做一些動態(tài)的實驗處理，不僅可以激發(fā)學(xué)生的興趣，還可以培養(yǎng)其自主探究能力，解決以往實驗教學(xué)中存在的問題，提高教學(xué)成效。因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生活用生活化素材，自制趣味性實驗教具，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。文章就自制教具在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的運用進行探討，以期為相關(guān)學(xué)者提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：自制教具;小學(xué)科學(xué);實驗教學(xué)

作者簡介：王錢海（1982—），男，江蘇省蘇州市吳江區(qū)蘇州灣外國語學(xué)校。

小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)主要培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。教師引導(dǎo)學(xué)生自制教具，可以讓學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)生活與科學(xué)之間的聯(lián)系，甚至用科學(xué)的知識解釋生活現(xiàn)象，探索生命的奧秘[1]。在實踐中，教師要尊重學(xué)生的主體地位，了解學(xué)生感興趣的科學(xué)現(xiàn)象和科學(xué)原理，幫助他們制作生活化的教具，以輔助學(xué)生理解生活中的科學(xué)現(xiàn)象，為培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新思維意識打下基礎(chǔ)。

一、自制教具在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的重要性

（一）有利于培養(yǎng)小學(xué)生的探究能力

在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，使用自制教具可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中常見的科學(xué)知識，用具體的語言解釋抽象的科學(xué)現(xiàn)象，讓學(xué)生進一步探索科學(xué)學(xué)科和現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系。雖然小學(xué)生的心智發(fā)育還不夠成熟，知識視野相對較窄，生活經(jīng)驗不足，但是在教師的悉心指導(dǎo)下，小學(xué)生運用自制教具探索并嘗試理解科學(xué)知識，可以形成勇于探索、勤于思考的精神和自主探究的能力。

（二）有利于激發(fā)小學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

教師利用生活中常見的一些廢棄物品引導(dǎo)小學(xué)生制作簡單的教具，可以激發(fā)小學(xué)生對生活以及對科學(xué)實驗的興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識。自制教具無論是開始的設(shè)計，中期的制作，還是后期的定型和使用，都需要小學(xué)生自己反復(fù)驗證和深入思考。一些科學(xué)實驗還結(jié)合了學(xué)生好動和好奇心強的特性，發(fā)掘小學(xué)生的動手實踐潛能，進一步激發(fā)他們對科學(xué)實驗的興趣，使他們從教具的制作過程中感受到快樂。

（三）有利于幫助小學(xué)生理解科學(xué)知識

在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，自制教具本身具有因地制宜和因人制宜的特性，主要目的是幫助小學(xué)生解決生活中常見的實際問題。小學(xué)科學(xué)實驗知識晦澀難懂，而自制教具能夠起到畫龍點睛和點撥指導(dǎo)的作用。例如，小學(xué)生將生活中常見的廢棄物品變成有價值的生活用品，變廢為寶，可以進一步激發(fā)他們的創(chuàng)新精神，讓他們在興趣的指導(dǎo)下更積極且更有效地學(xué)習(xí)、理解科學(xué)知識，提高自身的文化素養(yǎng)。

（四）有利于提高科學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量

隨著小學(xué)科學(xué)課程改革的逐漸深入，教學(xué)內(nèi)容也發(fā)生了相應(yīng)的變化。教材更新了大量的實驗知識，需要教師指導(dǎo)學(xué)生自制教具和學(xué)習(xí)工具。受到實驗器材、課堂容量的限制，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)難以發(fā)揮儀器的重要作用。而教師引導(dǎo)小學(xué)生自制教具，可以充分替代儀器的功效，讓小學(xué)生在愉快且輕松的實踐環(huán)境中了解實驗流程，總結(jié)實驗結(jié)果，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。此外，自制教具在一定程度上能夠有效彌補以往科學(xué)實驗教學(xué)中的不足，化抽象為具體，讓小學(xué)生在突破學(xué)習(xí)難點的情況下，更有效地理解科學(xué)知識，并樹立環(huán)保意識。

（五）有利于提高小學(xué)生的創(chuàng)新能力

自制教具是創(chuàng)新的過程，是對現(xiàn)有教具和教學(xué)實際的反思提升，能促進學(xué)生思考能力、設(shè)計能力和動手能力的提高。例如，在“聲音”單元的教學(xué)中，教師指導(dǎo)學(xué)生利用注射器、彈簧圈、蜂鳴器等常用設(shè)備進行創(chuàng)新組合，自制了一套演示設(shè)備，在有效解決聲音的產(chǎn)生、傳播等教學(xué)難點的同時，還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中運用自制教具存在的問題

（一）教具制作過程煩瑣，難度大

在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，自制教具一般具有材料簡單、過程便捷等特點。但是，部分教師為了讓教學(xué)過程更加嚴謹，并突出實驗的科學(xué)性，在引導(dǎo)小學(xué)生自制教具的時候，設(shè)計了相對煩瑣的過程或環(huán)節(jié)。例如，除了要用到生活中常見的廢棄物品或手邊的材料，還有剪刀、膠水、橡皮、尺子等輔助性工具。小學(xué)生年齡較小，具有專注力不足的身心發(fā)展特性，雖然在好奇心和興趣的驅(qū)使下，一開始專注于教具的制作，但如果教具的制作過程過于煩瑣或制作難度過高，他們會逐漸對其失去興趣，不利于后續(xù)實驗的開展，教學(xué)質(zhì)量難以保證。

（二）教具制作與學(xué)生生活脫節(jié)，興趣小

在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，教師利用教具輔助教學(xué)時要加強科學(xué)與生活之間的聯(lián)系，在引導(dǎo)小學(xué)生制作教具時，盡量選擇一些生活中常見的廢棄材料作為教具的原材料，讓小學(xué)生變廢為寶，樹立環(huán)保意識。當前，部分教師在設(shè)計科學(xué)教學(xué)實驗時急于求成，為了保證教學(xué)過程更加嚴謹，并且突出實驗結(jié)果的科學(xué)性，讓學(xué)生選擇一些生活中并不常見，甚至學(xué)生根本沒有聽說過的材料，如滴管、燒杯和酒精燈等。這些與小學(xué)生的生活相對脫節(jié)的教具，不僅準備起來相對復(fù)雜、成本高，而且也難以激發(fā)小學(xué)生的興趣，在學(xué)習(xí)的時候很難建立生活情景和科學(xué)實驗之間的聯(lián)系，無法讓學(xué)生產(chǎn)生共鳴，導(dǎo)致學(xué)生興趣較小[2]。

三、自制教具在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的運用策略

（一）基于寓教于樂的目的，自制趣味實驗教具

科學(xué)實驗知識比較枯燥，在設(shè)計科學(xué)實驗的時候，教師要基于寓教于樂的目的，引導(dǎo)小學(xué)生自制充滿趣味性的實驗教具，讓小學(xué)生在學(xué)習(xí)和實驗的過程中，感受到科學(xué)知識帶給自己的快樂，這樣不僅有利于培養(yǎng)小學(xué)生的動手能力和探究能力，還能使小學(xué)生意識到科學(xué)學(xué)科本身具有的特殊性和實踐性，加強科學(xué)與生活之間的聯(lián)系，并能運用專業(yè)的科學(xué)知識去解決生活中的實際問題。

例如，在講解“制作我的小樂器”這一課的時候，教師要明確教學(xué)目標，讓小學(xué)生理解通過改變物體的屬性，可以使其發(fā)出高低不同的聲音。教師讓小學(xué)生分小組親自動手，用手邊的文具等材料制作一些能夠發(fā)出聲音的小樂器，從設(shè)計到制作再到調(diào)整和展示，全由學(xué)生自己負責。小組在分工時，有人負責畫出樂器的草圖，有人負責設(shè)計樂器的聲音發(fā)出方案。在展示的時候，有些小組利用玻璃杯、水和鋼筆制作了吹奏類的樂器;有的小組利用玻璃杯、水和勺子制作了打擊類的樂器;有的小組則用皮筋、直板組裝制作了彈撥類的樂器。

在分組協(xié)作和課堂展示中，小學(xué)生逐漸認識到改變物體屬性能夠使其發(fā)出高低不同的聲音的科學(xué)原理，還培養(yǎng)了樂于動腦、動手以及團結(jié)協(xié)作的好習(xí)慣，并感受到身邊處處是科學(xué)。在提問環(huán)節(jié)，教師讓學(xué)生總結(jié)一些生活中常見的聲音現(xiàn)象。有學(xué)生提出，用不同的力按壓汽車的喇叭，聲音的大小會不同;還有學(xué)生提出，穿皮鞋和穿運動鞋踩在地面時，發(fā)出的聲音也不同。

（二）優(yōu)化教學(xué)過程，自制便利實驗教具

與其他小學(xué)課程不同，科學(xué)的實踐性和綜合性相對較強，因此，在引導(dǎo)小學(xué)生制作教具時，教師要進一步優(yōu)化教學(xué)過程，使教具更加便利且高效。教具除了要輔助學(xué)生了解實驗過程、總結(jié)實驗結(jié)果，還要能突出小學(xué)生的思考以及動手過程，讓他們在發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象、總結(jié)實驗原理的同時，進一步激發(fā)對科學(xué)的興趣，提高教學(xué)成效。

例如，在講到“直線運動和曲線運動”這一課時，教師要闡明教學(xué)重點和難點，讓學(xué)生依照運動路線的不同，判斷物體的運動軌跡是直線運動還是曲線運動，并要求學(xué)生了解直線運動和曲線運動的特點。為了進一步提高科學(xué)實驗的教學(xué)效率，教師可以讓學(xué)生親自制作能驗證兩種運動線路特點的教具。有學(xué)生準備了廢舊的紙殼板、膠水和小球，在紙殼板上分別設(shè)置了曲線障礙和直線障礙，讓小球同時降落。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，與直線障礙相比，小球經(jīng)過曲線障礙耗費的時間更長，運動軌跡也更長。

自制便利的實驗教具有助于小學(xué)生樹立綠色環(huán)保的意識，也可以讓小學(xué)生模擬還原科學(xué)現(xiàn)象，從而更深入地了解實驗原理。

（三）基于形象直觀目的，自制特殊實驗教具

小學(xué)科學(xué)教材中，部分知識點超出了小學(xué)生的理解范圍，為了變抽象為具體，教師在設(shè)計科學(xué)實驗并引導(dǎo)小學(xué)生自制教具的時候，需要基于形象直觀的目的，讓小學(xué)生能夠自己制作特殊的實驗教具，通過設(shè)計實驗流程并還原實驗細節(jié)，讓小學(xué)生對科學(xué)知識進行深刻且具體的思考，甚至用教材中的知識點去解釋生活現(xiàn)象，探尋科學(xué)的本質(zhì)。

例如，在講到“光的反射現(xiàn)象”一課時，教師要引導(dǎo)學(xué)生認識光的反射現(xiàn)象，學(xué)會用反射的理論知識解釋生活中的現(xiàn)象。為了加深學(xué)生對類似的抽象知識的理解，教師可以引導(dǎo)學(xué)生制作簡易的潛望鏡，要求學(xué)生準備直角三角尺、鉛筆、剪刀、雙面膠、小鏡子和長紙盒等，上課時先播放視頻讓學(xué)生明白潛望鏡的具體運作原理，再讓學(xué)生以小組為單位進行簡易教具的制作，并做好總結(jié)。

反射知識對小學(xué)生來講，具有枯燥乏味以及抽象的特性，因此，教師基于形象且直觀的目的，引導(dǎo)小學(xué)生制作特殊的潛望鏡，可以讓他們對反射知識有更深刻的了解，甚至能解釋人眼看到事物的原理，明確科學(xué)和生活之間的聯(lián)系。

（四）基于教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系生活，教具使用生活素材

科學(xué)與生活緊密相關(guān)，因此，在進行小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)時，教師要利用科學(xué)的知識，幫助小學(xué)生解釋更多的生活原理和生活現(xiàn)象，使小學(xué)生在積累生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，活學(xué)、活用生活化素材制作簡易的教具，探討深刻的科學(xué)實驗現(xiàn)象，追尋生命以及科學(xué)的本質(zhì)。

例如，在“給動物建個‘家’”這一課中，為了讓小學(xué)生對動物的生活習(xí)性以及生活環(huán)境有更深刻的理解，教師可以播放小動物的紀錄片，讓學(xué)生選擇一種動物，通過繪畫或制作教具的形式，為動物建造一個“家”。有的小學(xué)生繪制了一條金魚，然后將金魚放到了水瓶里;有的小學(xué)生則畫了一只大老虎，然后把它放到郁郁蔥蔥的森林中。

小學(xué)低年級的學(xué)生生活經(jīng)驗不足，在進行科學(xué)實驗教學(xué)時，教師要先為他們普及常識，通過播放紀錄片或動畫片的形式，讓他們對科學(xué)實驗產(chǎn)生興趣，再引導(dǎo)小學(xué)生活用生活化的素材，制作簡易的教具，讓科學(xué)知識和生活場景系統(tǒng)地聯(lián)系在一起，激發(fā)小學(xué)生的聯(lián)想，提高小學(xué)生的實踐技能。

（五）引導(dǎo)學(xué)生自制教具，發(fā)展學(xué)生的實踐能力

在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，教師引導(dǎo)小學(xué)生自制教具最重要的目的是培養(yǎng)小學(xué)生的實踐技能，使他們能在理論聯(lián)系實際的情況下，進一步解釋生活中常見的科學(xué)現(xiàn)象和科學(xué)原理，從而解決實際問題。因此，教師要引導(dǎo)小學(xué)生自制教具，讓他們在手腦并用的情況下發(fā)揮想象力，得到科學(xué)的實驗結(jié)果。

例如，在講到“觀測氣溫”這一課的時候，教師要求小學(xué)生學(xué)會氣溫計的正確使用方法，并說出一天或一段時間的氣溫變化規(guī)律，學(xué)會繪制氣溫變化圖，制作個性化的天氣日歷。在教學(xué)實踐中，以小組為單位，教師可以給每個小組分發(fā)一個氣溫計，讓學(xué)生每天上學(xué)和放學(xué)選擇一個區(qū)域測量具體的氣溫，然后將實際的變化情況寫在記錄表中，每周整理出一個具有個性的天氣日歷，并在日歷當中自主添加感興趣的內(nèi)容，如天氣變涼，就可以在日期下方畫一個小手套;如果是雨天，則可以畫一個小雨傘等。教師可以將日歷擺放在班級的展示墻中，供學(xué)生觀賞。

教師引導(dǎo)小學(xué)生自制教具可以充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。學(xué)生將個性化元素融入教具的制作中，有利于發(fā)展個性，并提高團結(jié)協(xié)作的能力[3]。在想象力的引導(dǎo)下，學(xué)生動手還原實驗流程，解釋實驗現(xiàn)象，可以發(fā)展自身的實踐能力。

結(jié)語

自制教具在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的有效應(yīng)用，有利于培養(yǎng)小學(xué)生的自主探究能力，并激發(fā)他們對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)實踐中，小學(xué)科學(xué)教師要基于寓教于樂的目的，讓小學(xué)生自制趣味性實驗教具，還要優(yōu)化教學(xué)過程，引導(dǎo)小學(xué)生自制便利性實驗教具，并將科學(xué)實驗和生活場景結(jié)合在一起，幫助小學(xué)生還原實驗流程，總結(jié)實驗結(jié)果，用科學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象、解決實際問題，從而培養(yǎng)小學(xué)生的實踐能力和綜合應(yīng)用能力。

[參考文獻]

徐翠華.自制教具在小學(xué)自然科學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[C]//2021傳統(tǒng)文化與教育創(chuàng)新理論研討會論文集.[出版者不詳]，2021：708-710.

陳永靖.自制教具在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的運用[J].新課程教學(xué)（電子版），2021（11）：66-67.

張吉賓.自制教具在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[C]//2020年“區(qū)域優(yōu)質(zhì)教育資源的整合研究”研討會論文集.[出版者不詳]，2020：461-462.