自制教具在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用

■山東省淄博市張店區(qū)南定小學(xué) 李 磊

在小學(xué)教育階段，科學(xué)是一門極為重要的學(xué)科。在素質(zhì)教育不斷深入的背景下，小學(xué)科學(xué)也開始受到了越來(lái)越多的關(guān)注。在科學(xué)學(xué)科教學(xué)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)是一種極為重要的手段，同時(shí)也是一個(gè)重要的模塊，它有利于培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)思維，促進(jìn)他們?nèi)姘l(fā)展。為了確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的順利開展，教師需要合理地使用教具。而為了使實(shí)驗(yàn)教具變得更豐富，教師要對(duì)現(xiàn)有的教具進(jìn)行創(chuàng)新，通過(guò)自制教具的形式為科學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利開展提供支撐，通過(guò)自制教具的合理使用為實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的高效進(jìn)行創(chuàng)造條件。本文運(yùn)用文獻(xiàn)分析法、歸納總結(jié)法，對(duì)自制教具在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用問(wèn)題進(jìn)行了分析與研究，希望為教育工作者提供參考與借鑒。

一、自制教具的概念和特點(diǎn)

（一）自制教具的概念

在理解自制教具前，首先要理解教具的概念。從字面的角度來(lái)說(shuō)，教具指的是教師所使用的儀器和材料，而實(shí)際上教具的使用對(duì)象包含了教師和學(xué)生這兩個(gè)群體?；谛W(xué)科學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，結(jié)合《中國(guó)大百科全書》和《教育大詞典》，可以將教具定義為在具有教學(xué)特點(diǎn)、符合教學(xué)規(guī)律、體現(xiàn)教育思想，用于學(xué)生自主探究和教師演示的實(shí)驗(yàn)材料或者實(shí)驗(yàn)儀器。而自制教具則指的是師生通過(guò)就地取材的形式自主制作而成的教具。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，自制教具所發(fā)揮的作用是不容忽視的，它兼具“廉價(jià)”和“無(wú)價(jià)”這兩個(gè)特性。一方面，自制教具的成本比較低廉；另一方面，自制教具在教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮的價(jià)值是不可估量的。

（二）自制教具的特點(diǎn)

筆者在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，自制教具展現(xiàn)出了以下六個(gè)特征。

第一，自制教具具有推廣性特征，這是因?yàn)榻叹咭坏┍恢谱鞒鰜?lái)后，可以使很多科學(xué)教師模仿制作，同時(shí)制成的教具也可以在一定范圍內(nèi)廣泛流傳，并應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

第二，自制教具具有簡(jiǎn)便性特征，它能更好地促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)的開展，以一種簡(jiǎn)單易操作的方式幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入的探究，同時(shí)為他們對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行理解、觀察和動(dòng)手操作創(chuàng)造了條件。

第三，自制教具具有科學(xué)性的特征，指的是無(wú)論是自制教具的設(shè)計(jì)還是制作，都要符合科學(xué)基本原理，不能違背科學(xué)事實(shí)，這樣才能引導(dǎo)學(xué)生更好地掌握科學(xué)規(guī)律。

第四，自制教具具有教育性的特征，能幫助教師解決教授教學(xué)重難點(diǎn)的問(wèn)題，使學(xué)生更好地理解復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)。在自制教具的過(guò)程中，教師會(huì)基于學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn)，結(jié)合教材的內(nèi)容，以小學(xué)生能理解的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，達(dá)到預(yù)期的教育效果。

第五，自制教具具有直觀性的特征，能將抽象的知識(shí)點(diǎn)更好地呈現(xiàn)出來(lái)，帶給學(xué)生直觀、深刻的感受，使他們透過(guò)事物的現(xiàn)象對(duì)內(nèi)部的本質(zhì)進(jìn)行深入理解，在這個(gè)基礎(chǔ)上掌握科學(xué)規(guī)律。

第六，自制教具具有經(jīng)濟(jì)性的特征，這是因?yàn)樽灾平叹叩牟牧现饕侨藗兩钪谐Ｒ姷奈锲?，甚至是空易拉罐、小木棒等廢棄物，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的特征，可以將科學(xué)與生活充分地聯(lián)系起來(lái)。

二、自制教具在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

（一）增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣

小學(xué)科學(xué)是一門趣味性比較強(qiáng)的學(xué)科。但是在該學(xué)科教學(xué)的過(guò)程中，部分教師一味地以理論的形式將知識(shí)傳遞給學(xué)生，這導(dǎo)致學(xué)科的趣味性被削弱，不利于學(xué)生的理解和學(xué)習(xí)。而通過(guò)自制教具的應(yīng)用，小學(xué)生能更好地發(fā)現(xiàn)科學(xué)學(xué)習(xí)的魅力，同時(shí)也使實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得更直觀明了。與此同時(shí)，小學(xué)階段的學(xué)生對(duì)世界的認(rèn)知還停留在比較淺層的階段，他們會(huì)對(duì)自己感興趣的事物投入熱情，而對(duì)不感興趣的事物表現(xiàn)出厭煩的情緒。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，教師可以基于自制教具增強(qiáng)小學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們產(chǎn)生認(rèn)知世界的驅(qū)動(dòng)力。科學(xué)實(shí)驗(yàn)所展現(xiàn)出的神奇實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象會(huì)進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探究熱情，使他們主動(dòng)對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行深入探究。比如，在教學(xué)“平面鏡成像”知識(shí)的時(shí)候，教師就可以使用蠟燭、平面鏡和白紙這三種生活中常見的物品自制教具，為小學(xué)生演示平面鏡成像的原理，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中引導(dǎo)他們觀察現(xiàn)象，并向他們闡述原理。

（二）有效突破教學(xué)重難點(diǎn)

由于小學(xué)生的年齡比較小，理解能力還處于發(fā)展的階段，在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)困難，尤其是面對(duì)抽象性比較強(qiáng)的科學(xué)知識(shí)的時(shí)候，他們?nèi)菀桩a(chǎn)生困惑。通過(guò)自制教具，這些問(wèn)題可以有效解決，教學(xué)重難點(diǎn)也可以被突破。這是因?yàn)樽灾平叹呷〔挠谏?，制作過(guò)程也比較簡(jiǎn)單，將其運(yùn)用到小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將晦澀難懂的科學(xué)知識(shí)以生動(dòng)的形式演示出來(lái)，可以達(dá)到寓教于樂(lè)的效果。比如，在教學(xué)“太陽(yáng)與影子”這一單元知識(shí)的時(shí)候，教師可以使用手電筒、鐵絲、橡皮以及大頭針這些材料自制教具，在這個(gè)基礎(chǔ)上完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教授用手電筒模仿太陽(yáng)，并在手電筒移動(dòng)的過(guò)程中讓學(xué)生觀察大頭針影子的變化，以此幫助小學(xué)生理解在太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體影子的長(zhǎng)短形狀變化，這使學(xué)習(xí)內(nèi)容更加直觀形象，達(dá)到了化難為易的效果，有利于整體教學(xué)質(zhì)量的提高。

（三）灌輸了從生活中學(xué)習(xí)科學(xué)的思想

小學(xué)科學(xué)是一門與生活密切相關(guān)的學(xué)科，其中很多內(nèi)容都來(lái)自生活，最終也會(huì)服務(wù)于生活。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，自制教具的應(yīng)用可以向小學(xué)生灌輸“從生活中學(xué)習(xí)科學(xué)”的思想，使他們從源頭處接納自然科學(xué)，同時(shí)能在生活中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)，這也是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)。自制教具的制作材料本身就來(lái)源于小學(xué)生的日常生活，制作過(guò)程也比較簡(jiǎn)單，小學(xué)生也能參與其中。與此同時(shí)，基于自制教具開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)展現(xiàn)的也是日常生活中比較基礎(chǔ)的科學(xué)知識(shí)，是小學(xué)生在生活中容易忽視的內(nèi)容。通過(guò)學(xué)習(xí)這些知識(shí)，小學(xué)生能深刻地認(rèn)識(shí)到科學(xué)的生活性特征，他們也會(huì)更主動(dòng)地在日常生活中學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，提高了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，為他們今后的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。

三、自制教具在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用策略

（一）因需制宜，合理選擇自制教具的運(yùn)用時(shí)機(jī)

受到多種因素的影響，當(dāng)前很多學(xué)校都沒(méi)有配備專門的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中使用的器具也不夠完備。大多數(shù)學(xué)校都只能滿足基本的教學(xué)需求，對(duì)一些拓展性的科學(xué)實(shí)驗(yàn)或者深入的知識(shí)教學(xué)難以提供有力的支持，這對(duì)小學(xué)生思維能力和探究能力的提升造成了限制。在使用自制教具開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，教師要堅(jiān)持因需制宜的原則，在課堂上選擇最佳的運(yùn)用時(shí)機(jī)，幫助學(xué)生掌握更多的科學(xué)知識(shí)，同時(shí)使他們的視野變得更為開闊。對(duì)那些對(duì)實(shí)驗(yàn)用具要求不高、內(nèi)容淺顯的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，教師還可以與小學(xué)生一同完成教具的制作，在提高學(xué)生動(dòng)手操作能力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的節(jié)約。但對(duì)一些內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)、對(duì)實(shí)驗(yàn)教具要求比較高的實(shí)驗(yàn)，則需要學(xué)校配備專門的實(shí)驗(yàn)器材，在這樣的情況下使用自制教具難以達(dá)到預(yù)期的教育效果。在這個(gè)過(guò)程中，教師要結(jié)合實(shí)際需要對(duì)教具的使用做出合理有效的規(guī)劃。

比如，進(jìn)行“空氣占據(jù)空間”這一科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以與小學(xué)生一同使用水槽、塑料袋等材料完成教具的制作。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，先在塑料袋中裝滿空氣，然后將袋口扎緊，在這之后將該塑料袋放入事先裝滿水的水槽中，然后慢慢張開袋口使其中的空氣跑出來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中，教師要引導(dǎo)小學(xué)生觀察水位的變化情況。此時(shí)自制教具發(fā)揮了重要的作用，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程變得簡(jiǎn)便、易于操作，促進(jìn)了教學(xué)效果的提升。但是在“顯微鏡的使用”這一科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師要使用學(xué)校的器材，除了顯微鏡這種精密儀器外，還要引導(dǎo)學(xué)生使用玻片、滴灌、吸水紙等材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。在該實(shí)驗(yàn)中就不能使用自制教具。

（二）積極引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生自制教具的能力

實(shí)踐證明，在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，無(wú)論對(duì)教師教學(xué)還是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)，自制教具都發(fā)揮了重要的作用。這不僅可以對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)還可以促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手操作能力和知識(shí)理解能力的提高。因此，在開展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，教師要?jiǎng)?chuàng)造條件引導(dǎo)小學(xué)生自主制作教具，引導(dǎo)他們對(duì)相關(guān)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行深刻理解。與此同時(shí)，自制教具中使用的材料大多來(lái)源于日常生活，在動(dòng)手制作教具的過(guò)程中，小學(xué)生可以感受到科學(xué)與生活之間的聯(lián)系，并主動(dòng)使用課堂所學(xué)的科學(xué)知識(shí)解決生活問(wèn)題。

比如，在開展“鐵生銹”這一科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師可以提前為小學(xué)生準(zhǔn)備好食用油、鐵釘、試管、蒸餾水以及棉花等材料，引導(dǎo)他們通過(guò)小組合作的形式，基于自主討論自制教具，完成試驗(yàn)探究。在這個(gè)過(guò)程中，有的小組將鐵釘放在試管中，然后倒入蒸餾水，使其沒(méi)過(guò)鐵釘?shù)囊话耄贿€有的小組在這個(gè)基礎(chǔ)上倒入食用油使其沒(méi)過(guò)整個(gè)釘子；還有小組直接將鐵釘放在試管中，然后在試管口塞入棉花，最后使用橡皮塞封住試管口。經(jīng)過(guò)一周后，學(xué)生觀察不同試管中鐵釘?shù)淖兓闆r，并將觀察到的結(jié)果記錄下來(lái)，運(yùn)用科學(xué)知識(shí)做出解釋。通過(guò)這種方式，每一個(gè)小學(xué)生都能參與課堂，這有利于他們動(dòng)手操作能力的提高，同時(shí)可以促進(jìn)他們科學(xué)思維的拓展。

（三）寓教于樂(lè)，激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣

小學(xué)生通常對(duì)新鮮的事物比較感興趣，他們會(huì)對(duì)此保持強(qiáng)烈的好奇心，并希望通過(guò)動(dòng)手操作的形式對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行探究，并在這個(gè)過(guò)程中學(xué)習(xí)新的知識(shí)。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，教師要充分利用小學(xué)生的這一特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到寓教于樂(lè)的效果，將他們進(jìn)行科學(xué)探究的興趣充分地調(diào)動(dòng)與激發(fā)出來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中，教師要突出學(xué)生的主體地位，為他們提供科學(xué)探究的環(huán)境條件，使他們更好地參與實(shí)驗(yàn)探究。同時(shí)，教師還要基于自制教具吸引學(xué)生的注意力，提高他們的主動(dòng)性。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，教師在設(shè)計(jì)和使用自制教具的過(guò)程中要充分結(jié)合小學(xué)生的身心特點(diǎn)，滿足他們的學(xué)習(xí)需求，同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)他們的引導(dǎo)。

比如，在教學(xué)“磁鐵”這部分知識(shí)的時(shí)候，教師可以使用磁鐵。基于磁鐵能隔物吸鐵的性質(zhì)制作會(huì)跳舞的“唐老鴨”，基于磁鐵同極相斥的性質(zhì)制作會(huì)跳高的“米老鼠”。在課前導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可以拿出這兩個(gè)自制教具為學(xué)生分別演示，并在演示的同時(shí)向?qū)W生提問(wèn)：“為什么唐老鴨可以在桌子上翩翩起舞呢？為什么米老鼠可以跳高呢？”米老鼠和唐老鴨本身就是深受小學(xué)生喜愛(ài)的動(dòng)漫形象，以此作為教具可以很好地吸引學(xué)生的注意力，從而引入與磁鐵有關(guān)的科學(xué)知識(shí)，有利于學(xué)生興趣的激發(fā)。在教師的引導(dǎo)下，小學(xué)生會(huì)帶著一系列的問(wèn)題，迫不及待地進(jìn)入到科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中，開展相應(yīng)的探究活動(dòng)和制作活動(dòng)，感受自制教具的樂(lè)趣，同時(shí)體會(huì)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力。

四、自制教具在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用過(guò)程中的注意事項(xiàng)

（一）教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自制教具的教學(xué)情境

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)是十分有必要的。在特定的情境中，小學(xué)生可以更好地進(jìn)行創(chuàng)造，他們能沉浸其中，感受科學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力，更加積極和主動(dòng)地參與課堂，自制教具的熱情也會(huì)變得更為高漲。在這個(gè)過(guò)程中，游戲是情境創(chuàng)設(shè)過(guò)程中不可缺少的一個(gè)元素，這也是小學(xué)生最喜歡的學(xué)習(xí)方式。在游戲中，他們不僅可以掌握科學(xué)知識(shí)，同時(shí)還會(huì)更好地進(jìn)行分享與合作。因此，教師可以創(chuàng)設(shè)游戲情境，向?qū)W生灌輸科學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想，同時(shí)向他們傳授自制教具的方法。

需要注意的是，教師可以提前準(zhǔn)備好自制教具的材料，鼓勵(lì)學(xué)生在特定的教學(xué)情境中完成教具的制作，并使用自制教具理解科學(xué)知識(shí)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

（二）注重師生合作交流，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，師生之間的合作與交流是十分重要的，這是實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和保障。在開展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，教師可以將自制教具作為依托，使抽象的科學(xué)知識(shí)變得更通俗易懂，促進(jìn)教學(xué)難度的降低。通過(guò)這種方式，小學(xué)生也可以對(duì)所學(xué)的內(nèi)容形成更加豐富和全面的理解。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中要注重與小學(xué)生之間的合作交流，鼓勵(lì)他們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中暢所欲言，針對(duì)自制教具提出想法和意見。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生的思想會(huì)不斷碰撞，并在這個(gè)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)知識(shí)的整合，實(shí)現(xiàn)思維啟發(fā)的效果。與此同時(shí)，在師生交流、生生合作的過(guò)程中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能可以得到提升，創(chuàng)新能力也可以得到增強(qiáng)。在現(xiàn)有的材料下，學(xué)生可以找到更多自制教具的方法，形成更為多樣化的教具，以此使實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)更好地開展下去。

五、結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，在教育改革的背景下，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和思維品質(zhì)的提升受到了重視。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，自制教具的應(yīng)用就是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑，這為教師開展創(chuàng)造性教學(xué)活動(dòng)提供了一個(gè)更廣闊的空間，有利于小學(xué)生的全面發(fā)展。在這個(gè)過(guò)程中，教師要堅(jiān)持因需制宜的原則，合理選擇自制教具的運(yùn)用時(shí)機(jī)；要堅(jiān)持積極引導(dǎo)的原則，培養(yǎng)學(xué)生自制教具的能力；同時(shí)還要堅(jiān)持寓教于樂(lè)的原則，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣。